Bewertung und Optimierung der Herstellungs- und Verschlussvarianten von Trenching-Schnitten im Asphaltoberbau sowie Beurteilung der Auswirkungen im Lebenszyklus der Straße

Abstract

Im Rahmen des Forschungsvorhabens konnten Grundlagen für die Anwendung des Trenchingverfahrens hinsichtlich des Einsatzes der gewählten Verfüllmethoden und der verwendeten Verfüllbaustoffe geschaffen werden. Hierfür wurden sowohl umfangreiche Laborver suche an den Verfüllbaustoffen unter Laborbedingungen als auch un ter Baustellenbedingungen, im Rahmen einer Untersuchungsstrecke, durchgeführt. Weiterhin erfolgten umfangreiche Sensitivitätsuntersu chungen unter Anwendung der Finiten-Elemente-Methode. Zur Bewertung des Einflusses verschiedener Schlitzgeometrien (Trenchgeometrien) auf die Beanspruchungszustände in den einzel nen Asphaltschichten einer Befestigung und im eingebrachten Trench sowie auf rechnerisch prognostizierte Nutzungsdauern von Asphalt tragschichten wurden umfassende Finite-Elemente-Berechnungen mittels der Sofware COMSOL Multiphysics durchgeführt. Auf Grundlage der Finite-Elemente-Berechnungen konnten Empfeh lungen hinsichtlich der Materialeigenschaften der Asphalte und der Verfüllbaustoffe, der Geometrie der Schlitze und der Lage der Schlitze im Straßenquerschnitt abgeleitet werden. Anhand der Ausführung der Untersuchungsstrecke wurden Empfeh lungen für die Ermittlung von Kriterien zur qualitativen Ausführung erarbeitet. Datei-Upload durch TIB As part of the research project, it was possible to create the basis for the application of the trenching procedure with regard to the use of the selected backfilling methods and the backfilling materials used. For this purpose, extensive laboratory tests were carried out on the backfill materials under laboratory conditions as well as under con struction site conditions in a test trail. Furthermore, extensive sensi tivity tests were carried out using the finite element method. Comprehensive finite element calculations were carried out using the COMSOL Multiphysics software to evaluate the influence of different slot geometries (trench geometries) on the stress conditions in the individual asphalt layers of a pavement and in the trenching proce dure, as well as on the predicted service life of asphalt base layers. Based on the finite element calculations, recommendations could be derived regarding the material properties of the asphalt and the backfill materials, the geometry of the slots and the position of the slots in the road cross-section. Based on the design of the test track, recommendations for the de termination of criteria for qualitative design could be developed.