Detailergebnis zu DOK-Nr. 69826
Modellierung des Elastizität-Moduls von ungesättigten Böden im Straßeunterbau: Experimentelle Studie an einem schluffigen Sand (Orig. engl.: Resilient modulus modelling of unsaturated subgrade soils: laboratory investigation of silty and subgrade)
| Autoren |
S. Erlingsson F. Salour |
|---|---|
| Sachgebiete |
7.1 Baugrunderkundung; Untersuchung von Boden und Fels 11.1 Berechnung, Dimensionierung, Lebensdauer |
Road Materials and Pavement Design 16 (2015) Nr. 3, S. 553-568, 11 B, 5 T, zahlr. Q
Im Gegensatz zum in Deutschland verwendeten Verformungsmodul E(Index V2) betrachtet man international den sogenannten Resilient-Modul, einen E-Modul, der im Labor in zyklischen Triaxialversuchen aus den elastischen Anteilen der Verformung ermittelt wird. Neben der experimentellen Bestimmungsmethode gibt es verschiedene Berechnungsansätze, in denen andere Steifigkeitsparameter wie zum Beispiel der CBR-Wert und zusätzlich die totalen Spannungen verwendet werden. Einige neuere Ansätze berücksichtigen die effektiven Spannungen und dabei auch die Saugspannung beziehungsweise das Matrixpotenzial der Böden. Mit diesen Stoffgesetzen lassen sich die Änderungen der elastischen Antwort einer Belastung bei Wassergehaltsänderungen prognostizieren, also der Einfluss der jahreszeitlichen Feuchteschwankungen des Straßenunterbaus aus dessen Verformbarkeit. Die Autoren beschreiben verschiedene Theorien und Modelle, welche die Effekte der Bodenfeuchte, das heißt der Saugspannung berücksichtigen und vergleichen die Ansätze kritisch. Eigene experimentelle Untersuchungen, im Wesentlichen zyklische Triaxialversuche an einem ungesättigten schluffigen Sand, werden vorgestellt. Die beste Übereinstimmung mit den Experimenten erzielte man mit Modellen, welche die drei Zustandsgrößen mittlere Spannung, Deviatorspannung und Saugspannung berücksichtigen. Die Variation des Wassergehalts respektive der Saugspannung hat in gemischt- und feinkörnigen Böden einen signifikanten, nichtlinearen Einfluss auf den E-Modul. In der Tendenz belegen die Versuche wie die Prognose, dass unter sonst unveränderten Bedingungen eine Zunahme der Bodenfeuchte mit der abnehmbaren Saugspannung eine Verringerung des elastischen Anteils der Verformung bewirkt.