Riedstadt-Leeheim – Lastverteilende Flüssigbodenplatte

Eine lastverteilende Flüssigbodenplatte schützt Kanalrohre vor Verkehrslasten, reduziert Differenzsetzungen und ersetzt den konventionellen Bodenaustausch durch ein statisch nachgewiesenes Bodenbauwerk.

Flüssigboden Engineering

Flächige Lastverteilung für dauerhaft stabile Straßen und geschützte Kanalrohre

Im Zuge der Sanierung der Ortsdurchfahrt Riedstadt-Leeheim wurden die Straßen- und Entwässerungsanlagen erneuert. Der wechselnd tragfähige Baugrund und die unterschiedlichen Steifigkeiten zwischen verfüllten Rohrgräben und gewachsenem Boden stellten besondere Anforderungen an die Straßenstabilität. Zusätzlich mussten die darunterliegenden Kanalrohre teilweise bei einer Überdeckung von lediglich 12 cm vor Verkehrslasten geschützt werden.

Als Alternative zum konventionellen Bodenaustausch wurde eine lastverteilende Flüssigbodenplatte entwickelt. Der flache RSS-Geoponton verteilt die Verkehrslasten gleichmäßig in den Untergrund, überbrückt Bereiche unterschiedlicher Tragfähigkeit und reduziert schädliche Differenzsetzungen. Die Lösung wurde in den Seitenstraßen der Ortsdurchfahrt umgesetzt; in der Ortsdurchfahrt selbst erfolgte auf Vorgabe des Straßenbaulastträgers ein konventioneller Bodenaustausch.

Ausgangssituation Ortsdurchfahrt Leeheim Bestandsfahrbahn vor der Straßensanierung

Ausgangssituation Straßenzug mit Bestandsentwässerung vor Baubeginn

Lageplan Verkehrsführung Bauphase 2 Kreuzungsbereich Westring und Geinsheimer Straße

Lageplan Verkehrsführung Bauphase 2 mit Umleitungsstrecken und Ersatzhaltestellen

Bauwerksmodell der Flüssigbodenbettung und der lastverteilenden Platte im Regelquerschnitt

Statisches Baugrundmodell Maulprofil mit lastverteilender Platte bei geringer Überdeckung

FEM Berechnungsmodell der lastverteilenden Flüssigbodenplatte unter Verkehrslast SLW 60

Mischanlage am Mischplatz zur Herstellung des Flüssigbodens aus dem örtlichen Aushub

Aufgabetrichter und Förderband der Mischanlage mit Bindemittelsilos

Luftbild des Mischplatzes für die Flüssigbodenherstellung

Luftbild Ortslage Leeheim mit dem Mischplatz

Luftbild der Ortsdurchfahrt Leeheim mit dem Baufeld der Straßensanierung

Einbau der lastverteilenden Flüssigbodenplatte im geöffneten Straßenquerschnitt

Frisch eingebaute Flüssigbodenplatte in voller Straßenbreite vor dem StraßenaufbauFrisch eingebaute Flüssigbodenplatte in voller Straßenbreite vor dem Straßenaufbau — Frisch eingebaute Flüssigbodenplatte in voller Straßenbreite vor dem Straßenaufbau

Luftbild der rückverfestigten Flüssigbodenfläche im Kreuzungsbereich

Luftbild Anschluss der neuen Fahrbahn an die rückverfestigte Flüssigbodenfläche

Luftbild rückverfestigte Flüssigbodenfläche mit Schachtbauwerk und Bagger

Luftbild Bagger auf der rückverfestigten Flüssigbodenfläche als befahrbare Arbeitsebene

Luftbild der rückverfestigten Flüssigbodenfläche im Straßenquerschnitt

Luftbild des Straßenzuges mit hergestellter Flüssigbodenplatte vor dem Straßenaufbau

Luftbild der Ortsdurchfahrt mit fertiggestelltem Trassenabschnitt

Herausforderungen

Wechselnd tragfähiger, teilweise setzungsempfindlicher Baugrund
Unterschiedliche Steifigkeiten zwischen Rohrgraben, Schächten und gewachsenem Boden
Sehr geringe Rohrüberdeckung von teilweise nur 12 cm
Hohe Verkehrsbelastung mit Anforderungen an dauerhafte Setzungsstabilität

Die Lösung

Flacher RSS-Geoponton als lastverteilende Flüssigbodenplatte
Gleichmäßige Lastabtragung und Überbrückung unterschiedlich tragfähiger Bereiche
Schutz der Kanalrohre vor punktuellen Verkehrslasten und Verformungen
Herstellung aus örtlichem Aushub ohne flächigen Bodenaustausch

Fachplanerische Lösung

FEM-gestützte Nachweisführung mit PLAXIS 2D an fünf Regelquerschnitten
Untersuchung unterschiedlicher Plattenstärken zwischen 15 und 30 cm
Statische Nachweise von Rohrbeanspruchungen, Verformungen und Differenzsetzungen unter Verkehrslast SLW 60
Wirtschaftlichkeitsvergleich mit konventionellem Bodenaustausch und Ableitung übertragbarer Bemessungsgrundlagen

FiFB-Lösungen

Entwicklung einer projektspezifischen Flüssigbodenrezeptur aus örtlichem Aushub
Gezielte Einstellung von Kohäsion, Steifigkeit und Tragfähigkeit
Abstimmung der Fließfähigkeit und Volumenstabilität auf den flächigen Einbau
Eigen- und Fremdüberwachung mit bauteilbezogener Freigabe vor Belastung

Die technische Auslegung, die Materialentwicklung und die Nachweisführung sind in der Projektdokumentation beschrieben.

Flüssigboden-Anwendung

Straßenbau auf ungleichmäßig tragfähigem oder setzungsempfindlichem Untergrund
Stabilisierung von Rohrgräben zur Vermeidung von Differenzsetzungen
Schutz von Kanalrohren bei geringer Überdeckung
Ersatz konventioneller Bodenaustauschmaßnahmen durch lastverteilende Flüssigbodenbauwerke