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Qualitätssicherung im Erdbau – Prüfung und Überwachung
von Dammbauwerken und Böschungen
Frankfurt (Oder), 21.02.2017
Qualitätssicherung im Erdbau –
Prüfung und Überwachung von
Dammbauwerken und Böschungen
Dipl.-Ing. (FH) Martin Steinicke
Frankfurt (Oder), 21.02.2017
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1. Allgemeines zum Thema Erdbau
2. Dämme und Böschungen
3. Regelwerke und Prüfungen
4. Schadensbeispiele aus der Praxis
5. Abschlussbemerkungen
Gliederung
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Frankfurt (Oder), 21.02.2017
1. Allgemeines zum Thema Erdbau
2. Dämme und Böschungen
3. Regelwerke und Prüfungen
4. Schadensbeispiele aus der Praxis
5. Abschlussbemerkungen
Gliederung
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1. Allgemeines zum Thema Erdbau
Erdbau wird betrieben bei der Herstellung von:
- Einschnitten für Verkehrswege, Baugruben und Gräben, Schächten und Gruben
- Dämmen, Deichen und Wällen für verschiedenste Zwecke
- Geländeauffüllungen wie z.B. Deponieauffüllungen
- Bodenaustausch für Bauwerksgründungen
- Hinterfüllungen und Überschüttungen von Bauteilen und Bauwerken
- Gewinnung von Erde und Steinen, Bau- und Zuschlagsstoffen
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1. Allgemeines zum Thema Erdbau
Erdbaustellen können wie folgt ausgedehnt sein:
- punktartig Gebäude, Windkraftanlagen usw.
- linienartig Verkehrswege, Leitungstrassen
- flächenartig Deponiebau, Tagebaue u.ä.
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1. Allgemeines zum Thema Erdbau
Quelle: VDZ
Bei Erdbaumaßnahmen ist zu beachten, dass:
- die Arbeit ein maschinenintensiver Prozess ist.
- die Organisation und Optimierung durch Fachleute erfolgen sollte.
- eine große Vielfalt des natürlichen Baustoffes Boden und Fels auftritt.
- die Witterung eine großen Einfluss auf die Einzelprozesse hat.
- die Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit gegeben ist.
- eine hohe Wirtschaftlichkeit bzw. eine hoher Ausnutzungsgrad der Maschinen
anzustreben ist (m³/h).
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1. Allgemeines zum Thema Erdbau
Für die Planung und Ausführung von
Erdbaumaßnahmen sind rechtzeitig
Baugrunderkundungen auszuführen,
sowie die Eigenschaften von Böden
und Fels festzustellen.
Aufschlussprofile
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1. Allgemeines zum Thema Erdbau
2. Dämme und Böschungen
3. Regelwerke
4. Schadensbeispiele aus der Praxis
5. Abschlussbemerkungen
Gliederung
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2. Dämme und Böschungen
Quelle: VDZ
Damm: - künstlich errichteter Erdwall
- aufgeschütteter Unterbau eines Fahr-
oder Schienenweges
Böschung: - schräg abfallende Seitenfläche
(besonders bei Straßen- und Bahndämmen)
Damm / Einschnitt (Schema)
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2. Dämme und Böschungen
Quelle: Niedermeier FH Deggendorf
Quelle: VDZ
Böschungsneigung /
Regelböschungsneigung Entwässerung
Straßendamm RQ 15,00 nach RAL
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wichtige Planungsbestandteile:
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2. Dämme und Böschungen
Der Untergrund muss ausreichend tragfähig sein!
ggf. Untergrundverbesserung
Bodenersatz
Statische
Verdichtung,
Überschüttung
Moorsprengung
Reibungsfüße
Moorbrücken
Erdpfähle
Tiefendräns
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2. Dämme und Böschungen
Quelle: Niedermeier FH Deggendorf
Quelle: VDZ
Weitere Anforderungen an den Untergrund:
Allgemeines Rundschreiben Straßenbau Nr. 3/2017
Modifikation der ZTV E-StB
3.1.2 Homogenbereiche
…
Ausgehend von der Dammaufstandsfläche sollte bis zu einer Tiefe
von 50 cm eine mindestens mitteldichte Lagerung bei nichtbindigen
Böden und eine mindestens steife Konsistenz bei bindigen Böden
gegeben sein. Andernfalls sind besondere Maßnahmen zu ergreifen,
…
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2. Dämme und Böschungen
Quelle: Niedermeier FH Deggendorf
Quelle: VDZ
Böschungsfußbruch
Dammsetzung Böschungsgrundbruch
Durchsickerung
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Schadensbilder
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2. Dämme und Böschungen
Anschneiden des
Böschungsfußes
Abgrabung am
Böschungsfuß
Geländeauflasten
Gespanntes Wasser
Durchfeuchtung,
Schwimmsandzustand
Spaltenwasserdruck
Erosion durch
Oberflächenwasser
Rüttelwirkung
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2. Dämme und Böschungen
Verwitterte
Gesteinsschichten
Nichtbindige,
rollige Böden
Schwach
bindige Böden
Organischer
Untergrund
Schräge bindige
Untergrundschicht
Hoch-
plastische
Tone
Stark
bindige Böden
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Rutschflächen
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2. Dämme und Böschungen
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Flo
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Verbreiterung
eines Dammes
vorhanden neu
Dammschüttung
auf geneigter
Aufstandsfläche
Sicherung des Dammes
durch stufenförmige
Verzahnung
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2. Dämme und Böschungen
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Verschiedene Verfahren zur sorgfältigen Verdichtung von Böschungsbereichen
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2. Dämme und Böschungen
Anforderungen an das 10 %-Mindestquantil für den Verdichtungsgrad DPr (ZTV E-StB 09)
Bereich Bodengruppen DPr in %
1
Planum bis 1,0 m
Tiefe bei Dämmen
und bis 0,5 m Tiefe
bei Einschnitten
GW, GI, GE
SW, SI, SE
GU, GT, SU, ST
100
2 1,0 m unter Planum
bis Dammsohle
GW, GI, GE
SW, SI, SE
GU, GT, SU, ST
98
3
Planum bis
Dammsohle und bis
0,5 m Tiefe
bei Einschnitten
GU*, GT*, SU*, ST*
U, T, OU, OT 97
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Gliederung
1. Allgemeines zum Thema Erdbau
2. Dämme und Böschungen
3. Regelwerke und Prüfungen
4. Schadensbeispiele aus der Praxis
5. Abschlussbemerkungen
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3. Regelwerke und Prüfungen
DIN EN 1997-1 Eurocode 7 – Entwurf, Berechnung und Bemessung
in der Geotechnik – Teil 1: Allgemeine Regeln;
Deutsche Fassung EN 1997-1.2004 + AC:2009 +
A1:2013
DIN 1054 Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd-
und Grundbau
Ergänzende Regelungen zu DIN EN 1997-1
Allgemeine Regelwerke:
DIN 18300 VOB Teil C: Allgemeine Technische
Vertragsbedingungen (ATV) - Erdarbeiten
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3. Regelwerke und Prüfungen
ZTV E-StB 09
RIL 836
DIN 18196
diverse Normen
Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für
Erdarbeiten im Straßenbau, FGSV, Ausgabe 2009
Richtlinie 836 – Erdbauwerke und sonstige geotechnische
Bauwerke planen, bauen und instand halten
Erd- und Grundbau, Bodenklassifikation für bautechnische
Zwecke, Ausgabe 2011
Normen zur Versuchsdurchführung, z. B. Ermittlung der Dichte,
Ermittlung der Korngrößenverteilung, Tragfähigkeitsmessungen
usw.
Fachbezogene Regelwerke:
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3. Regelwerke und Prüfungen
Die erreichte Verdichtung des Dammbaumaterials ist das maßgebende Kriterium.
Die zu erreichende Dichte bzw. der Verdichtungsgrad bezieht sich auf eine
bodenspezifische Kenngröße. Diese Kenngröße wird Proctordichte genannt,
welche in einem standardisierten Versuch nach DIN 18127 ermittelt wird.
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3. Regelwerke und Prüfungen
Für die Bestimmung der Dichte des Bodens stehen direkte und indirekte
Verfahren zur Verfügung.
Bei den direkten Verfahren werden mittels Feldversuchen Proben entnommen,
deren Volumen und Masse entweder Vorort oder im Labor bestimmt wird.
Diese ermittelten Größen werden mit den im Proctorversuch festgestellten Werten
ins Verhältnis gesetzt und mit den Anforderungen abgeglichen.
Häufig eingesetzte direkte Verfahren zur Dichtebestimmung im Feldversuch sind:
- Ausstechzylinderverfahren,
- Ballon-Verfahren (auch Densitometer-Verfahren),
- Sandersatz-Verfahren,
- Schürfgruben-Verfahren.
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3. Regelwerke und Prüfungen
Bei den indirekten Verfahren wird über Korrelationen von dem jeweiligen
Messergebnis auf den entsprechenden Verdichtungswert geschlossen.
Häufig eingesetzte indirekte Verfahren zur Dichtebestimmung im Feldversuch sind:
- dynamischer Plattendruckversuch mit dem Leichten Fallgewichtsgerät,
- statischer Plattendruckversuch unter Berücksichtigung des Ev2/Ev1-Wertes,
- radiometrische Verfahren (Troxlersonde),
- Rammsondierungen,
- ggf. dynamische und geophysikalische Messverfahren.
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3. Regelwerke und Prüfungen
Im Bereich des Planums werden zusätzlich zu den Verdichtungsanforderungen
auch Anforderungen an die Tragfähigkeit bzw. den Verformungsmodul des
fertigen Erdbauproduktes gestellt. Zum Nachweis dieser Anforderungen werden
in erster Linie statische Plattendruckversuche nach DIN 18134 angewendet.
Die Einhaltung der Anforderungen
an die Eigenschaften der
verwendeten Baustoffe werden
im Vorfeld, baubegleitend
nach Prüfplan oder bei
Bedarf überprüft.
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3. Regelwerke und Prüfungen
Kategorien von Prüfungen gemäß ZTV E-StB 09
- Eignungsprüfungen
Nachweis der Eignung der Baustoffe
der Baustoffgemische
bezüglich - Verdichtungskennwerten
- Korngrößenverteilungskurven
- Wasserdurchlässigkeit
- Umweltanforderungen
- Eigenüberwachungsprüfungen
- Kontrolle der Baustoffe bezüglich der
Anforderungen aus der Eignungsprüfung
- Qualitätskontrolle der eigenen
Leistung bzw. Arbeit
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3. Regelwerke und Prüfungen
- Kontrollprüfungen
- Kontrollprüfungen - Kontrolle der vertraglich
vereinbarten Anforderungen
- Schiedsuntersuchungen - Wiederholung (auch teilweise) der
Kontrollprüfung wenn begründete
Zweifel des Auftragnehmers bestehen
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3. Regelwerke und Prüfungen
Methoden für das Prüfen der Verdichtungskennwerte
Methode M1: Vorgehensweise gemäß Prüfplan
Methode M2: Vorgehensweise bei Anwendung flächendeckender
dynamischer Messverfahren
Methode M3: Vorgehensweise zur Überwachung des Arbeitsverfahrens
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Gliederung
1. Allgemeines zum Thema Erdbau
2. Dämme und Böschungen
3. Regelwerke und Prüfungen
4. Schadensbeispiele aus der Praxis
5. Abschlussbemerkungen
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
L34, Querung Sophienfließ,
Böschungen beidseitig
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Lage der Querung des Sophienfließes im Zuge der L34
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf die Fahrbahn
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Sanierte Bereiche von 2007, südliche Böschung
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf Schadensbild August 2007
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick von unten auf den Schadensbereich (südl. Böschung)
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Blick auf den Schadensbereich (südl. Böschung)
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf den Schadensbereich (südl. Böschung)
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf den Schadensbereich (nördl. Böschung)
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf den Schadensbereich (nördl. Böschung)
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf den Schadensbereich (nördl. Böschung)
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Schaden Bankettbereich
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
B166, OU Passow
Schäden an Einschnittsböschungen
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Übersichtslageplan
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Knotenpunkt B166 / L28, Blickrichtung Nordwesten
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Fanggraben und Böschungsschulter mit Schneeüberdeckung
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Fanggraben mit Tauwasser
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Fanggraben mit Schneeüberdeckung und Tauwasser
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf die südlichen zur Straße abfallenden Ackerflächen
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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vorhandene Kaskade
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf den Schadensbereich 2
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Wasser an Schadensbereich 2
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Bodenschichtung
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Zugeschwemmte Mulde gegenüber Schadensbereich 2
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf den Schadensbereich 3
![Page 55: Qualitätssicherung im Erdbau Prüfung und Überwachung von ... und Ueberwachung Boeschung.pdf · 2 Qualitätssicherung im Erdbau – Prüfung und Überwachung von Dammbauwerken und](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022040206/5d4c94b288c993ee788b92de/html5/thumbnails/55.jpg)
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf den Schadensbereich 3
![Page 56: Qualitätssicherung im Erdbau Prüfung und Überwachung von ... und Ueberwachung Boeschung.pdf · 2 Qualitätssicherung im Erdbau – Prüfung und Überwachung von Dammbauwerken und](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022040206/5d4c94b288c993ee788b92de/html5/thumbnails/56.jpg)
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf die Rutschfläche
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf den Schadensbereich 4
![Page 58: Qualitätssicherung im Erdbau Prüfung und Überwachung von ... und Ueberwachung Boeschung.pdf · 2 Qualitätssicherung im Erdbau – Prüfung und Überwachung von Dammbauwerken und](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022040206/5d4c94b288c993ee788b92de/html5/thumbnails/58.jpg)
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf den Schwemmkegel
![Page 59: Qualitätssicherung im Erdbau Prüfung und Überwachung von ... und Ueberwachung Boeschung.pdf · 2 Qualitätssicherung im Erdbau – Prüfung und Überwachung von Dammbauwerken und](https://reader030.vdokument.com/reader030/viewer/2022040206/5d4c94b288c993ee788b92de/html5/thumbnails/59.jpg)
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf den Schadensbereich 5, geneigte Ackerflächen
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Schadensbereich 5, Rutschflächen
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Blick auf den Schadensbereich 6
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Blick auf den Schadensbereich 6
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Blick auf den Schadensbereich 6
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Blick auf den Schadensbereich 7
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Blick auf den Schadensbereich 7
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Blick auf den Bruchkörper
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf die Bodenschichtung
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
L79, AS Drewitz
Radweg,
östliche Anrampung, Nordseite
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Lageplan der Baugrundaufschlüsse
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick vom Bauwerk auf den Schadensbereich
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Schiefstellung Geländer, Flickstellen Asphalt
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Oberbodendicke an der Böschungsschulter
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Absenkung des Untergrundes bein Einbringen des Verbaus
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Erdarbeiten
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Nachverdichtung Dammkörper
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf die fertiggestellte Böschung
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
aktueller Zustand, Spuren von Schäden nach der Sanierung
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf Erosionsschäden nach der Sanierung
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
aktueller Zustand
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
L40, Potsdam
zwischen Neuendorfer Anger und
Abfahrt Fr.-List-Straße
nordöstliche Böschung
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Schadensbereich
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Blick auf den Schadensbereich
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Sanierte Erosionsschäden an der Böschung
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Aufsteilung der oberen Böschung
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Risse in der Böschungsschulter
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Fahrbahnabsenkung im Randbereich
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4. Bauablauf - Erfahrungsbericht
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Fahrbahnabsenkung im Randbereich
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Erosionsmassen am Böschungsfuß
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
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Rückbau Kragarm, klaffender Riss
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4. Schadensbeispiele aus der Praxis
aktueller Zustand, geplanter Baubeginn Mai 2017
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1. Allgemeines zum Thema Erdbau
2. Dämme und Böschungen
3. Regelwerke und Prüfungen
4. Schadensbeispiele aus der Praxis
5. Abschlussbemerkungen
Gliederung
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5. Abschlussbemerkungen
Prüfung und Überwachung nicht nur bei der Ausführung erforderlich, sondern auch
während des Betriebes.
Es ist eine nachhaltige Planung erforderlich. Neben der Einhaltung der
Regelböschungsneigung ist besonderes Augenmerk auf die Entwässerung bzw.
Entwässerungsführung zu legen.
Schäden treten oft als Folge einer Kombination mehrerer Ursachen auf.
Der besondere Einfluss von Wasser wird meist bei extremen Niederschlägen
ausschlaggebend.
Ohne Wartung ist eine dauerhafte Nutzbarkeit der Verkehrsanlagen nicht gegeben.
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
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