Geotextile Bewehrung sorgt für stabilen Straßenbau

Übersicht 

Bad Wünnenberg ist eine Stadt in Nordrhein-Westfalen, Deutschland, und liegt am Aabach, etwa 20 km südlich von Paderborn. Der neue Straßenabschnitt, die B480n, schließt an die Aftetalbrücke an – eine 800 m lange Stahlverbundkonstruktion, die das Aftetal in fast 70 Metern Höhe überspannt. Diese bildet das zentrale Bauwerk der Ortsumgehung Bad Wünnenberg. 

Um den hohen Verkehrsbelastungen standhalten zu können, benötigen Bundesstraßen ein hochwertiges Baufundament. Ein Abschnitt der B480n Ortsumgehung Bad Wünnenberg zwischen dem Rheinischen Schiefergebirge und dem Münsterländer Kreidebecken, wo die B480n über ein weites Kreidekarstgebiet führt, erfüllte diese Anforderung jedoch nicht. Unterirdische Hohlräume können insbesondere in Einschnitten an die Erdoberfläche treten, was zu lokalen Verformungen und Setzungen führt. 

Herausforderung 

Um der Möglichkeit von Bodensenkungen entlang der geplanten Strecke zu begegnen, wurde eine geotextile Grundbewehrung zur Sicherung gegen mögliche künftige Senkungen angebracht. Sollten in Zukunft Hohlräume unter dem Straßenbauwerk entstehen, würde die geotextile Bewehrung die entstehenden Vertiefungen überspannen und so die Straße in einem gebrauchsfähigen Zustand erhalten. 

Entlang der geplanten Trasse der Umgehungsstraße wechselt ihre Ausrichtung von Einschnitten zu bis zu 7 m hohen Aufschüttungen. In den Einschnitten, wo die meisten Senkungsprobleme zu erwarten sind, wurden Aufschüttungen von 1,1 m Höhe verwendet. Die Ergebnisse der Bodenuntersuchung und der geotechnischen Analyse zeigten, dass in der zerklüfteten Fundamentschicht unter der Fahrbahntrasse mit anfänglichen Hohlraumdurchmessern von 1,5 m zu rechnen ist. Diese Hohlräume würden zu potenziellen vertikalen Setzungen unter den Erdaufschüttungen führen. 

Lösung 

In den Bereichen der Einschnitte, in denen 1,1 m Erdschüttung verwendet wurde, ergab eine Analyse mit der RAFAEL-Senkungsmethode, dass der erwartete Senkungsdurchmesser an der Fahrbahnoberfläche 1,7 m betragen würde. Für die Böschungsabschnitte ergab dieselbe Analyse, dass der zu erwartende Senkungsdurchmesser an der Fahrbahnoberfläche je nach Höhe der Böschung bis zu 3 m betragen kann. Die daraus resultierenden maximal zulässigen Dehnungen der geotextilen Bewehrung lagen zwischen 2 % und 6 %, je nach Höhe der Erdaufschüttung auf der basalen geotextilen Bewehrung. 

Die erforderlichen Eigenschaften der basalen Bewehrung wurden gemäß EBGEO (2011) ermittelt. Daraus ergab sich eine Bemessungszugfestigkeit von mindestens 300 kN/m (171 lb/ft) über eine Bemessungslebensdauer von 100 Jahren bei den erforderlichen Dehnungswerten. Die geotextile Bewehrung MIRAFI^® Geolon PET 800 mit einer Ausgangszugfestigkeit von 800 kN/m erfüllte die Anforderungen an die Langzeitbemessung und wurde anschließend für die Grundbewehrung verwendet. 

Die Untergrundoberfläche wurde zunächst durch Glätten und Verdichten des Bodens vorbereitet. Anschließend wurde die Lage der geotextilen Bewehrung MIRAFI Geolon PET800 in Längsrichtung der Fahrbahn verlegt. Auf die geotextile Bewehrung wurde körniges Füllmaterial mit guten Dilatationseigenschaften aufgebracht und verdichtet. Je nach Bedarf wurden weitere Lagen Granulat aufgetragen und komprimiert.