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DB-Strecke 3031, Erneuerung Horchheimer Tunnel Geotechnisches Gutachten Proj.-Nr.: 94203, Bericht-Nr. 03 ANLAGE 8 BODEN- UND FELSMECHANI- SCHE LABORVERSUCHE WASSER + UMWELT + INFRASTRUKTUR + ENERGIE + BAUWERKE + GEOTECHNIK

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DB-Strecke 3031, Erneuerung Horchheimer Tunnel Geotechnisches Gutachten

Proj.-Nr.: 94203, Bericht-Nr. 03

ANLAGE 8 BODEN- UND FELSMECHANI-SCHE LABORVERSUCHE

WASSER + UMWELT + INFRASTRUKTUR + ENERGIE + BAUWERKE + GEOTECHNIK

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DB-Strecke 3031, Erneuerung Horchheimer Tunnel Geotechnisches Gutachten

Proj.-Nr.: 94203, Bericht-Nr. 03

Anlage 8.1 Versuchsbericht Hochschule Darmstadt

WASSER + UMWELT + INFRASTRUKTUR + ENERGIE + BAUWERKE + GEOTECHNIK

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h_daHOCHSCHULE DARMSTADTUNIVERSITY OF APPLIED SCIENCES

Prüfbericht Materiatprüfu ng

DB- Tunnet KobLenz-Horchheim

BV 94203

Auftraggeber: CDM Smith Consult GmbH

Dieser Prüfbericht umfasst 5 Seiten zzgl. Deckblatt,

3 AnLagen und eine Foto-CD

Darmstadt, den 20.03.2013

Dr. rer. nat. Antje BormannGeotechnisches Labor

Fachgebiet GeotechnikFachbereich Bauingenieurwesen

Haardtring 1oo D-64295 DarmstadtTet +49.6151.1 6-8167

Fax +49.6151.1 6-897oantje.bormanirßh-da.de www.fbb.h-da.de

BormannAntjä

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BV 94203, Tunnel Koblenz-Horchheim 1/5

1 Vorgang

Am 22.01.2013 wurde das Geotechnische Labor der Hochschule Darmstadt durch die Firma CDM Smith Consult GmbH beauftragt, an insgesamt 13 angelieferten Bohrkernen aus der Baumaßnahme des DB Tunnels Koblenz-Horchheim verschiedene Versuche durchzuführen. Das Versuchsprogramm umfasste die Bestimmung

• der Wassergehalte • der einaxialen Druckfestigkeit (inkl. Dichte) an insgesamt 11 Probekörpern • des E-Moduls an zwei Probekörpern • der Spaltzugfestigkeit an einem Probekörper • des Abrasivitätsindex an 4 Probekörpern. Im Folgenden werden die Versuchsergebnisse

dokumentiert.

Diesem Bericht liegt eine Foto-CD bei, auf der der Zustand der Proben bei Anlieferung sowie nach Durchführung der Festigkeitsuntersuchungen dokumentiert ist.

2 Probenmaterial

Die Proben stammen aus dem DB-Tunnel Koblenz-Horchheim. Dabei waren vier Proben als Naturstein-Mörtel-Mauerwerk anzusprechen, eine Probe als Ziegelmauerwerk sowie acht Probekörper als Naturstein. Bei den Natursteinen handelt es sich zum einen um kieselig gebundene Quarzsandsteine (BK 5; BK 12 1,4-1,8 m;), zum anderen um Ton-/Siltschiefer (BK11, BK 17). Bei BK 23 2,3-2,55 sowie BK 21 handelt es sich um reine Tonschiefer mit ausgeprägter Spaltbarkeit. Tabelle 1 gibt einen Überblick über Probenbezeichnung, Probenart und Versuchsprogramm.

Tabelle 1: Versuchsprogramm

Bohrung-Nr. Tiefe [m] Probenahme qu w Brazilian CAI

BK4 2,0-2,4 19./20.12.2012 Sandstein

BK5 0,7-1,0 18./19.12.2012 Sandstein

1X X

X

1,3-1,6

Sandstein

BK12 0,4-0,8 17./18.12.2012

Ziegelmauerwerk X X

1,4-1,8 Sandstein X+E? X

BK11 1,3-1,7 18./19.12.2012 Ton-/Siltschiefer X

X

BK13 0,0-0,25 20./21.12.2012 Naturstein + Mörtel X X

BK17 1,3-1,7

17./18.12.2012 Ton/Siltschiefer

X

2,15-2,49 Ton/Siltschiefer X X

BK21 0,4-0,8

19./20.12.2012 Tonschiefer X+E?

X

1,70-2,00 Siltschiefer

BK23 0,25-0,57

20./21.12.2012 Naturstein + Mörtel X X

X

2,3-2,55 Tonschiefer X X

BK25 0,6-0,9 18./19.12.2012 Naturstein + Mörtel X X

BK33 0,0-0,45 19./20.12.2012 Naturstein + Mörtel X X

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BV 94203, Tunnel Koblenz-Horchheim 2/5

3 Laboruntersuchungen

Eine Zusammenstellung aller ermittelten Messergebnisse befindet sich in tabellarischer Form in Anhang 1.

3.1 Wassergehalt w

Wassergehalte wurden nach DIN 18121, Teil 1 durch Ofentrocknung bei 105°C bestimmt. Bei den Mauerwerksproben wurden Mörtel und Fels separat untersucht.

Nach der Beziehung [ ]%100⋅=d

w

mm

w wurden folgende Werte ermittelt:

Tabelle 2: Wassergehalte

Probe

BK 5 BK11 BK12 BK13 BK17 BK23 BK25 BK33

0,7-1,0

1,3-1,7

1,3-1,6

0,4-0,8 1,4-1,8

0,0-0,25 2,15-2,49

0,25-0,57 2,3-2,55

0,6-0,9 0,0-0,45

S1 Si S M2 Z3 S M F4 Si5 M F T6 M F M F

w [%] 0,4 1,0 0,4 12,1 12,5 0,2 11,7 0,8 1,2 51,8 0,81 4,0 59,1 1,5 40,3 3,7

1S = Sandstein; 2M = Mörtel; 3Z = Ziegel; 4F = Fels; 5Si = Ton/Siltschiefer; 6T = Tonschiefer

3.2 Dichte ρ

Die Bestimmung der Dichte erfolgte nach der Beziehung

ρ = m/V

mit m = Feuchtmasse und V = Volumen der Proben.

Das Volumen wurde an den zylindrischen Bohrkernen nach dem Abgleichen der Endflächen (planparallel) durch Ausmessen bestimmt. Gemessen wurde mit einer Schieblehre auf 0,1 mm genau.

Tabelle 3: Dichten

Probe

BK 5 BK11 BK12 BK13 BK17 BK23 BK25 BK33

0,7-1,0 1,3-1,7 1,3-1,6 0,4-0,8 1,4-1,8 0,0-0,25

1,3-1,7 2,15-2,49

0,25-0,57

2,3-2,55

0,6-0,9 0,0-0,45

S1 Si2 Si ZM3 S NM4 Si Si NM T5 NM NM

ρ [g/cm³]

2,6742 2,6625 2,6412 2,1535 2,6693 2,3324 2,6841 2,7131 2,4890 2,5412 2,4533 2,3287

1S = Sandstein; 2Si = Ton/Siltschiefer; 3ZM = Ziegelmauerwerk; 4NM = Natursteinmauerwerk; 5T = Tonschiefer

3.3 Einaxiale Druckfestigkeit σu

Die Bestimmung der einaxialen Druckfestigkeit wurde nach der Empfehlung Nr. 1 des Arbeitskreises 3.3 „Versuchstechnik Fels“ der DGGT durchgeführt.

Die Belastung der Prüfkörper erfolgte kraftgesteuert mit einer konstanten Zunahme von 0,1 MN/(m2 · s).

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BV 94203, Tunnel Koblenz-Horchheim 3/5

Die angelieferten Probekörper waren teilweise schräg zur Anistropiefläche (Schieferung oder Schichtung) gebohrt, die Endflächen dadurch schräg gebrochen (vgl. Bild 1).

Bild 1: Schräg zur Schieferungsrichtung gebohrte und gebrochene Probe (BK 17 bei Anlieferung)

In diesen Fällen konnten beim Ablängen/Abgleichen der Endflächen keine Probekörper mit dem empfohlenen Durchmesser/Längenverhältnis 1,5 ≤ l/d ≤ 2,5 hergestellt werden. Alle Schieferproben sowie die Proben BK 5 0,7-1,0, BK13 und BK 23 0,25-0,57 weisen ein l/d-Verhältnis kleiner 1,5 auf.

Für alle Probekörper mit l/d ≤ 2 wurde nach den Empfehlungen Nr 1 des AK 3.3 der DGGT die Druckfestigkeit nach folgender Formal abgemindert:

ldu

u

27

8)2(

+

⋅=

σσ

Nach den gleichen Empfehlungen dürfen die Ergebnisse der Probe BK 17 nicht berücksichtigt werden, da hier das Verhältnis l/d < 1 war. In Tabelle 4 sind die Ergebnisse zusammengefasst:

Tabelle 4: Einaxiale Druckfestigkeit σu

Probe

BK 5 BK11 BK12 BK13 BK17 BK23 BK25 BK33

0,7-1,0 1,3-1,7 1,3-1,6 0,4-0,8 1,4-1,8 0,0-0,25

2,15-2,49

0,25-0,57

2,3-2,55

0,6-0,9 0,0-0,45

S1 Si2 Si ZM3 S NM4 Si NM T5 NM NM

Probenmaße in [mm]

l 226,9 132,5 194,3 247,2 252,32 189,3 110,8 161,6 141,01 207,18 272,5

d 109,00 109,60 109,60 137,50 109,00 137,70 122,20 137,70 137,00 137,50 136,70

l/d 2,1 1,2 1,8 1,8 2,3 1,4 0,9 1,2 1,0 1,5 2,0

Bruchlast [kN] 342,3 338,0 95,0 289,3 946,8 256,7 224,0 38,3 40,1 94,1 158,8

Druckfestigkeit [N/mm2]

36,68 35,83 10,15 19,48 101,46 17,24 19,10 2,57 2,72 6,34 10,82

abgemindert, falls l/d<2

36,68 33,12 9,99 19,21 101,46 16,31 16,60 2,36 2,43 6,09 10,82

1S = Sandstein; 2Si = Ton/Siltschiefer 3ZM = Ziegelmauerwerk; 4NM = Natursteinmauerwerk; 5T = Tonschiefer

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3.4 E-Modul Bestimmung

Die E-Modul-Bestimmung erfolgte nach DGGT-Empfehlung 1 des AK 3.3, Option 3 mit Wegaufnehmer und einem Lastzyklus. Der E-Modul des Sandsteins beträgt 29300 MN/m2. Der E-Modul an Tonschiefer konnte wegen der Orientierung der Schieferungsflächen nicht bestimmt werden. Unmittelbar nach Lastaufgabe versagte der Probenkörper entlang der Schieferungsflächen (vgl. Bild 1.1). Auch die daraus bestimmte einaxiale Druckfestigkeit liegt daher extrem niedrig bei 2,43 MPa. Die Dokumentation dazu sowie zur Bestimmung des E-Moduls an Sandstein befindet sich in den Anlagen 2 und 3.

Bild 2: Probe BK 23 2,3-2,55 unmittelbar nach Lastaufgabe zur Bestimmung des E-Moduls

3.5 Spaltzugfestigkeit

Der Spaltzugversuch (Brazilian-Test) dient der Ermittlung der Spaltzugfestigkeit von Gesteinsproben. Die Spaltzugfestigkeit wurde in Anlehnung an DIN 1048, Teil 5 bzw. nach der Empfehlung Nr. 10 des Arbeitskreises 3.3 „Versuchstechnik Fels“ der DGGT durchgeführt. Geprüft wurde ein kreiszylindrischer Probekörper mit l/d = 0,7, die Last wurde über Lastverteilungsstreifen aus Hartfaser eingeleitet. Die Auswertung erfolgte nach der Beziehung

ld

Fspt ⋅⋅

⋅=π

σ 2,

Tabelle 5 Ergebnis des Spaltzugversuches

Bohrpunkt Entnahmetiefe l d l/d Bruchlast

[kN] Spaltzugfestigkeit

σt,sp [N/mm2]

BK17 1,3-1,7 Ton-/

Siltschiefer 101,7 137,6 0,7 173,00 7,86

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3.6 Abrasivität (CAI)

Die Abrasivität wurde als CAI-Index mit einem Gerät nach WEST bestimmt. Es wurden pro Probekörper jeweils 5 Einzelversuche auf bruchrauer Oberfläche durchgeführt. Die Stahlstifte hatten eine Härte von HRC 54-56. Die Abnutzung der Stahlstifte wurde in Prüfrichtung und 90° zur Prüfrichtung mittels Stereomikroskop (80fach vergrößert) bestimmt und gemittelt.

Bei Probe BK 11 wurde -wie in der Literatur für anisotrope, geschieferte Gesteine empfohlen (z.B. Käsling et al. 20071)- die Abrasivität in unterschiedliche Richtungen bestimmt und zwar senkrecht und parallel zur Schieferung. Insbesondere parallel zur Schieferung streuen die Werte dabei sehr stark. Allerdings liegt auch der höchste gemessene Einzelwert (3,93) innerhalb der Klasse „sehr abrasiv“.

An Probe BK 21 konnte keine richtungsabhängige Abrasivitätsprüfung durchgeführt werden. Durch die beim Versuch auf die Stahlspitze aufgebrachte Auflast von 7 kg ist die Probe entlang der Schieferungsebenen aufgespalten worden. Eine Prüfung war daher nur auf der Schieferungsfläche möglich.

Bei BK 23, 025-0,57 handelt es sich um einen Bohrkern aus der Natursteinmauer, Naturstein und Mörtel wurden separat untersucht. Da der Naturstein eine leichte Schieferung aufweist, wurde auch hier richtungsabhängig untersucht. Die Mörtelprobe wurde wegen ihrer körnigen Struktur auf einer gesägten Oberfläche untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 zusammengefasst:

Tabelle 6: Ergebnisse der Abrasivitätsuntersuchung (CAI-Index)

Probe

BK5 BK11 BK21 BK23

0,7-1,0 1,3-1,7 0,4-0,8 0,25-0,57

Quarzit/Qz-Sandstein

Ton-/Siltschiefer Tonschiefer Mörtel Naturstein

isotrop Prüfung ⊥

Ss Prüfung ‖

Ss

Prüfung auf Schieferungs-

fläche isotrop

Prüfung ⊥ Ss

Prüfung ‖ Ss

CAI [0,1 mm]

4,56 2,82 2,22 1,00 0,90 4,11 3,98

Standardabweichung sx [0,1 mm]

0,25 0,59 1,38 0,23 0,39 0,32 0,43

Bezeichnung extrem abrasiv sehr

abrasiv sehr

abrasiv schwach abrasiv

bis abrasiv schwach abrasiv

extrem abrasiv

sehr abrasiv

1 Käsling, H. et al (2007): Abrasivitätsuntersuchungen mit dem Cerchar-Test- eine Evaluierung der Versuchsbedingungen.-In: Otto, F. (ed.) Veröffentlichungen von der 16. Tagung für Ingenieurgeologie, 7.-10. März 2007, Bochum.-492 S., Bochum TFH Georg Agricola, 229-234.

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BV 94203, Tunnel Koblenz-Horchheim Anlage 1

Übersicht über alle Versuchsergebnisse

Probenbezeichnung Probenmaße Druckfestigkeit

Bohr-punkt

Entnahme- tiefe

l

d

h/d Masse

Dichte

Wassergehalt

w Zug-

festigkeit2 Bruchlast

Druck-festigkeit

abgemindert, falls h/d <2 3

E-Modul

[m] [mm] [mm] [g] [g/cm³] [%] [N/mm²] [kN] [N/mm²] [N/mm²] MN/m²

BK5 0,7-1,0 Sandstein 132,5 109,60 1,2 3342,9 2,6742 0,4 338,00 35,83 33,12

1,3-1,6 Sandstein 194,3 109,60 1,8 4841,6 2,6412 0,4 95,80 10,15 9,99

BK11 1,3-1,7 Ton-/Siltschiefer 226,9 109,00 2,1 5637,3 2,6625 1,0 342,30 36,68 36,68

BK12 0,4-0,8 Ziegelmauerwerk 247,2 137,50 1,8 7904,9 2,1535

Mörtel 12,1

Ziegel 12,5

289,30 19,48 19,21

1,4-1,8 Sandstein 252,32 109,00 2,3 6284,7 2,6693 0,2 946,80 101,46 101,46 29300

BK13 0,0-0,25 Naturstein +

Mörtel 189,3 137,70 1,4 6575,2 2,3324

Mörtel 11,7

Fels 0,8

256,70 17,24 16,31

BK17 1,3-1,7 Ton-/Siltschiefer 101,7 137,6 0,7 4059,3 2,6841 nb 7,86 173,0 nb nb

2,15-2,49 Ton-/Siltschiefer 110,8 122,20 0,9 3525,6 2,7131 1,2 224,00 19,10 16,60

BK23 0,25-0,57

Naturstein + Mörtel

161,6 137,70 1,2 5990 2,4890 Mörtel

51,8 Fels 0,81

38,30 2,57 2,36

2,3-2,55 Tonschiefer 141,01 137,00 1,0 5282,2 2,5412 4,0 40,10 2,72 2,43 nicht

bestimmbar

BK25 0,6-0,9 Naturstein +

Mörtel 207,18 137,50 1,5 7547,4 2,4533

Mörtel 59,1

Fels 1,5

94,10 6,34 6,09

BK33 0,0-0,45 Naturstein +

Mörtel 272,5 136,70 2,0 9313,4 2,3287

Mörtel 40,3

Fels 3,7

158,80 10,82 10,82

2 Versuchsanordnung mit Lastverteilungsstreifen nach der Empfehlung Nr. 10 des Arbeitskreises 3.3. „Versuchstechnik Fels“ der DGGT 3 Wir weisen Sie darauf hin, dass nach der Empfehlung Nr. 1 des Arbeitskreises 3.3. „Versuchstechnik Fels“ der DGGT bei Messungen an Probenkörpern, deren Verhältnis l/d < 2 ist, die ermittelten Werte entsprechend den Empfehlungen abzumindern sind.

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Einaxialer Druckversuch

mit Längsdehnungsmessung mit einem Lastzyklus

Anlage: 2

Tunnel Koblenz-Horchheim

Prüfkörper Entnahmestelle: BK 12

Tiefe: 0,4-0,8 m

Durchmesser: 137,5 mm

Querschnittsfläche A: 9331,3156 mm² Länge l: 252,32 mm

Länge/Durchmesser l/d = 2,3

Masse: 6284,7 g

Bodenart/Gestein: Sandstein

Dichte: 2,6693 t/m³

Anisotropie nein

Versuch nach DGGT-Empfehlung 1 des AK 3.3, Option 3 mit Wegaufnehmer

Ergebnisse einaxiale Druckfestigkeit 101,46 MN/m ²

abgeminderte Druckfestigkeit ( l/d <2) -

E = lεσ

∆∆

29300 MN/m²

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Einaxialer Druckversuch

mit Längsdehnungsmessung mit einem Lastzyklus

Anlage: 3

Tunnel Koblenz-Horchheim

Prüfkörper Entnahmestelle: BK 23

Tiefe: 2,3-2,55 m

Durchmesser: 137,0 mm

Querschnittsfläche A: 14741,1381 mm² Länge l: 141,01 mm

Länge/Durchmesser l/d = 1,0

Masse: 5282,2 g

Bodenart/Gestein: Tonschiefer

Dichte: 2,5412 t/m³

Anisotropie ja

Versuch nach DGGT-Empfehlung 1 des AK 3.3, Option 3 mit Wegaufnehmer

Ergebnisse einaxiale Druckfestigkeit 2,72 MN/m ²

abgeminderte Druckfestigkeit ( l/d <2) 2,43

E = lεσ

∆∆

nicht bestimmbar

Bemerkungen: Beim Versuch versagte die Probe fast unmittelbar nach Lastaufbringung entlang einer Schieferungsfläche (siehe Foto)

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DB-Strecke 3031, Erneuerung Horchheimer Tunnel Geotechnisches Gutachten

Proj.-Nr.: 94203, Bericht-Nr. 03

Anlage 8.2 Versuchsbericht Bodenmecha-nisches Labor der CDM Smith

WASSER + UMWELT + INFRASTRUKTUR + ENERGIE + BAUWERKE + GEOTECHNIK

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Labor Nr. 21127 21128 21113.1 21113.2 21114.1 21114.2Bohrung Nr. Schurf Schurf BK 12 BK 12 BK 13 BK 13Probe Nr. 1 2 Ziegel Mörtel Naturstein Mörtel

Entnahmetiefe (m) 0,3-0,9 0,0-0,3 0,4-0,8 0,4-0,8 0,00-0,25 0,00-0,25

gest. (g) / ungest.(u) g g

Entnahmedatum 17./18.12.12 17./18.12.12 20./21.12 20./21.12.12

Bodenart G, u*, s, t' G, s, u'Bodengruppe TL GU

Wassergehalt w % 13,88Fliessgrenze wL % 26,8

Ausrollgrenze wP % 13,6

Schrumpfgrenze wS %

Plastizität IP % 13,2Konsistenz IC - 0,45

Feuchtdichte t/m3

Trockendichte d t/m3

Korndichte s t/m3

Porenanteil n -

Porenzahl e -

Sättigungszahl Sr -

Luftporenraum na -

Rahmenscherversuch

schnell u Grad

abgeschert cu kN/m2

langsam ' Grad

abgeschert c' kN/m2

Triaxialversuch

UU/CU u Grad

cu kN/m2

D ' Grad

c' kN/m2

Berechnetes Is Is MN/m2 3,38 0,59 4,11 0,25Korregiertes Is(50) Is(50) MN/m² 3,72 0,72 5,46 0,30

Einaxiale Druckfestigkeit qu MN/m2 89,26 17,17 130,92 7,19

Verdichtungsgrad DPr %

Glühverlust Vgl -

Kalkgehalt Vca -

Calcitanteil -

T / U / S / G % 10/31/26/33 -/5/30/65

Ungleichförmigkeitsz. U - 205,9 134,4

Wasseraufnahmefähigkeit -

Durchlässigk.(DIN 18130) k10 m/s

Versuchsdurchführung

Dichteste Lagerung maxd t/m3

Lockerste Lagerung mind t/m3

Trockendichte EP Prw

t/m3

Wassergehalt EP wPrw

-

Verdichtungsgrad EP DPrw

%

Bemerkungen

DB-Strecke 3031

Erneuerung Horchheimer Tunnel

Zusammenstellung der Versuchsergebnisse94203

03

8.2.1.1

Dat

en d

er P

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Kon

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Ken

nwer

teS

cher

fest

igke

itK

ennz

iffer

n

Reibungsw.

Kohäsion

Reibungsw.

Kohäsion

Reibungsw.

Kohäsion

Reibungsw.

Kohäsion

Projekt-Nr.

Bericht-Nr.

Anlage-Nr.

Page 14: ANLAGE 8 BODEN- UND FELSMECHANI- SCHE ...DB-Strecke 3031, Erneuerung Horchheimer Tunnel Geotechnisches Gutachten Proj.-Nr.: 94203, Bericht-Nr. 03 ANLAGE 8 BODEN- UND FELSMECHANI-SCHE

Labor Nr. 21115 21116Bohrung Nr. BK 21 BK 21Probe Nr.

Entnahmetiefe (m) 0,4-0,8 1,70-2,00

gest. (g) / ungest.(u)

Entnahmedatum 19./20.12.12 19./20.12.13

BodenartBodengruppe

Wassergehalt w %

Fliessgrenze wL %

Ausrollgrenze wP %

Schrumpfgrenze wS %

Plastizität IP %

Konsistenz IC -

Feuchtdichte t/m3

Trockendichte d t/m3

Korndichte s t/m3

Porenanteil n -

Porenzahl e -

Sättigungszahl Sr -

Luftporenraum na -

Rahmenscherversuch

schnell u Grad

abgeschert cu kN/m2

langsam ' Grad

abgeschert c' kN/m2

Triaxialversuch

UU/CU u Grad

cu kN/m2

D ' Grad

c' kN/m2

Berechnetes Is Is MN/m2 1,92 1,20Korregiertes Is(50) Is(50) MN/m² 3,03 1,70

Einaxiale Druckfestigkeit qu MN/m2 72,71 40,76

Verdichtungsgrad DPr %

Glühverlust Vgl -

Kalkgehalt Vca -

Calcitanteil -

T / U / S / G %

Ungleichförmigkeitsz. U -

Wasseraufnahmefähigkeit -

Durchlässigk.(DIN 18130) k10 m/s

Versuchsdurchführung

Dichteste Lagerung maxd t/m3

Lockerste Lagerung mind t/m3

Trockendichte EP Prw

t/m3

Wassergehalt EP wPrw

-

Verdichtungsgrad EP DPrw

%

Bemerkungen

DB-Strecke 3031

Erneuerung Horchheimer Tunnel

Zusammenstellung der Versuchsergebnisse94203

03

8.2.1.2

Dat

en d

er P

robe

Kon

sist

enze

nS

onst

ige

Ken

nwer

teS

cher

fest

igke

itK

ennz

iffer

n

Reibungsw.

Kohäsion

Reibungsw.

Kohäsion

Reibungsw.

Kohäsion

Reibungsw.

Kohäsion

Projekt-Nr.

Bericht-Nr.

Anlage-Nr.

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Sch

läm

mko

rnS

ieb

korn

Sch

luff

korn

Sa

nd

korn

Kie

sko

rnF

ein

ste

sS

tein

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-M

itte

l-G

rob

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rob

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ein

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itte

l-G

rob

-

Ko

rnd

urc

hm

ess

er

d in

mm

Massenanteile der Körner < d in % der Gesamtmenge

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

10

0 0.0

01

0.0

02

0.0

06

0.0

10

.02

0.0

60

.10

.20

.61

26

10

20

60

10

0

Ku

rve

La

bo

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r.

En

tna

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c

T/U

/S/G

(%

)

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stsi

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(Be

yer)

21

12

7

0,3

-0,9

Sch

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1

G,

_ u,

s, t

'

TL

20

5.9

/0.7

10

.0/3

1.5

/25

.6/3

2.7

F3 -

DB-Strecke 3031

Erneuerung Horchheimer Tunnel

Körnungslinie nach DIN 18 123

Schurf 1

Labor Nr.

21127

Projekt Nr.94203

Bericht Nr.03

Anlage Nr.

8.2.2.1

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Sch

läm

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Sch

luff

korn

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korn

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Ko

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urc

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Massenanteile der Körner < d in % der Gesamtmenge

0

10

20

30

40

50

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90

10

0 0.0

01

0.0

02

0.0

06

0.0

10

.02

0.0

60

.10

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.61

26

10

20

60

10

0

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c

T/U

/S/G

(%

)

Fro

stsi

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(Be

yer)

21

12

8

0,0

-0,3

Sch

urf

2

G,

s, u

'

GU

13

4.4

/0.5

-/5

.2/2

9.8

/65

.0

F2

1.9

· 1

0-4

DB-Strecke 3031

Erneuerung Horchheimer Tunnel

Körnungslinie nach DIN 18 123

Schurf 2

Labor Nr.

21128

Projekt Nr.94203

Bericht Nr.03

Anlage Nr.

8.2.2.2

Page 17: ANLAGE 8 BODEN- UND FELSMECHANI- SCHE ...DB-Strecke 3031, Erneuerung Horchheimer Tunnel Geotechnisches Gutachten Proj.-Nr.: 94203, Bericht-Nr. 03 ANLAGE 8 BODEN- UND FELSMECHANI-SCHE

Plastizitätsdiagramm

0 10 20 30 40 50 60 70 8035

Fließgrenze wL [%]

0

10

20

30

40

50

7

4

Pla

stiz

itäts

zah

l IP [

%]

A-Linie I P = 0,73 *

(w L - 2

0)

Sand-Schluff-Gemische SU

Zwischenbereich

Sand-Ton-Gemische ST

leichtplastischeTone TL

mittelplastischeTone TM

ausgeprägtplastischeTone TA

Tone mit organischenBeimengungen, organische Tone OTund ausgeprägtzusammendrückbare Schluffe UASchluffe

mit organi-schen Beimen-

gungen und organo-gene Schluffe OUund mittelplastischeSchluffe UMleicht plasti-

sche Schluffe UL

XO

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Plastizitätsbereich (wL bis wP) [%]wP wL

10 15 20 25 30 35 40

Schlagzahl

Wa

sse

rge

ha

lt w

[%

]

24.0

25.0

26.0

27.0

28.0

29.0

30.0

IC = 0.45Zustandsform

0.00

flüssig

0.50

breiig

0.75

weich

1.00

steifhalbfest

Wassergehalt w = 13.9 %

Fließgrenze wL = 26.8 %

Ausrollgrenze wP = 13.6 %

Plastizitätszahl IP = 13.2 %

Konsistenzzahl IC = 0.45

Anteil Überkorn ü = 40.0 %

Wassergeh. Überk. wÜ = 3.5 %

Korr. Wassergehalt = 20.8 %

1

wL

14

77.34

74.38

63.89

2.96

10.49

28.22

2

wL

20

68.88

65.81

54.55

3.07

11.26

27.26

3

wL

28

70.71

67.41

54.92

3.30

12.49

26.42

4

wL

38

67.70

65.18

55.48

2.52

9.70

25.98

5

wp

-

53.17

52.46

47.24

0.71

5.22

13.60

6

wp

-

53.96

53.27

48.21

0.69

5.06

13.64

7

wp

-

55.50

54.62

48.12

0.88

6.50

13.54

Nr.

Art

Schläge

mf + mb [g]

mt + mb [g]

mb [g]

mw [g]

mt [g]

w [%]

DB-Strecke 3031

Erneuerung Horchheimer Tunnel

Zustandsgrenzen nach DIN 18 122

Schurf 1 0,3-0,9 m

Labor Nr.

21127

Projekt Nr.94203

Bericht Nr.03

Anlage Nr.

8.2.3

Page 18: ANLAGE 8 BODEN- UND FELSMECHANI- SCHE ...DB-Strecke 3031, Erneuerung Horchheimer Tunnel Geotechnisches Gutachten Proj.-Nr.: 94203, Bericht-Nr. 03 ANLAGE 8 BODEN- UND FELSMECHANI-SCHE

Probenbezeichnung:

Feuchte Probe + Behälter [g]:

Trockene Probe + Behälter [g]:

Behälter [g]:

Porenwasser [g]:

Trockene Probe [g]:

Wassergehalt [%]

Probenbezeichnung:

Feuchte Probe + Behälter [g]:

Trockene Probe + Behälter [g]:

Behälter [g]:

Porenwasser [g]:

Trockene Probe [g]:

Wassergehalt [%]

Probenbezeichnung:

Feuchte Probe + Behälter [g]:

Trockene Probe + Behälter [g]:

Behälter [g]:

Porenwasser [g]:

Trockene Probe [g]:

Wassergehalt [%]

Probenbezeichnung:

Feuchte Probe + Behälter [g]:

Trockene Probe + Behälter [g]:

Behälter [g]:

Porenwasser [g]:

Trockene Probe [g]:

Wassergehalt [%]

21127 Schurf 1 0,3-0,9 m

2837.12

2544.60

436.60

292.52

2108.00

13.88

Deutsche Bahn AG

Erneuerung Horchheimer Tunnel

Wassergehalt nach DIN 18 121

Schurf 1 0,3-0,9 m

Labor Nr.

21127

Projekt Nr.94203

Bericht Nr.03

Anlage Nr.

8.2.4