Versickerungsfähige Verkehrsflächen

Transkript

1 Versickerungsfähige Verkehrsflächen Das neue Merkblatt aus Sicht der Pflasterbauweise Alexander Buttgereit Einleitung Definitionen und Ziele Wesentliche Änderungen Anwendungsbeispiele Zusammenfassung 1

2 Regelwerke Planungsleitfaden NRW und Runderlass 2

3 DWA A tuell.htm Straße und Autobahn

4 Projekt WWU Göbels 8 4

5 Einleitung Grundsatz: Kein Wasser ins Bauwerk! Im Straßenbau werden dichte Deckschichten gegen Wasser von oben Frostschutzschichten gegen Kapillarwasser von unten gebaut. Warum versickerungsfähige Befestigungen? 5

6 Ziele Entsiegelung von Verkehrsflächen Anreicherung des Grundwassers Reduzierung der Kosten aus der Niederschlagsgebühr Verbesserung des Stadtklimas Regelwerke Auszugsweise: Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser, Arbeitsblatt DWA-A 138 Richtlinien für bautechnische Maßnahmen an Straßen in Wasserschutzgebieten RiStWag, FGSV Richtlinien für die Anlage von Straßen, Teil: Entwässerung, FGSV Merkblatt für Versickerungsfähige Verkehrsflächen, FGSV 6

7 Definitionen Versickerung Einleitung von Wasser in durchlässige Schichten oberhalb eines Grundwasserspiegels Wasserdurchlässigkeit Eigenschaft einer Schicht, eines Baustoffes oder Bauteils, Wasser durch offene Poren hindurch fließen zu lassen Beispiel Aspahltoberbau mit OPA ist wasserdurchlässig, aber nicht unbedingt auch versickerungsfähig Grundsätzliche Einsatzmöglichkeiten Straßenbau Fahrbahn Geh- und Radwege Parkplätze Wirtschaftswege Landschaftsbau 7

8 Wesentliche Änderungen Decken ohne Bindemittel entfallen Entscheidungsmatrix neu Lückenschluss zur RStO / ZTV Pflaster Neue RStO eingearbeitet Bemessung der Betonbauweisen Wesentliche Änderungen Wasserdurchlässigkeitsbeiwert Prüfverfahren in situ Regenspende nach Kostra Hinweise zur Qualitätssicherung 8

9 Lückenschluss zur RStO RStO 2012 Tafel 3 Pflasterbauweisen gebundene Tragschicht unter Pflaster enthält Hinweis auf ZTV Pflaster (Zeile 4 ff) ZTV Pflaster enthält Hinweis auf M WDB Merkblatt Wasserdurchlässige Befestigungen regelte bislang nichts! M VV 2013 Lückenschluss zur RStO Tafel 3 Pflasterbauweisen Wasserdurchlässige Asphalttragschichten Wasserdurchlässige Asphalttragschichten (PA T WDA) im Sinne dieses Merkblattes sind für Versickerungsfähige Verkehrsflächen und unter konventionellen Pflasterdecken und Plattenbelägen nach den ZTV Pflaster-StB geeignet. 9

10 Lückenschluss zur RStO Tafel 3 Pflasterbauweisen M VV Dränbetontragschichten Dränbetontragschichten im Sinne dieses Merkblattes sind für Versickerungsfähige Verkehrsflächen und unter konventionellen Pflasterdecken und Plattenbelägen nach den ZTV Pflaster-StB geeignet. Wasserdurchlässigkeit Neuer Durchlässigkeitsbeiwert bzw. Infiltrationsbeiwert alt k f 5,4*10-5 bzw. k i 2,7*10-5 neu k f 5*10-5 bzw. k i 3*

11 Bereits in der Planung zu beachten Umweltrechtliche Anforderungen Betriebliche Anforderungen Bautechnische Anforderungen Entscheidungshilfe außerhalb einer Wasserschutzzone nach RiStWag (Abschn. 2.3)? nein Gefährdung durch Altlasten / Bodenverunreinigungen ausgeschlossen (Abschn. 2.3)? nein Abstand zum Grundwasser 2 m (Abschn. 2.3)? nein Die Herstellung einer versickerungsfähigen Verkehrs- fläche im Sinne dieses V O R U N T E R S U C H U N G Umgang und/oder Lagerung wassergefährdender Stoffe ausgeschlossen (Abschn. 1.3 u. 8.1)? Verwendung von Auftaumitteln ausgeschlossen (Abschn. 8.2)? Zu erwartende Beanspruchung Bk0,3 gemäß RStO (Abschn. 1.3)? nein nein nein Einzelfallprüfung: Gefährdung des GW ausgeschlossen (Abschn. 1.3)? nein Merkblattes ist auszuschließen. versickerungsfähige Verkehrsfläche grundsätzlich möglich Durchlässigkeit des verdichteten Baugrundes k i 3x10-5 m/s bzw. k f 5x10-5 m/s (Abschn. 3.1 )? nein versickerungsfähige Verkehrsfläche nach diesem Merkblatt versickerungsfähige Verkehrsfläche nach diesem Merkblatt mit zusätzlichen bautechnischen Maßnahmen nach Abschnitt 3.1 (z. B. Planumsentwässerung) 11

12 außerhalb einer Wasserschutzzone nach RiStWag (Abschn. 2.3)? nein Gefährdung durch Altlasten / Bodenverunreinigungen ausgeschlossen (Abschn. 2.3)? nein Die Herstellung V O R U N T E R S U C H U N G Abstand zum Grundwasser 2 m (Abschn. 2.3)? Umgang und/oder Lagerung wassergefährdender Stoffe ausgeschlossen (Abschn. 1.3 u. 8.1)? nein nein einer Versickerungsfähigen Verkehrsfläche im Sinne dieses Merkblattes ist auszuschließen. Verwendung von Auftaumitteln ausgeschlossen (Abschn. 8.2)? nein Zu erwartende Beanspruchung Bk0,3 gemäß RStO (Abschn. 1.3)? nein Einzelfallprüfung: Gefährdung des GW ausgeschlossen (Abschn. 1.3)? nein versickerungsfähige Verkehrsfläche grundsätzlich möglich V O R U N T E R S U C H U N G Durchlässigkeit des verdichteten Baugrundes k i 3x10-5 m/s bzw. k f 5x10-5 m/s (Abschn. 3.1 )? nein versickerungsfähige Verkehrsfläche nach diesem Merkblatt versickerungsfähige Verkehrsfläche nach diesem Merkblatt mit zusätzlichen bautechnischen Maßnahmen nach Abschnitt 3.1 (z. B. Planumsentwässerung) 12

13 Umweltrechtliche Anforderungen Lage der Baumaßnahme Prüfen der geologischen und hydrogeologischen Randbedingungen Innerhalb / außerhalb wasserwirtschaftlich bedeutender Gebiete Verkehrsart und -stärke Abschätzung des Verschmutzungsgrades Beschaffenheit von Niederschlagswasser In Anlehnung an DWA A138: unverschmutz - Fuß- und Wohnwege, Radwege - Hofflächen in Wohngebieten gering verschmutzt - Wohnstraßen, Parkplätze, Einkaufsstraßen - Hof- und Verkehrsflächen in Gewerbegebieten stark verschmutzt - Hauptverkehrs- und Fernstraßen - Großparkplätze, Verkehrsflächen in Industriegebieten 13

14 Umweltrechtliche Anforderungen Oberflächenabfluss Anschluss der konventionellen Entwässerungseinrichtung an den Kanal oder Einleitung in ein RRB mit anschließender Versickerung Bodengutachten Verdichten der vorhandenen Informationen für die Ausschreibung Betriebliche Anforderungen Bereits in der Planungsphase prüfen 1. Reinigung Prüfen, ob eine starke Verschmutzung zu erwarten ist 2. Winterdienst Prüfen, ob die ständige Verfügbarkeit im Winter zu gewährleisten ist 14

15 Betriebliche Anforderungen 3. Baumbestand Prüfen, ob eine Verschmutzung durch Laubfall oder starke Beschattung zu erwarten ist 4. Aufgrabungen Besondere Sorgfalt an das Schließen, um Wasserdurchlässigkeit weiterhin zu gewährleisten Bautechnische Anforderungen Dimensionierung der Straße Bestimmen des erforderlichen Straßenaufbaus anhand der erwarteten Verkehrsbelastung Bodengutachten Verdichten der vorhandenen Informationen für die Ausschreibung Verkehrszusammensetzung Anteil des Schwerverkehrs Benutzung durch Radfahrer 15

16 Bautechnische Anforderungen Fahrbewegungen Prüfen, ob starke punktuelle Drehbewegungen zu erwarten sind Überwiegend ruhender oder fließender Verkehr Oberflächenabfluss Dimensionierung der konventionellen Entwässerungseinrichtung Zwischen-Fazit Entscheidung zur Anwendung der Bauweise anhand: örtlichen Gegebenheiten stoffspezifischen Eigenschaften Arbeitsaufwand Gesamtkosten 16

17 Baudurchführung Bauabschnitte / Bauzustände Sicherungsmaßnahmen, wenn Endausbau erst später erfolgt Umgang mit privaten Hochbauten, besonders in Baugebieten Materiallagerung Schmutzeintrag vermeiden Tragschichten ohne Bindemittel TL SoB und ZTV SoB Möglichst grobkörnige Gemische mit einem Größtkorn von 32 mm, 45 mm oder 56 mm Unterer bis mittlerer Sieblinienbereich Feinanteil UF 3 (eingebaut UF 5 ) Verdichtung bis zum Erreichen der bautechnischen Anforderungen - ggf. Versuche im Baustellenmaßstab durchführen 17

18 Drainbetontragschichten (1) Kerben kann unter Pflaster entfallen Baustoffgemisch für DBT: Hohlraum > 15 Vol. % Betongüte min. C 8/10 DBD haben einen höheren Frost- und Tausalzwiderstand DBD haben höhere Biegezugfestigkeiten Drainbetontragschichten (2) Gegen Austrocknen und Aufnahme von Niederschlagwasser schützen, Temperatur min. + 5 C max C Vorverdichtung Bohle des Fertigers, bzw. Glattmantelwalze oh. Vibration 18

19 Drainasphalttragschichten (1) Baustoffgemisch: Hohlraum > 16 Vol. % K Wert min. 0,00005 m/s Straßenbaubitumen Polymermodifiziertes Bitumen 25/55-55 A Vorverdichtung Bohle des Fertigers und Abwalzen Glattmantelwalze ohne Vibration (Hohe Walzenanzahl wegen niedriger Temperaturen) Drainasphalttragschichten (2) Zeitspanne zwischen Herstellung und Transport < 45 min. Kein Einbau unter + 10 C und bei Regen Baustoffgemisch 140 C 160 C 19

20 Qualitätssicherung Bereits in der Planungsphase die Belange des Baus und des Betriebs berücksichtigen! Qualitätssicherung Einheit von Planung Bau - Betrieb 20

21 Aufgaben des Auftragnehmers während der Baudurchführung Konformitätsnachweis / Wareneingangskontrolle Durchführen der Eigenüberwachung aus den Regelwerken der DIN, FGSV (ZTV, TL, TP, Merkblätter etc.) Aufgaben des Auftraggebers während der Baudurchführung Einfordern der Ergebnisse der Eigenüberwachung Durchführen der Kontrollprüfungen aus den Regelwerken der DIN, FGSV (ZTV, TL, TP, Merkblätter etc.) 21

22 Qualitätssicherung Wasserdurchlässigkeit bislang Verfahren im Anhang des Merkblattes heute Abschnitt 8 im Merkblatt Tabelle 10 enthält Laborversuche und Feldversuche Abschnitt 8.2 Neuer Schnelltest in situ Qualitätssicherung Schnelltest in situ dient zur groben Abschätzung der Durchlässigkeit von versickerungsfähigen Schichten nicht zur Bestimmung des Infiltrationsbeiwertes 22

23 Qualitätssicherung Schnelltest Messring mit Innendurchmesser 300 mm, Höhe min. 100 mm (z. B. KG-Rohr) plastischer Dichtstoff (z. B. Fensterkitt, Bitumendichtband) oder hydraulisch erhärtender Dichtstoff (z. B. Gips, Schnellzement) kreisförmige Schablone (Außendurchmesser ca. 290 mm) Prüfflüssigkeit: Wasser Stoppuhr Geotextil: Durchmesser wie Messring Messbecher, 2 Liter Qualitätssicherung Schnelltest 23

24 Qualitätssicherung Schnelltest - Auswertung Abflusszeit 6 Minuten > 6 bis 10 Minuten > 10 Minuten Bewertung / Maßnahme Die Versickerungsfähigkeit der geprüften Schicht kann als ausreichend betrachtet werden. Der Infiltrationsbeiwert k i ist sehr wahrscheinlich m/s. Die Versickerungsfähigkeit der geprüften Schicht liegt im Grenzbereich. Der Infiltrationsbeiwert k i sollte fachkundig eingeschätzt werden. Hierzu können Infiltrationsmessungen nach Abschnitt 8.1 notwendig sein. Die Versickerungsfähigkeit der geprüften Schicht kann als nicht ausreichend betrachtet werden. Die Eignung der Schicht muss durch Infiltrationsmessungen nach Abschnitt 8.1 geprüft werden. Qualitätssicherung Hinweise zu Kontrollprüfungen des Auftraggebers frühzeitig, da Prüfergebnisse später zur Verfügung stehen durch anerkannte Prüfstellen in den Bauablauf einplanen, um Verzögerungen zu vermeiden 24

25 Beispiele ausgeführter Baumaßnahmen 25

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27 Wirtschaftswege ca m² Flursteine verbaut 3 Varianten der Bauweise 27

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29 Erfurt Arnstädter Straße 1993 Geh-Radweg Erfurt Arnstädter Straße 1993 Geh-Radweg 29

30 Erfurt Arnstädter Straße 1993 Geh-Radweg Erfurt Arnstädter Straße 1993 Geh-Radweg 30

31 Ergebnisse des Forschungsberichts 23 Entsieglungsmaßnahmen nach Merkblatt FGSV gebaut 21 erfüllen noch nach 4 bis 7 Jahren die Anforderung Wasserdurchlässigkeit 2 funktionieren nicht Einbaufehler bei Projekt 1 Projekt 2 vermoost bzw. 50% der Fläche zugesetzt 31

32 Fazit Wasserdurchlässig befestigte Verkehrsflächen können einen dauerhaften Beitrag zur Versickerung von Niederschlagswasser leisten, Fazit wenn sorgfältig geplant und gebaut wird, die Belange des Betriebs berücksichtigt werden und ein ordnungsgemäßer Straßenbetrieb erfolgt. 32

33 Vielen Dank! 33