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Technische, ökologische und ökonomische Kriterien für die Wahl von Gesteinskörnungen zum Bau und zur Erhaltung von ungebundenen Deckschichten im Waldwegebau. Online Ressource

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[Quelle: http://d-nb.info]

Die Bedeutung der Materialwahl für den Bau und die Erhaltung von ungebundenen Deckschichten im Waldwegebau ist in den letzten Jahren in den Blickpunkt einer, in Sachfragen des Umwelt- und Naturschutzes sensibilisierten Öffentlichkeit gerückt. Die vorliegende Untersuchung hat das Ziel, die wichtigsten, "kardinalen" Aspekte, nämlich Technik, Ökologie und Ökonomie im Hinblick auf die Auswahl der für ungebundene Deckschichten zu verwendenden Gesteinskörnungen zu untersuchen und in einer synoptischen Betrachtung zusammenfließen zu lassen. Die Untersuchung gliedert sich in fünf Hauptkapitel: Technischen Teil: Hier wird die Resistenz verschiedener Deckschichtmaterialien im Hinblick auf Schlagabriebbelastungen und Frosteinwirkungen untersucht. Hierzu werden Prüfverfahren des klassifizierten Straßenbaues an Deckschichtmaterialien für Waldwege angewendet und die Bedeutung der Regelwerke des klassifizierten Straßenbaues für die Materialwahl im Waldwegebau untersucht und erläutert. Ökologischer Teil: Stoffe aus dem Wegekörper, insbesondere Feinmaterial aus ungebundenen Deckschichtmaterialien, können das Umfeld des Weges beeinflussen. Die mögliche Veränderung des an die Waldwege angrenzenden Standorts wird mit Hilfe von pflanzensoziologischen Untersuchungen und ökochemischen Analysen des Wegematerials untersucht. Ökonomischer Teil: Die Wirtschaftlichkeit der Materialwahl unter der Annahme differierender Instandsetzungszeiträume wird mit Hilfe der dynamischen Investitionsrechnung untersucht. Exkurs zum Thema "Recyclingbaustoffe": Die Frage, inwieweit güteüberwachte Recyclingbaustoffe und industrielle Nebenprodukte eine technische Alternative zur Wahl natürlicher Gesteine für ungebundene Wegedecken im Wald darstellen, wird vor dem Hintergrund der rechtlichen und wasserwirtschaftlichen Regelungen untersucht. Synoptische Diskussion: In einer Zusammenschau der vorgenannten Aspekte werden, in Abhängigkeit von der Vielfalt der Waldstandorte, der forstlichen wie auch der naturschützerischen Belange, Empfehlungen zur Materialwahl formuliert.

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Erhaltung und Instandsetzung von Straßen verursachen jährlich Kosten in Milliardenhöhe, sodass es ein erstrebenswertes Ziel ist, die Entstehungs- und Entwicklungsmechanismen von Straßenschäden besser zu verstehen. Darüber hinaus vermindern longitudinale Unebenheiten von Straßen als eine wichtige Schädigungsart den Fahrkomfort und die Fahrsicherheit. Die Entwicklung dieser Unebenheit ist in besonderem Maße durch die Wechselwirkung mit dynamischen Lasten von Fahrzeugen geprägt: eine zunehmende Unebenheit ruft höhere dynamische Lasten hervor, welche wiederum die Straße in verstärktem Maße schädigen. Das Ziel der Arbeit ist es, dieses Wechselspiel zwischen Straßenunebenheiten und Fahrzeugen im Laufe einer großen Anzahl von Überfahrten zu untersuchen. Das Interesse gilt dabei dem Schwerlastverkehr, dem eine überproportionale Schädigung der Straßen zugeschrieben wird. Um systematisch den Einfluss einzelner Fahrzeug- und Straßenparameter auf die Entwicklung bereits vorhandener Unebenheiten in der Straßenoberfläche zu analysieren, wird ein geeignet abstrahiertes Fahrzeugmodell zur Abbildung der Vertikaldynamik von Lastkraftwagen formuliert sowie ein phänomenologisches Gesetz zur Berechnung der bleibenden Verformung infolge der Lasteinwirkung in Abhängigkeit der Anzahl der Fahrzeugüberfahrten verwendet. Die Veränderung der Spurrinnentiefe und der Unebenheitsamplituden sowie die Verschiebung der Bodenwellen durch die Radaufstandskräfte wird mittels eines inkrementellen Vorgehens auf Basis eines einseitig gekoppelten Ansatzes berechnet: für jede Überfahrt werden die dynamischen Kontaktkräfte und die resultierende bleibende Verformung ermittelt. Auf diese Weise ist es möglich, die Entwicklung der Unebenheitsamplitude einzelner Spektralanteile der Straßenoberfläche zu prognostizieren, ohne aufwändige Zeitintegrationen durchführen zu müssen. Dabei zeigt sich, dass ein in der Anzahl der Belastungen lineares Schädigungsgesetz im Normalfall qualitativ gleichwertige Aussagen wie ein in der Belastungsanzahl nichtlineares Gesetz li

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Um eine sinnvolle Verfahrensauswahl beim Verkehrswegebau auf gering tragfähigem Untergrund zu ermöglichen, ist es erforderlich, die Vielfalt der Verfahren sowie deren Anwendungsbereiche zu kennen. Ein übergeordnetes Ziel dieser Arbeit ist es daher, die derzeit existierenden und ausgeführten Verfahren zur Baugrundverbesserung zu erfassen und in eine Gesamtübersicht zu integrieren. Dazu werden zunächst alle relevanten Baugrundverbesserungsmaßnahmen hinsichtlich ihrer Haupteigenschaften zugeordnet. Im Anschluss daran erfolgt die genauere Betrachtung der benannten Verfahren hinsichtlich der Anwendungsbereiche, Verfahrensbeschreibung, Vor- und Nachteile sowie deren Anwendungskriterien. Ausgehend von der Betrachtung der verschiedenen Verfahren wird für den Neubau der Südumgehung von Mühlhausen im Rahmen einer Vorbemessung die vergleichende Betrachtung verschiedener Baugrundverbesserungsvarianten durchgeführt. Ausgehend von dieser Vorbemessung werden die wirtschaftlich und gebrauchstauglich sinnvollsten Verfahren für eine intensivere Betrachtung ausgewählt. Auf Grundlage der gewählten Verfahren werden erdstatische Berechnungen zur Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit durchgeführt. Des Weiteren wird anhand numerischer Berechungen das Setzungsverhalten in Abhängigkeit von den verfahrensspezifischen Eigenschaften untersucht und bewertet. Im Anschluss daran erfolgte unter anderem eine Bewertung der verschiedenen Verfahren hinsichtlich der Standsicherheit, der Gebrauchstauglichkeit, der Wirtschaftlichkeit und der Ausführungszeit. Dazu werden verschiedene Kriterien benannt und für diese Verfahren vergleichend gegenüber gestellt.

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