Diplomarbeit "Lastplattendruckversuche"

Untersuchungen zur Aussagefähigkeit von Lastplattendruckversuchen bei Tragschichten auf Lößlehm

Dipl.-Ing. Michael Tödtmann

Der zunehmende Straßenverkehr stellt hohe Anforderungen an den Verkehrswegebau. Verkehrsflächen werden durch die Reifen von Fahrzeugen mit z.T. hohen Lasten beansprucht. Die nachhaltige Gebrauchstauglichkeit der Verkehrswege hängt wesentlich von der Stabilität des Straßenoberbaus und insbesondere des Unterbaus ab.

Die Schottertragschicht muss eine gute Lastverteilung sicherstellen, so dass beim Übergang zum gewachsenen Baugrund dessen in der Regel deutlich geringere Scherfestigkeit nicht überschritten wird. Der statische Lastplattendruckversuch nach DIN 18134 wird verwendet, um die Tragfähigkeit des Baugrundes und die Verdichtung der Schottertragschicht zu überprüfen. Die Beurteilung erfolgt anhand der Verformungsmodule EV1 und EV2 der Erst- und Wiederbelastung. 

Der in der Region Ostwestfalen häufig vorkommende Lößlehm erfordert in der Regel zusätzliche Maßnahmen zur Stabilisierung des Baugrundes. Eine Stabilisierung kann durch eine dickere Schottertragschicht, durch das Einfräsen von Kalk in den bindigen Boden oder durch den Einbau von Geogittern erfolgen.
In einem 3 m x 10 m großen Versuchsfeld auf Lößlehm wurden im Rahmen dieser Arbeit jeweils Teilfelder mit den o.g. Maßnahmen angelegt (Bild 1 und 2) und die Wirkung mit dem Lastplattendruckversuch überprüft.

Die Dicke der Schottertragschicht wurde hier mit 30 cm relativ dünn gewählt, um sicherzustellen, dass die Zusatzmaßnahmen im Ergebnis gut erkennbar sind.

Die Wirkung der Stabilisierungsmaßnahmen zeigt sich in den Versuchen deutlich durch geringere Setzungen gegenüber einer Tragschicht ohne Zusatzmaßnahmen (Bild 3). Die Versuchsergebnisse konnten in Simulationsrechnungen nach der FEM nachvollzogen werden (Bild 4). Die Simulationsrechnungen ermöglichen eine Optimierung des Aufbaus des Straßenunterbaus, ohne dass jede Variation in situ erprobt werden muss.