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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Ermittlung neuer Zuordnungswerte zur Einteilung bindiger Boden in Fest- und Lockergesteine

Determination of new allocation values to classify cohesive soils in solid and loose rocks

Im Zuge der Ueberarbeitung der DIN 18300 soll in Zukunft die bisherige Einstufung von Boden und Fels entsprechend des Zustands beim Loesen in Boden- und Felsklassen durch eine Einteilung entsprechend ihrem Zustand vor dem Loesen in Homogenbereiche ersetzt werden. Demnach muessen zukuenftig fuer Boden andere Eigenschaften und Kennwerte ermittelt werden als fuer Fels. In der Baupraxis treten jedoch oftmals natuerliche Uebergangsbereiche zwischen Boden / Lockergestein und Fels / Festgestein auf. Fuer diese Uebergangsbereiche fehlt ein geeignetes Kriterium fuer eine Zuordnung zu Boden oder Fels. Bei vorhergehenden Untersuchungen an bindigen Boeden wurde einerseits festgestellt, dass der ermittelte Wassergehalt an der Schrumpfgrenze nicht geeignet ist zur Unterscheidung zwischen halbfester und fester Konsistenz. Andererseits war ebenso der einaxiale Druckversuch bedingt geeignet, da die Pruefkoerper in vielen Faellen bei der Herstellung zerbrochen sind. Der daraufhin entwickelte Eindringversuch mittels Konusspitze und Proctornadel sollte an weiteren ungestoerten Probekoerpern am Uebergangsbereich Boden / Fels erprobt werden. An ueber 25 Probekoerpern aus unterschiedlichen geologischen Formationen Deutschlands, die aus Lagerstaetten, im Rahmen von Bauprojekten sowie aus Rueckstellproben vergangener Projekte gewonnen wurden, wurden neben den bodenmechanischen Parametern, insbesondere die Konsistenz, die einaxiale Druckfestigkeit und die Eindringkraft mittels Konusspitze und / oder Proctornadel ermittelt. Insgesamt war die Durchfuehrung der Eindringversuche einfach. Im Gegensatz zu den einaxialen Druckversuchen waren auch bei leicht zerbrechlichen Proben, an denen aus diesem Grund keine einaxialen Druckversuche moeglich waren, gerade noch Probekoerper herstellbar. Damit kann der Eindringversuch als Alternative zum einaxialen Druckversuch Hinweise zur einaxialen Druckfestigkeit eines Boden- oder Gesteinskoerpers liefern. Andererseits treten in der Praxis immer wieder Faelle auf, bei denen Boeden und Gesteine im Uebergangsbereich liegen, aber bereits so stark verwittert oder geschichtet sind, dass keine Pruefkoerper hergestellt werden koennen, weder fuer Druck- noch fuer Eindringversuche. Fuer diese Uebergangsbereiche muessten grundsaetzlich andere Zuordnungswerte gefunden werden. Ausserdem wird bei beiden Versuchsarten die Festigkeit des Einzelprobekoerpers und nicht die des Gesteinsverbandes ermittelt. Die Auswertung der Laborversuche hat gezeigt, dass keine exakte Grenze zwischen Boden und Fels definiert werden kann. Vielmehr ist die Definition eines Uebergangsbereiches erforderlich, fuer den sowohl Boden- als auch Felsparameter bestimmt werden muessen. ABSTRACT IN ENGLISH: In the course of the revision of DIN 18300 the previous classification of soil and rock into soil and rock classes should be replaced by a classification in homogeneous areas. Therefore, other qualities and characteristic values are to be determined for soils than for rocks. However, there are often natural transitions between soil / loose rock and rock / solid rock. For these materials, another suitable criterion for the classification is still missing. To find a new criterion, a previous research project has revealed that the water content on the shrinkage limit was unsuitable for the differentiation between semi-solid and solid consistency of cohesive soils. Furthermore, a classification by means of unconfined compression strength of examined cohesive soils was only partly suitable because the test specimens fractured during preparation. For both reasons, the penetration test by means of cone and proctor needle was developed and should tested out on natural, undisturbed soil specimen. Over 25 test soils of different geological formations of Germany were obtained from deposits and as part of current as well as past construction projects to investigate especially the parameters consistency, strength and penetration resistance. Overall, the implementation of the penetration tests was simple. In contrast to the unconfined compression tests, test specimens of fragile samples, for which unconfined compression tests where not possible for that reason, could be produced in order to estimate alternatively the unconfined compressive strength by means of penetration tests. However, both types of tests are not possible, when soils and rocks have already been strongly weathered or layered, so that no test specimens can be produced. For those soils and rocks other classification values have to be basically found than the unconfined compressive strength or the penetration value. The analysis of the laboratory tests have shown that no clear limit between soil and rock can be defined. The definition of a transition area soil / rock is rather necessary to determine both soil- and rock parameter.

Language

  • German

Media Info

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01691879
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • ISBN: 978-3-95606-394-7
  • Files: ITRD
  • Created Date: Jan 30 2019 10:28AM