Flexibler Oberbau - Infralab SA

Beschreibung des FWD-Messgerätes
2.2 Evaluation der Restlebensdauer und des Verstärkungsbedarfes
2.2.1 Flexibler Oberbau (bituminös)
Für jeden Messpunkt werden durch die Steuerungs- und Berechnungsprogramme folgende zwei Phasen
der Prüfung durchgeführt:
- Validierung der Deflektionsmessungen, zur Sicherstellungen dass die mittels 9 Sensoren
aufgenommene halbe Deformationsmulde den allgemeinen Gleichungen von Boussinesq für den
elastischen Halbraum genügt und also mit einem mittleren Modulwert reproduziert werden kann,
- Berechnung der Elastizitätsmoduli Ei der Schichten. Die einzelnen Schichtmoduli werden
berechnet nach der Eingabe der entsprechenden Schichtdicken (ei) und unter Berücksichtigung
des erwähnten mittelren Moduls und der bei der Prüfung gemessenen Werte. Ebenso werden die
entsprechenden Spannungen und Verformungen berechnet. Dieses iterative
Berechungsverfahren beruht auf das MET-Prinzip (Method of Equivalent Thicknesses), auch
Odemark-Kirk-Methode genannt, sowie auf der Theorie von Boussinesq.
Beim Abschluss dieser ersten Auswertungsphase stehen für jeden Messpunkt folgende Ergebnisse als
Ausdruck der Reaktion des Oberbaus unter der Last zur Verfügung:
Bituminöser Belag
Fundationsschicht
Untergrund
E1
E2
E3
↓↓↓↓↓↓↓
σ,ε + (Zug)
←+→
σ,ε - (Druck)
↓
σ,ε - (Druck)
↓
Nach diesem analytischen Teil gilt es die Ergebnisse aus der Sicht der generellen Tragfähigkeit im
Hinblick auf die vorgesehene Verkehrsbelastung zu interpretieren. Dabei müssen zunächst verschiedene
Parameter definiert werden, beispielsweise die Temperaturabhängigkeit des Moduls bituminöser Beläge.
Bei der empirischen Interpretation der Ergebnisse, welche mittels Auswerteprogrammen des
Geräteherstellers erfolgt, werden zwei Bewertungskriterien berücksichtigt: die Horizontalverformung an
der Unterkante des bituminösen Belages stellt dabei das strukturelle Kriterium dar und die vertikale
Beanspruchung der ungebundenen Schichten (Fundation, Untergrund) das funktionelle Kriterium dar.
Beide Kriterien führen zur Bestimmung der zulässigen Verkehrsbeanspruchung oder der
Restlebensdauer.
Schliesslich liefert die vollständige Analyse an jedem Messpunkt, in Ergänzung zu den Moduli jeder
Schicht und der Spannungen und Verformungen, folgende Angaben:
- die Restlebensdauer des Oberbaus,
- die Dicke einer allfälligen Verstärkungsschicht mittels bituminösem Belag,
-
die Bezeichnung der schwächsten Schicht des Oberbaus, welche den Verstärkungsbedarf
begründet.
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