Technische Vertragsbedingungen Vor Abbruch und Erdarbeiten · 24.01.2005 GEOTECHNIK ADAM RVS...

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ERDBAURVS 08.03.01 „Erdarbeiten“Technische Vertragsbedingungen Vor‐, Abbruch‐ und Erdarbeiten

Dietmar Adam

GEOTECHNIK ADAM ZT GmbH Wiener Straße 66-72/15/4A-2345 Brunn am Gebirge

GEOTECH N IKA D A M

TECHNISCHE UNIVERSITÄT WIENInstitut für Geotechnik

Grundbau, Boden- und FelsmechanikA-1040 Wien, Karlsplatz 13

24.01.2005GEOTECH N IK

A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“

FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz

RVS 08.03.01 „Erdarbeiten“




John Loudon McAdam(1756-1836)

1823 – Erste Amerikanische Macadam Straße (Maryland, USA)




RVS 8.24„Erdarbeiten“

(1978)

RVS 08.03.01 (2010) „Erdarbeiten unter Verkehrswegen“

[RVS 8.24]

Erdarbeiten (Unterbau)




Dammquerschnitt – Definitionen und Regelwerke

ERDARBEITEN

OBERBAUARBEITEN (ohne Deckschicht)

RVS 08.03.01 [8.24]

RVS 08.15.01 [8S.05.11]: Obere und Untere TragschichtRVS [8S.05.12]: Mechanisch stabilisierte Tragschichten

RVS 08.17.01 [8S.05.13]: Mit Bindemitteln stabilisierte Tragschichten

RVS 08.03.04: Verdichtungskontrolle mit der dynamischen Lastplatte (LFG)RVS 08.03.02 [8S.02.06]: Kontinuierliche walzenintegrierte Verdichtungskontrolle

(FDVK)

ÖNORM B 4417: Statischer Lastplattenversuch




Verkehrswege – Anforderungen

Tragfähigkeit & Stabilität+ Gebrauchstauglichkeit

+ DauerhaftigkeitRVS 08.03.01




Bodenverbesserungsmaßnahmen

Boden-AUSWECHSLUNG

Bodenaushub und Bodenaustausch

Boden-VERDICHTUNG

oberflächennahe Verdichtung

MECHANISCHEVerbesserung

Einmischen geeigneter Korngruppen zur Verbesserung enggestufter Materialien (Gr,E, Sa,E), feiner Gesteins-körnungen (schluffige/tonige Böden) oder weicher Böden

Boden-BEWEHRUNG

Bewehrung mit Geotextilien z.B. zur Reduktion der erforderlichen Tiefe für die Bodenauswechslung

Boden-STABILISIERUNG

Stabilisierung mit Kalk (ÖN EN 14227-11), Zement (ÖN EN 14227-10), Klinker (ÖN EN 14227-12), hydraul. Binde-mitteln (ÖN EN 14227-13), Flugasche (ÖN EN 14227-14)

TIEFREICHENDE VERBESSERUNG

temporäre Vorbelastung Vertikaldrains Rütteldruck- / Rüttelstopfverdichtung Dynamische Intensivverdichtung Pfahlgründungen

123

456




Dynamische Bodenverbesserungsverfahren

Dynamische WalzenverdichtungVibrations-, Oszillations-, VARIO-,

VARIOCONTROL- bzw. ACE-Walze

Dynamische Intensiv-

verdichtung(DYNIV)

HARMONISCH TRANSIENTPERIODISCH

Impulsverdichter

TiefenrüttelverfahrenRütteldruckverdichtung (RDV), Rüttelstopfverdichtung (RSV),

vermörtelte Kiessäulen

oberflächennah tief oberflächennah & tief




Flächendeckende Dynamische Verdichtungskontrolle (FDVK)




Dynamische Intensivverdichtung (DYNIV)



FSV-Seminar – 21. November 2012 – LinzImpulsverdichtung




Rütteldruckverdichtung in grobkörnigen BödenRütteldruckverdichtung Verflüssigung und Homogenisierung von grobkörnigen Böden

Eindringung des Rüttlersin den Boden unterstützt durch die Spülkraft des Wassers

Verdichtung durchhorizontale Vibration

Absenktrichter

verdichteter und homogenisierter

grobkörniger Boden




Rüttelstopfverdichtung in kohäsiven Böden

Einfahren des FlaschenüttlersHerstellung der Stein- /

Kiessäule durch Wiederversenken des Rüttlers

sehr weiche Schicht

weiche Schicht

weiche Schicht

RüttelstopfverdichtungHerstellung der Stein- / Kiessäule und seitliche Verflüssigung des weichen Bodens

vermörtelteStopfsäule

oder Ortbetonsäule




Tiefenwirkung der BodenverdichtungsverfahrenSTATISCHE

WALZEN DYINV

0,2 m0,5 m

0,4 m1,0 m

10 m

14 mnormal

DYNAMISCHE WALZEN

IMPULS-VERDICHTUNG

4,5 m

7,5 m

maximal möglich

Tiefenwirkung:

RDV - RSV

15 m

25 m




Damm auf weichem Untergrund – Verformungsmessungen

weiche Schicht

steifer Untergrund / Fels

Stangenpegel

Vertikal-inklinometer

Piezometer

Messmarke

MessmarkeMessmarke

Horizontal-inklinometer

Extensometer

Gleitmikrometer

GeodätischeMessungen




Prognose der Endsetzung – Sherif (1973)

gemessene Setzungen

Zeit-Lastkurve

Regressionsgerade

1

Zeit [d]

p[kN/m²]

s

st

a

b

extrapolierte Endsetzung

st=

pmaxmaxpp

sm

cmd

st

Messung der Setzung s

Dokumentation der Belastung p

Annahme: hyperbolische Funktionfür die Zeit-Setzungskurve

dimensionsloser Faktor

Anpassung der Setzungskurve an den Verlauf der Belastungskurve

Transformation:

lineare Regression: a + b.t

Extrapolation: st= = 1/b

interpolatierteZeit-Setzungskurve

ÖNORM B 4431-2

tba

tts

)(

maxpp

sts




ToneSchluffe und

schluffige Tone

Sande und Kiese

Felsbruch

O B E R E T R A G S C H I C H TU N T E R E T R A G S C H I C H TD A M M K Ö R P E R




Baustoffe für Dämme

Richtlinie für Recyclingbaustoffe

Für die Eignung der Dammschüttmaterialien ist deren Zustand im Zeitpunkt des Einbaus maßgebend (Einbauzustand)!

Bsp.: DSV-Rücklaufsuspension „rezyklierte, leichte Gesteinskörnung“Normen: ÖNORM EN 132424, 13055-2; ÖNORM B 3137

Prüfungen: Erst-[Eignungs-]Prüfung im Labor + Test- bzw. Kalibrierfeld

ÖNORM B 4400-1Gr,E, Gr,W, Gr,G, Gr,Isi' Gr, cl' Gr,si' Sa(Sa,E, Sa,W, Sa,G, Sa,I, si Gr, Si/Gr, cl Gr, Cl/Gr, si Sa, Si/Sa, cl' Sacl Sa, Cl/Sa)Felsbruch

si' Gr, cl' Gr,si' Sa, cl' SaFelsgestein,W




Bodenklassifizierung nach der Korngröße

FEINKÖRNIG (BINDIG) Schlämmanalyse

GROBKÖRNIG (NICHT BINDIG) Siebanalyse

BlöckeSteine

KiesSand

SchluffTon

Grenze zwischen Sand und Schluff: d = 0,063 mm

2 mm63 mm

200 mm

0,002 mm




Baustoffe für Dämme ÖNORM B 4400-1:2010

5

15 – 40

5 –

40

5 – 15

60

60

Gr,W … Gr,G

Gr,EGr,I

Sa,W … Sa,G

Sa,I Sa,Esi‘Sa

Si Sa, Si/Sa … cl‘Sa …cl Sa, Cl/Sa

si‘Gr … cl‘Gr

si Gr, Si/Gr …cl Gr, Cl/Gr

Korndurchmesser d [mm]

Siebdurchgang [M-%]TON SCHLUFF

fein mittel grob fein mittel grob fein mittel grobSAND KIES STEI-

NE

(bedingt) geeignete Bodenarten: grob- und gemischtkörnige Böden




Aufbau und Eigenschaften des Bodens

BODENELEMENT3 Komponenten: Feststoff, Wasser und Luft(3-Phasensystem)

EINHEITSWÜRFEL (Gedankenmodell)Separation und getrennte Darstellung der 3 Phasen Definition der Bodenkennwerte

Feststoff-volumen

Gesamt-volumen

bezogen auf VOLUMEN MASSE




Proctorversuch

Sr = 1,0

Sr = 0,7

Pr

modPr

wmodPr wPr

modPr = 1,03 …1,15Pr

Standard ModifizierterProctorversuch

Proctortopf Ø150 mm

Fallhöhe 450 mmMasse Fallkörper 4,5 kg

22 Schläge/Schicht 59

3 Schichten 5

0,6 Energie [MJ/m³] 2,65




Proctorkurven verschiedener Böden

Sande und Kiese

Feinkörnige Böden

Sand

eK

iese

schw

ach-

bind

ige

Kie

se

(hoc

h)-

plas

tisch

e To

ne

schl

uffig

e To

ne u

. Sc

hluf

fe

sand

ige

u.

kies

ige

Schl

uffe




Verdichtungskontrolle – Punktuelle Prüfmethoden

D I R E K T

Trockendichted

Ersatzverfahren (Sand, Wasser, Ballon),

AusstechzylinderIsotopensonde

Proctor-versuch

VERDICHTUNGSGRAD

Standard Proctordichte

Pr

DPr = 100 [%]d

Pr

I N D I R E K T

DICHTE STEIFIGKEIT

CaliforniaBearing Ratio

(CBR)

BenkelmanBalken

statisch

Lastplatten-versuch

dynamisch

Ev1, Ev2 , Ev2/Ev1

VERFORMUNGSMODUL

Evd

in-situ Labor




Dichtebestimmung im FeldSandersatzverfahren

Isotopensonde nach Troxler

Ausstech-zylinder




Verdichtungskontrolle – Punktuelle Prüfmethoden

D I R E K T

Trockendichted

Proctor-versuch

VERDICHTUNGSGRAD

Standard Proctordichte

Pr

DPr = 100 [%]d

Pr

I N D I R E K T

DICHTE STEIFIGKEIT

CaliforniaBearing Ratio

(CBR)

BenkelmanBalken

statisch

Lastplatten-versuch

dynamisch

Ev1, Ev2 , Ev2/Ev1

VERFORMUNGSMODUL

Evd

Ersatzverfahren (Sand, Wasser, Ballon),

AusstechzylinderIsotopensonde

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A D A MÖIAV Erdbebenseminar, 6. September 2007

Dietmar ADAM: „Erdbeben – Interaktion Boden und Bauwerk“

Statischer Lastplattenversuch

Dynamischer Lastplattenversuch mit dem Leichten Fallgewichtsgerät (LFG)

Gegengewicht

DreiuhrenmessgerätLastplatte300mm

hydraulische Presse

Manometer Fallgewicht

elektronisches MessgerätLastplatte 300mm

F

F(t)

Messung der Plattensetzung

Messung derBeschleunigung

Überprüfung der Verdichtung mit der Lastplatte

(t)

Führungsstange

Ausklink-vorrichtung

Feder-Dämpfer-Element




Dynamische Lastplatte – „Leichtes Fallgewichtsgerät“ (LFG)

Aufbau des Gerätes:

• Belastungsvorrichtung:- Fallgewicht- Stange- Feder-Dämpfer-Element

• Lastplatte• Setzungsmesseinrichtung

Weingart 1977

Ausklinkvorrichtung

Lastplattemit Sensor

Zentrierkugel

Feder-Dämpfer-Element

Fallgewicht

Griff

Führungsstange

elektronischesMessgerät




Prüfung des geforderten Ev1 mit dem LFG

15410 vvd EE 15

6vvd EE

erf Ev1

< 25 MN/m2 nein

ja

kohäsivesMaterial

ja

nein

%~

FaktorEE

EEvd

vdvdmvd

1)100

)%(~1(

quadratische Ausgleichsparabel

RVS 08.03.01 [8.24]

RVS 08.03.01

Ev1 Evd ref Evd ref Evd Evd

[MN/m²] [MN/m²] [MN/m²] [MN/m²] [MN/m²]nichtbindig bindig nichtbindig bindig

0,0 0 10 0,0 10,02,5 3 12 3,0 12,05,0 6 14 6,0 14,07,5 9 16 9,0 16,010,0 12 18 12,0 18,112,5 15 20 15,0 20,115,0 18 22 18,1 22,217,5 21 24 21,1 24,220,0 24 26 24,2 26,322,5 27 28 27,3 28,425,0 30 30 30,5 30,527,5 33 33,6 30,0 34 34,7 32,5 36 36,8 35,0 38 38,9 37,5 40 41,0 40,0 42 43,2 42,5 44 45,4 45,0 46 47,5 47,5 48 49,7 50,0 50 51,9 52,5 52 54,1 55,0 54 56,4 57,5 56 58,6 60,0 58 60,9 62,5 60 63,1 65,0 62 65,4 67,5 64 67,7 70,0 66 70,0 72,5 68 72,3 75,0 70 74,7 77,5 72 77,0 80,0 74 79,4 82,5 76 81,8 85,0 78 84,2 87,5 80 86,6 90,0 82 89,0 92,5 84 - 95,0 86 - 97,5 88 HMP2443 - 100,0 90 18.10.2005 -

Abweichung in % = [ -0,29725853 + (Evd * 0,07197705) + (Evd² * 0,0005825276) ]Evd-Faktor= MW / 7070 = 1,00873

Muster

Grenze Kalibrierbereich

MUSTER

RVS 08.03.04




Auswahl des Prüfverfahrens [RVS 08.03.01]

1. Dynamischer Lastplattenversuch Evd

2. Statischer Lastplattenversuch Ev1

3. Verdichtungsgrad DPr:Bestimmung der Proctordichte Pr

+ Dichtebestimmung im Feld d

3.1 Sandersatzverfahren, Ausstechzylinder3.2 Wasserersatzverfahren 3.3 Isotopensonde

4. FDVK

Sonstige Prüfverfahren: Benkelman Balken Ramm- und Drucksondierungen

Nivellieren

Technische RegelwerkeRVS 08.03.04

ÖNORM B 4417

ÖNORM B 4414-2DIN 18125-2

Merkblatt FGSV

ÖNORM B 4418

RVS 08.03.02

Merkblatt FGSVÖNORM B 4405 + B 4419

oder

oder

wenn die gesamte Unterbauplanumsflächeeines Bauloses 30.000 m² ist




Dynamische Walzenverdichtung

Selbstregelnde Walze




Walzenintegrierte Verdichtungskontrolle (FDVK)

QualitätssicherungFlächendeckende Dynamische Verdichtungskontrolle (FDVK)Walzenintegrierte und flächendeckende „on-line“-Kontrolle des Verdichtungserfolges

Optimierung des Verdichtungsvorganges

Eigenüberwachung

Identitäts-[Abnahme-]-Prüfung

Bandagenbeschleunigung




Erdarbeiten RVS 08.03.01 [8.24]

+

Filterwirkung (Filterstabilität):d15(F):d85(U)≤ 5

[Si, Cl, si Sa, Si/Sa, si Gr, Si/Gr, si' Gr, cl' Sa, cl Sa, Cl/Sa, Si or, Cl or]




Kalibrierung der FDVK-Messwerte

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 10 20 30 40 50 60

Ev1, Ev2, Evd [MN/m²]

CC

C-V

ALU

E [

]

Ermittlung der Regressionsgeraden

FDVK

-M

essw

ert

r > 0,7

Testfeld auf einer repräsentativenFläche innerhalb des Bauloses

Statische Lastplatte 9 VersucheDynamische Lastplatte 36 Versuche (4 x 9)

FDVK-Messwerte

steifeStellen

„mittlere“Stellen

weicheStellen

Lagenstärke und versch. Tiefeneffektemüssen berücksichtigt werden!




Arten von Prüfungen

Die Prüfungen werden unterschieden nach:

• Erstprüfung (Eignungsprüfung)

• Konformitätsprüfung (Kontrollprüfung)

• Identitätsprüfung (Abnahmeprüfung)

Kosten der Prüfung:

• Erstprüfung: Der AN hat die Prüfung zu veranlassen und die Kosten zu tragen

• Konformitätsprüfung: Der AN hat die Prüfung zu veranlassen und die Kosten zu tragen

• Identitätsprüfung: Der AG hat die Prüfung zu veranlassen und die Kosten zu tragen

Die Kosten der Verwendung von schweren Geräten (z.B. Walze für FDVK, LKW als Gegengewicht) ist in den Verträgen (Z.B. im Bauvertrag) zu regeln.




Identitäts-[Abnahme-]PrüfungUnterbau (RVS 08.03.01 [8.24])




KiesfilterUntergrund (gewachsener Boden)

Hinterfüllung

Unterbauplanum

Frostschutzschicht(RVS 08.15.01 [8S.05.11])

Drainage

UnterbauplanumFrostschutzschicht

UnterbauRVS 08.03.01 [8.24]

TragschichtenRVS 08.15.01 [8S.05.11]RVS 03.08.63 [3.63]

Hinterfüllung

Damm-schüttung

Untergrund (gewachsener Boden)

Material + Verdichtunggem. RVS 08.03.01 [8.24]

DPr = 100%Ev1 35 MN/m²

Evd 38 MN/m²

DPr = 101% , Ev1 60 MN/m² , Evd 58 MN/m²

Hinterfüllung von Bauwerken

Damm

Einschnitt

Gr,E - Gr,WGr,G - Gr,Isi‘Gr - cl‘GrBK 0/16-0/90 (max. 15M-% < 0,063mm)

Identitäts-[Abnahme-] Prüfung: alle 600 m³ jedoch mind. 3 stat.

Lastplattenversuche alle 150 m³ jedoch mind. 12 dyn.

Lastplattenversuche

DPr = 100% , Ev1 35 MN/m² , Evd 38 MN/m²



FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 10 20 30 40 50 60

Ev1, Ev2, Evd [MN/m²]

CC

C-V

ALU

E [

]

highvalues

lowvalues

meanvalues

MAX = 103,74MW = 80,44MIN = 69,16

0,8 MIN = 55,33r = 0,87

limit EV1-value: 35 MN/m²

+ 5%- 5%

MV

MAX

MIN

0,8 MIN

MV double jump

Die neue

RVS 08.03.01Erdarbeiten für Straßen und Eisenbahnen

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