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Detailergebnis zu DOK-Nr. 67933

Einfluss von Umweltbedingungen und Grundwasserständen auf die Stärke flexibler Flugplatzbefestigungen aus Asphalt (Orig. engl.: Impact of environmental site location and groundwater table depth on thickness of flexible airfield pavements)

Autoren	C.E. Zapata R.A. Salim
Sachgebiete	7.4 Entwässerung, Grundwasserschutz 11.7 Flugplatzbefestigung

Geology and Properties of Earth Materials 2012. Washington, D.C.: Transportation Research Board (TRB), 2012 (Transportation Research Record (TRB) H. 2282) S. 22-33, 5 B, 13 Q

Mit dem Rechenprogramm ZAPRAM (nach den beiden Autoren benannt) liegt nun eine Excel-basierte Software vor, die sich speziell mit der Berechnung von Flugplatzbefestigungen und deren Anpassung an veränderliche Bodenkennwerte befasst und unter Echtzeitbedingungen auf diese Veränderungen reagiert. Ziel der Optimierung ist, das Verhältnis der auftretenden Scherspannungen im Asphaltgefüge bis zum Versagen zu begrenzen und daraus die optimale Einbaustärke des ungebundenen Unterbaus abzuleiten. Mithilfe von ZAPRAM wurden Berechnungen für fünf Flughäfen in den südlichen Vereinigten Staaten (Los Angeles, Phoenix, Dallas, Athens, Miami), allesamt in einer nahezu frostfreien Zone gelegen, aber klimatisch und topografisch recht unterschiedlich von trocken-heißem Klima zu feucht-warmen Bedingungen wechselnd, mit drei verschiedenen Flugzeugtypen (Boeing 737-600, Airbus A 300-C4, Boeing 747-400) und Grenzbelastungen von 100 000 beziehungsweise 1 000 000 Flugbewegungen für den Asphaltlebenszyklus, durchgeführt. Als variable Annahmen gingen unter anderem Grundwasserstände, E-Module des Untergrunds, veränderliche Stärken des mineralischen Unterbaus in die Berechnungen ein. Die Stärke der ungebundenen Tragschichten und der Asphaltbefestigungen wurden entsprechend dem herkömmlichen Regelwerk bestimmt. Dabei zeigte sich, dass die Höhe des Grundwasserspiegels den größten Einfluss auf die Verformung an der Oberfläche besitzt, aber auch die Umwelt- und Klimaeinflüsse machen sich deutlich bemerkbar. Mit sinkenden Grundwasserständen nimmt der Einfluss der Umweltbedingungen ständig ab, aber auch hier wird der Einfluss steiferer Böden im Untergrund beziehungsweise sorgfältige Bodenverbesserung des Untergrunds signifikant deutlich. Die Auswertung der Analyseberichte lässt wesentliche Einsparungen bei der Schichtdicke des mineralischen Unterbaus gegenüber den herkömmlichen Bemessungsverfahren erwarten.