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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“
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
John Loudon McAdam(1756-1836)
1823 – Erste Amerikanische Macadam Straße (Maryland, USA)
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
RVS 8.24„Erdarbeiten“
(1978)
RVS 08.03.01 (2010) „Erdarbeiten unter Verkehrswegen“
[RVS 8.24]
Erdarbeiten (Unterbau)
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
Verkehrswege – Anforderungen
Tragfähigkeit & Stabilität+ Gebrauchstauglichkeit
+ DauerhaftigkeitRVS 08.03.01
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
Flächendeckende Dynamische Verdichtungskontrolle (FDVK)
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
Dynamische Intensivverdichtung (DYNIV)
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – LinzImpulsverdichtung
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
Damm auf weichem Untergrund – Verformungsmessungen
weiche Schicht
steifer Untergrund / Fels
Stangenpegel
Vertikal-inklinometer
Piezometer
Messmarke
MessmarkeMessmarke
Horizontal-inklinometer
Extensometer
Gleitmikrometer
GeodätischeMessungen
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
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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
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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
24.01.2005GEOTECH N IK
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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
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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
24.01.2005GEOTECH N IK
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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
24.01.2005GEOTECH N IK
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FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
24.01.2005GEOTECH N IK
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FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
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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
24.01.2005GEOTECH N IK
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FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
Dichtebestimmung im FeldSandersatzverfahren
Isotopensonde nach Troxler
Ausstech-zylinder
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
27
24.01.2005GEOTECH N IK
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
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
Dynamische Walzenverdichtung
Selbstregelnde Walze
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
Walzenintegrierte Verdichtungskontrolle (FDVK)
QualitätssicherungFlächendeckende Dynamische Verdichtungskontrolle (FDVK)Walzenintegrierte und flächendeckende „on-line“-Kontrolle des Verdichtungserfolges
Optimierung des Verdichtungsvorganges
Eigenüberwachung
Identitäts-[Abnahme-]-Prüfung
Bandagenbeschleunigung
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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]
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
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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!
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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.
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
Identitäts-[Abnahme-]PrüfungUnterbau (RVS 08.03.01 [8.24])
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz
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
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
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
24.01.2005GEOTECH N IK
A D A MRVS 08.03.01 „Erdarbeiten“
FSV-Seminar – 21. November 2012 – Linz