Straße und Autobahn

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Ausgabe 01/12

Asphaltstraßen:Untersuchungen zur strukturellen Substanz von Asphaltbefestigungen

Dimensionierung: Einfluss der Reflexionsrissbildung auf die Beanspruchung in der Überbauung von Fahrbahnbefestigungen – Teil 1

Straßenbauverwaltungen: Straßenbau in Bayern

Verkehrspolitik: Von der Trennung zur Einheit – Der weite Weg zu den Verkehrsprojekten Deutsche Einheit

Asphaltstraßen:Untersuchungen zur strukturellen Substanz von Asphaltbefestigungen

Dr.-Ing. C. Karcher, Dipl.-Ing. P. Plachkova, Dipl.-Ing. M. Umminger, Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Straßen- und Eisenbahnwesen (ISE), Karlsruhe, carsten.karcher@kit.edu; Prof. Dr. M. N. Partl, Dipl.-Ing. M. Arraigada, Eidgenössische Materialprüfanstalt Duebendorf (Empa), Duebendorf/Schweiz, manfred.partl@empa.ch

Investigation of the Asphalt Pavement Structure

Veränderungen der strukturellen Substanz von vorhandenen Straßenkonstruktionen aus Asphalt bewerten zu können wird immer wichtiger. Daher wurden im Rahmen eines Forschungsprojektes an der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt, Dübendorf/Schweiz (Empa) vier Testfelder in Asphaltbauweise angelegt und diese mit einem Mobile Load Simulator MLS10 mehrere hunderttausend Mal beansprucht. Parallel dazu wurden regelmäßig verschiedene zerstörungsfreie Messverfahren eingesetzt, um Veränderungen in der Konstruktion infolge der Belastung darstellen zu können. Die Auswertung und Interpretation der zerstörungsfrei ermittelten Daten sowie der Ergebnisse von Laboruntersuchungen an entnommenen Proben sind im obigen Sinne von großem Interesse. Dazu werden ausgewählte Untersuchungsergebnisse, Erkenntnisse sowie Bewertungsmöglichkeiten und Lösungsansätze gegeben.

The evaluation of the structural properties of existing asphalt pavements is getting more and more important. Therefore four testing fields have been built and stressed several hundred thousand times by the Mobile Load Simulator MLS10 in a research project of the Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology (Empa). In parallel different non-destructive tests have been applied regularly to describe changes in the pavement due to these stresses. The calculation and interpretation of the corresponding data as well as the results of laboratory tests of withdrawn samples are of great interest in the sense above. Therefore selected results, findings and assessements as well as possible solutions are given.

Dimensionierung: Einfluss der Reflexionsrissbildung auf die Beanspruchung in der Überbauung von Fahrbahnbefestigungen – Teil 1

Dr.-Ing. habil. B. Grätz, BKS Beratung im Konstruktiven Straßenbau, Weiterstadt, liane-sirvend-graetz@t-online.de

Influence of the Reflection Crack Formation on the Demand in Covering of Pavements – Part 1

Die in der Literatur beschriebenen FWD-Messungen mit drei Laststellungen zur Bestimmung der vertikalen Verformungen von Fahrbahnbefestigungen am Riss und außerhalb des Risses zeigen in Verbindung mit deren Auswertung, dass die Kennwerte Relativverschiebung, Wirksamkeitsindex und Verformung am belasteten Rand direkt mit den Tragfähigkeits-Kennwerten Tragfähigkeit der Fahrbahnbefestigung als elastische Länge und Schichtmodul der Tragschicht ohne Bindemittel (ToB) und des Untergrundes zusammenhängen und somit den strukturellen Zustand der Fahrbahnbefestigung charakterisieren. Diese Kennwerte sind links und rechts vom Riss meistens unterschiedlich und bewirken eine mechanische Beanspruchung in den Schichten; aus ihnen können jedoch keine erforderlichen Dicken für die Überbauung mit einer neuen Asphaltplatte zur Vermeidung von Reflexionsrissen abgeleitet werden. Die erforderliche Dicke der Überbauung sollte daher auf der Grundlage einer rechnerischen Dimensionierung festgelegt werden. Die Grundlage für die Dimensionierung der neuen Asphaltplatte bildet die Berechnung der in ihr infolge der Verkehrs- und Temperaturbelastung auftretenden Beanspruchungen als Spannungen mit einem in der Literatur beschriebenen Näherungsverfahren; die Berechnung wird für das belastete Rissufer bei der Asphalttemperatur von 20 °C durchgeführt. Die rechnerische Abschätzung der Gefahr der Reflexionsrissbildung erfolgt mit der maximalen Schubspannung. Die Berechnungen zeigen, dass die maximale Schubspannung durch den Schichtenverbund zwischen der gerissenen Unterlage und der neuen Asphaltplatte und deren Dicke sowie die Tragfähigkeit des Bereichs am Riss beeinflusst wird. Weiterhin wurde festgestellt, dass bei dünnen neuen Asphaltplatten die „Dübelbeanspruchung“ für das Gebrauchsverhalten maßgebend ist. Die Temperaturspannung wurde bei den vorliegenden Beanspruchungsrechnungen nicht berücksichtigt, da sie bei der Temperatur von 20 °C nicht auftritt; ab der Temperatur < 5 °C muss diese Spannung jedoch berücksichtigt werden.

The FWD measurements with three places of load for the determination of the vertical deformations of pavements at the tear and outside of the tear, described in the literature, point to connection with their evaluation that the characteristic values relative displacement, effectiveness index and deformation hang on the loaded edge directly with the load-carrying capacity characteristic values load-carrying capacity of the pavement as flexible length and layer module of the base without bonding agents (ToB) and the underground together and characterize thus the structural condition of the pavement. These characteristic values are different on the left and on the right from the tear mostly and cause a mechanical load in the layers; from them however no necessary thicknesses for covering with a new asphalt slab can be derived for avoidance from reflection cracks. The necessary thickness of covering should be specified from there on the basis of a computational dimensioning. The basis for the dimensioning of the new asphalt slab forms the computation of the demands arising in it due to traffic and temperature load as tensions with an approximation method described in the literature; the computation takes place at the asphalt temperature from 20 °C for the loaded tear bank. The computational estimation of the danger of the reflection crack formation takes place with the maximum shear stress. The computations show that the maximum shear stress is affected by the layer group between the clever document and the new asphalt slab and their thickness as well as the load-carrying capacity of the range at the tear. Further it was stated that with thin new asphalt slabs „the peg demand” is determining for the customs behavior. The temperature-tension became with the available demand calculations does not consider, since she does not arise at the temperature of 20 °C; starting from the temperature < 5 °C this tension must be considered however.

Straßenbauverwaltungen: Straßenbau in Bayern

MDirig. Dipl.-Ing. K. Wiebel, Oberste Baubehörde im Bayerischen Staatsministerium des Innern, München, karl.wiebel@stmi.bayern.de

Road Construction in Bavaria

Der Beitrag gibt einen Überblick über die Aufgaben und die organisatorische Gliederung der Bayerischen Straßenbauverwaltung sowie über die aktuelle Situation des Straßenbaus in Bayern. Die Aufstellung bzw. Umsetzung der wichtigsten Fachprogramme des Straßenbaus, des Bedarfsplans für die Bundesfernstraßen, des Ausbauplans für die Staatsstraßen und des Koordinierten Erhaltungs- und Bauprogramms, werden erläutert. Der Lärmschutz an Straßen soll durch verstärkte Anwendung lärmmindernder Fahrbahnbeläge verbessert werden. Die Bayerische Straßenbauverwaltung wirkt bei der Erprobung und Weiterentwicklung neuartiger Bauweisen aktiv mit. Vielversprechende Ergebnisse liegen bereits vor. Auf Grundlage umfangreicher Erfahrungen mit ÖPP-Projekten entwickelt die Bayerische Straßenbauverwaltung derzeit projektspezifisch optimierte Vertragsmodelle, bei denen nach Möglichkeit auf eine private Vorfinanzierung verzichtet wird, die positiven Aspekte öffentlich-privater Partnerschaften aber möglichst umfassend genutzt werden. Für die zugehörigen „Funktionsbauverträge“ wird derzeit ein Leitfaden erarbeitet.

The article outlines the responsibilities and the organization of the Bavarian Road Administration. It gives an overview of the present situation of road construction in Bavaria. The most important programs for the extension of the road network in Bavaria, the “Bedarfsplan” for motorways and federal roads and the “Ausbauplan” for state roads are illustrated. Likewise the coordinated maintenance and building program is explained. The protection of people against traffic noise shall be improved. The first step is now to ensure that noise reducing road pavements are being used. The Bavarian Road Administration actively tests and develops innovative construction methods on this field. Initial results have been promising. On the basis of ample experience with the con struction of federal and state roads by making use of public-private-partnership pilot projects, optimized contract models are now being developed. The objective is, to do without private prefinancing while making the best possible use of the positive aspects of public-private-partnerships. For the so called “Functional Building Contracts” currently a guideline is being developed.

Verkehrspolitik: Von der Trennung zur Einheit – Der weite Weg zu den Verkehrsprojekten Deutsche Einheit

MDir. a.D. Dr.-Ing. Dr.-Ing. E. h. J. Huber, Im Grund 4A, Königswinter, dr.j.huber@t-online.de

From Separation to Unity – The long Way to the Transport Projects of German Unity

Am Ende des 2. Weltkrieges lag Deutschland in Trümmern. Straßen- und Schienenwege waren zerstört oder unterbrochen. Zudem senkte sich schon kurz nach dem Krieg der „Eiserne Vorhang“ über den Kontinent. Ost und West wurden politische Antagonisten und gingen ökonomisch völlig getrennte Wege. Verbindende Verkehrswege waren im „Kalten Krieg“ Störfaktoren. Sie wurden eher zurückgebaut als ausgebaut. Erst Anfang der siebziger Jahre konnten erste bescheidene Verbesserungen vereinbart werden. Dann fiel, für die meisten Deutschen völlig überraschend, im November die Berliner Mauer. Die erträumte Wiedervereinigung des Landes fand statt. Jetzt mussten sich alle Baulastträger der Herausforderung von 4 Jahrzehnten versäumter und gegenläufiger Entwicklungen stellen. Kernstück der Aufholjagd für die Fernverkehrswege waren die politische Entscheidung über ein Vorrangnetz von „Verkehrsprojekten Deutsche Einheit“, der Beschleunigung der Planungsabläufe und der Aufbau einer zusätzlichen Planungs- und Baukapazität. Für die Bundesfernstraßen kamen Bund und Länder überein, letztere Rolle einer neuen Gesellschaft der DEGES, Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und Baugesellschaft, zu übertragen.

At the end of World War II Germany laid in ruins. Roads and railways had been destroyed or interrupted. In addition to that, only a few years later the “Iron Curtain” descended upon Europe. East and West became antagonists with completely different political and economic directions. Connecting functions of better roads and railways were considered to be disturbing. The credo of the “Cold War” was: Rather to reduce than to extend them. Not earlier than in the early seventies first small projects of improvement could be arranged. To the surprise of most people in November 1989 happened the fall of the Berlin Wall. The dream of Germanies reunification became reality. Very sudden, without leaving a chance for detailed preparation work, all levels of public road and railway jurisdiction had to cope with a huge burden of problems accumulated in 40 years. In the field of trunk roads, railways and waterways the federal government adopted very soon a priority list of 17 “Transport Projects of German Unity” (VDE). A further decision aimed at a massive acceleration of the official plan approval procedure and finally an additional capacity in order to strengthen the implementation of the VDE-investment program was created. In case of the trunk roads federal and state governments joined to establish a private company, called DEGES.