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Die Neufassung der ZTV Pflaster-StB

Additional Technical Conditions of Contract and Directives for the Construction of Block or Slab Pavings and Edgings in Road Construction

Prof. Dr.-Ing. C. Koch, Köln
Prof. Dr.-Ing. M. Köhler, Detmold
Prof. Dr.-Ing. H. Lorenzl, Lübeck

Die Ausgabe 2020 der Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen und Richtlinien zur Herstellung von Verkehrsflächen mit Pflasterdecken, Plattenbelägen sowie von Einfassungen (ZTV Pflaster-StB 20) ersetzt die bisherige Ausgabe aus dem Jahr 2006. Sie ergänzt und konkretisiert die Inhalte der in der VOB-Ausgabe September 2019 in einer Neufassung erschienenen ATV DIN 18318 Pflasterdecken und Plattenbeläge, Einfassungen. Da die DIN 18318 stärker auf die Anwendung von Pflasterdecken und  lattenbelägen für private, nicht von Kraftfahrzeugen befahrene Flächen ausgerichtet wurde, mussten speziell die Anforderungen für befahrene Pflasterdecken in den ZTV Pflaster-StB konkreter gefasst werden, um das bisherige Qualitätsniveau im Technischen Regelwerk der FGSV zu erhalten.

The revised 2020 edition of the "Additional Technical Conditions of Contract and Directives for the Construction of Block or Slab Pavings and Edgings in Road Construction (ZTV Pflaster-StB)" replaces the previously used edition published in 2006. It contains additional requirements for the construction of block and slab pavings and edgings,  specially on trafficked areas, in addition to the "General Technical Specifications in Construction Contracts (ATV) - Block and Slab Pavements and Edgings (DIN 18318), which have been published in a new edition within the German Construction Contract Procedures (VOB) in September 2019. The new edition of the DIN 18318 has a stronger focus on private area surfaces, not mainly used as trafficked areas. The revised technical requirements within the new ZTV Pflaster-StB ensure the existence of the previous quality level for trafficked areas within the technical code of the German Road and Transportation Research Association (FGSV).

Optimierung von Bankettmaterialien in Hinblick auf ihre Tragfähigkeit und Durchlässigkeit

Optimisation of materials for road shoulders with regard to their load-bearing capacity and permeability

Dr.-Ing. C. Henzinger, A-Kufstein
S. Huber, M. Sc.; Dr.-Ing. E. Birle, München

Als „Bankett“ wird im Straßenbau jener Bereich des Straßenquerschnittes verstanden, der an der Seite des befestigten Fahrbahnbereiches anschließt. Bankettmaterialien müssen aus Gründen der Verkehrssicherheit einerseits eine dauerhaft hohe Tragfähigkeit aufweisen, damit von der Fahrbahn abkommende Fahrzeuge nicht einsinken und verunfallen, und andererseits ein möglichst hohes Schadstoffrückhaltevermögen besitzen, um Schadstoffe aus dem Straßenoberflächenwasser zurückzuhalten. Unter  Berücksichtigung der Ergebnisse von Koukoulidou, Birle et al. (2014) sowie Werkenthin, Kluge et al. (2014) werden vor diesem Hintergrund im erdbautechnischen Regelwerk für Bankettmaterialien nun gemischtkörnige Böden der Bodengruppe GU oder GT nach DIN 18196 mit einem Feinkornanteil zwischen 8 und 12 % gefordert. In einem weiteren Forschungsvorhaben (Henzinger, Barka et al. 2018) wurden vertiefende Untersuchungen zur Dauerhaftigkeit entsprechender Materialien durchgeführt. Dabei wurde anhand von Labor- und Feldversuchen ermittelt, inwiefern Nass-Trocken-Wechsel sowie Frost-Tau-Wechsel bei diesen Materialien im verdichteten Zustand zu einer Veränderung der Tragfähigkeit führen können. Die Ergebnisse der Untersuchungen belegen, dass für die im erdbautechnischen Regelwerk geforderten Materialien keine relevante Abnahme der Steifigkeit (EV2) zu erwarten ist und belegen gleichzeitig, dass RC-Materialien aufgrund von Verfestigungsprozessen gegenüber natürlichen Baustoffen ein vorteilhaftes Verhalten aufweisen können. Bezüglich den Vorgaben des straßenbautechnischen Regelwerks hinsichtlich der Verdichtungsanforderung zeigen die Untersuchungen, dass unter üblichen Bedingungen der Anforderungswert EV2 ≥ 80 MPa bei den geforderten Bankettmaterialien eingehalten werden kann, der Anforderungswert EVd ≥ 40 MPa ggf. aber überprüft werden sollte.

The road shoulder refers to the part of the road cross-section that adjoins the side of the paved roadway area or emergency lane. The materials used for the construction of road shoulders have to meet two principal requirements. On the one hand, road shoulders have to provide a high load-bearing capacity so that no major deformation and  utting can occur. This is important to avoid accidents in case of vehicles running off the paved part of the road. On the other hand, for reasons of groundwater protection, the materials used in road shoulders have to show a high pollutant retention- and binding capacity to retain pollutants from runoff water. This requirement is typically met by materials with low permeability. These two requirements, high load bearing capacity and low permeability, are generally associated with two diff erent material types:  coarsegrained and fi ne-grained materials. Against this background, and taking into account the results of Koukoulidou, Birle et al. (2014) as well as Werkenthin, Kluge et al. (2014), earthwork regulations now require mixed-grained soils of the soil group GU or GT according to DIN 18196, with a fi nes content between 8 and 12 %, for the use as road shoulder materials. In a more recent research project (Henzinger, Barka et al., 2018) investigations were carried out on the long term performance of such materials. Laboratory and fi eld tests were conducted to determine the extent to which wet-dry and freeze-thaw cycles can lead to a change in the load-bearing capacity of these materials. The results of the investigations indicate no signifi cant decrease in stiff ness (EV2) for the materials which were chosen and compacted according to present earthwork regulations. The results also show that recycled materials from construction and demolition waste, due to secondary hardening processes, may exhibit advantageous behaviour compared to natural materials. In summary, the investigations mostly confirm the specifi cations provided in ZTV E-StB 17 with regard to material composition and compaction requirements. Under usual conditions, the required value of EV2 ≥ 80 MPa can be met for these shoulder materials, however, the specifi ed value for EVd ≥ 40 MPa should be re-evaluated.

Langzeitverhalten von Bankettmaterialien im Hinblick auf ihren Schadstoffrückhalt

Long-term behavior of different roadside embankment materials regarding their pollutant retention

Dr. B. Kluge; Dr. M. Werkenthin, Berlin

Straßenbankette müssen aus Gründen der Verkehrssicherheit zum einen eine hohe Tragfähigkeit und zum anderen eine hohe Schadstoffretention aufweisen, um Schadstoffe aus dem Straßenablaufwasser zurückhalten zu können. Um zu überprüfen, wie unterschiedliche Bankettsubstrate die Anforderungen des Umweltschutzes erfüllen können, hat die TU-Berlin, im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen, mehrere Forschungsvorhaben an Autobahnen durchgeführt. Das Ziel der Forschungsarbeiten war zu prüfen, ob tragfähige Bankette die Vorgaben der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV 1999) bezüglich der Schwermetallkonzentrationen im Sickerwasser einhalten können und wie effektiv der Rückhalt im Vergleich zu den nichtstandfesten Banketten ist. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass sowohl nichtstandfeste als auch standfeste Bankette die Anforderungen an den Schadstoffrückhalt erfüllen können und in der Regel eine hohe Retentionsleistung aufweisen. Gegenüber dem ersten Untersuchungszeitraum (2013 bis 2015) sind die gemessenen Sickerwasserkonzentrationen im Mittel bei allen Metallen weiter zurückgegangen. Dieser Rückgang wird auf die Erhöhung der Retention und Auffüllung der Grobporen durch den Eintrag von Sedimenten und verkehrsbedingten Stoffen zurückgeführt. Eine erhöhte Remobilisierung der im Bankett zurückgehaltenen Schwermetalle konnte innerhalb des Untersuchungszeitraums nicht festgestellt werden.

The diffuse infiltration of highway runoff into the adjacent embankment is an important component of stormwater management practice in Germany. Newly constructed embankments have to provide a high-load bearing capacity to enable trafficability in emergency cases. Therefore the applicable substrates consist of accurately defined gravel-soil mixtures, which can fulfill this requirement. The metal retention of these stable embankments has not been investigated yet. To investigate how different roadside embankment substrates can meet these requirements, the TU-Berlin, on behalf of the Federal Highway Research Institute, carried out two field research projects. For that reason, a lysimeter monitoring station was installed along the edge of the German highway BAB 115. Three lysimeter were filled with different materials which are recently  used for embankment construction in Germany. To investigate whether stable embankments can meet the requirements of the Federal Soil Protection and Contaminated Sites Ordinance (BBodSchV, 1999) regarding the heavy metal concentrations, soil leachate were sampled and analysed over a period of five years. The mean solute concentration in  the soil solution of all variants do not exceed the trigger values of the BBodSchV (1999), except for Cu at the non-stable variant. Compared to the first research period (2013–2015), the measured leachate concentrations decreased on average for all metals. This decline is attributed to the increase in retention and filling of the coarse pores due to the introduction of sediments and traffic-related substances. An increased remobilization of the heavy metals retained in the embankment could not be found during the investigation period. The results have shown that both non-stable and stable embankments can meet the requirements for pollutant retention and generally have a high metal retardation.

Verfügbarkeit als nutzerrelevanter Key Performance Indikator (KPI) im Asset Management

Availability as a user-relevant key performance indicator (KPI) in Asset Management

Prof. Dr.-Ing. A. Speer, MBA, Darmstadt
Prof. Dr.-Ing. T. Kessel; J. Sietas, M. Sc., Braunschweig

Der Landesbetrieb Mobilität plant und baut die Ortsumgehung Imsweiler mit einer Gesamtstrecke von ca. 1,8 km. In der morphologisch bewegten Mittelgebirgslandschaft werden hierfür bis ca. 25 m tiefe Einschnitte, ein knapp 400 m langer Tunnel sowie der Bau einer 222 m langen Talbrücke erforderlich. Die Einschnitte sowie der Tunnel kommen in Sedimentgesteinen des Rotliegenden zu liegen, während die Gründung der Talbrücke und ihres Anschlussdamms von quartären Aueablagerungen geprägt ist. Im Zuge mehrerer Erkundungskampagnen wurden geotechnische Erkenntnisse gewonnen, die einen bedeutenden Einfluss auf die Baukosten haben. Hierzu zählen umfangreiche Böschungssicherungen in den rutschgefährdeten Felsschichten, hohe Grundwasserstände im Tunnelbereich sowie Gründungen in den verformungswilligen Aueablagerungen. Völlig unerwartet wurden in dem anthropogen wenig genutzten Gelände Schadstoffbelastungen im Fels und Grundwasser festgestellt, die Auswirkungen auf die Bauwasserhaltung und die Verwertung des Ausbruchmaterials des Tunnels haben.

The Landesbetrieb Mobilität is planning and building the Imsweiler bypass with a total distance of around 1.8 km. In the morphologically active low mountain landscape, this will require cuts up to 25 m deep, a tunnel almost 400 m long and the construction of a 222 m long valley bridge. The cuttings as well as the tunnel are located in sedimentary rocks of the Rotliegend, while the foundation of the valley bridge and its connecting dam is characterized by quaternary alluvial sediments. In the course of several exploration campaigns, geotechnical findings were obtained which have a significant influence on the construction costs. These include extensive slope stabilization in the rock layers at risk of slipping, high groundwater levels in the tunnel area and foundations in the deformable alluvial sediments. Completely unexpectedly, contaminations in the rock and groundwater were detected in the anthropogenically little used area, which have effects on the construction water management and the using of the tunnel excavation material.