Fachhochschule Lippe und Höxter Fachbereich Bauingenieurwesen FACHPRÜFUNG (Klausur) Fach: Abschnitt: Prüfungsleistung: Hilfsmittel: Grundlagen des Verkehrswesens Erd- und Straßenbau Klausur (60 Minuten) keine Beschränkung Lehrgebiet Straßenwesen Prof. Dr.-Ing. M. Köhler Datum: 12.03.2002 Name:... Matrikel-Nr.:... Vorbemerkungen: Die Klausur "Grundlagen des Verkehrswesens" gliedert sich in drei Abschnitte: Teil A: Straßenentwurf Teil B: Erd- und Straßenbau Teil C: Schienenverkehrswesen Die Bearbeitung der Aufgaben für den Teil B (Erd- und Straßenbau) soll ausschließlich auf dem dafür vorgesehenen freien Platz des jeweiligen Aufgabenblatts (einschließlich Rückseite) erfolgen und muss in allen Teilen nachvollziehbar sein. Antworten auf zusätzlich abgegebenen Zetteln werden nicht bewertet! Bitte verwenden Sie keine Bleistifte oder Stifte mit grüner Farbe! Es wird Wert auf eine übersichtliche, kurze, stichwortartige Beantwortung der Fragen gelegt. Ggf. angefertigte zeichnerische Darstellungen sind als saubere, eventuell mit Maßen versehene Handskizzen auszuführen. Beurteilung: Punkte Aufgabe erreicht von max. Note 1 5 2 4 3 10 4 5 Summe 24 Detmold, 08.03.2002 Viel Erfolg! Tragen Sie bitte auf dieser Seite oben Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer ein. Wird die Heftung der Aufgabenblätter von Ihnen gelöst, so sind alle Aufgabenblätter mit Ihrem Namen und Ihrer Matrikelnummer zu versehen. Nicht mit Namen und Matrikelnummer gekennzeichnete lose Aufgabenblätter können nicht zugeordnet und daher nicht gewertet werden!
- 2 - Aufgabe 1: 5 Punkte Bei einer Straßenbaumaßnahme steht als Untergrund ein Boden mit der folgenden Kornverteilungslinie an. Der Boden wird in Einschnittsbereichen ausgebaut und in Dammbereichen als Dammschüttmaterial verwendet. w L = 28 % w P = 24 % vorh. w n = 25 % a) Bestimmen Sie für diesen Boden die Bezeichnung nach der DIN 4022 S, u, t, g b) Bestimmen Sie für diesen Boden die Bodengruppe nach der DIN 18196 S 2U c) Geben Sie die Bodenklasse nach der DIN 18300 an Bodenklasse 4 d) Ermitteln Sie die Frostempfindlichkeitsklasse nach den ZTVE-StB 94/97 F 3 e) Geben Sie an, welcher Verdichtungsgrad in welchen Bereichen der Dammschüttung gemäß ZTVE-StB 94/97 mindestens erreicht sein muss Planum bis 0.5m unter Planum: D pr $ 97 % 0.5m unter Planum bis Dammsohle: D pr $ 95 %
- 3 - Aufgabe 2: 4 Punkte a) Bei einer Dammschüttung soll der erreichte Verdichtungsgrad des Dammschüttmaterials bestimmt werden. Mit welchen Feldversuchen nach DIN 18125-2 kann in Abhängigkeit vom Dammschüttmaterial die erreichte Dichte der Materials bestimmt werden? Dammschüttmaterial Verfahren zur Dichtebestimmung Leicht plastischer Ton Ausstechzylinder- und Ersatzverfahren Kiesiger Schluff alle Verfahren Kies-Sand Ballon-, Kleisterersatz-, Gipsersatz-, Wasserersatzverfahren b) Eine Anliegerstraße, die in die Bauklasse V eingeordnet ist, soll einen Fahrbahnaufbau nach RStO 2001, Tafel 1, Zeile 1 erhalten. Der auf der Frostschutzschicht durchgeführte Plattendruckversuch liefert als Ergebnis einen Verformungsmodul von E v2 = 110 MN/m². Besitzt die Frostschutzschicht damit eine ausreichende Tragfähigkeit? Vorh. E V2 = 110 MN/m² > erf. E V2 = 100 MN/m² =>> ausreichende Tragfähigkeit
- 4 - Aufgabe 3: 10 Punkte Für den Bau einer innerörtlichen Hauptverkehrsstraße (Bundesstraße) in Münster, die einen vierstreifigen Querschnitt mit zwei Fahrstreifen je Richtung und Fahrstreifenbreiten von je 3,25 m aufweist, ist der Oberbau gemäß RStO 2001 zu dimensionieren und der Fahrbahnaufbau festzulegen. Folgende Daten sind zugrunde zu legen: DTV (SV) im Jahre 2000: Geplante Verkehrsfreigabe: im Jahre 2006 Geplante Nutzungsdauer: 125 Fz/24h je Richtung (keine Zunahme der Verkehrsbelastung im Jahr 2000) 30 Jahre (mit einer Zunahme des Schwerverkehrs ist in jedem Jahr der Nutzungsdauer zu rechnen) Besond. Beanspruchungen: Aufgrund zahlreicher signalgeregelter Knotenpunkte liegen besondere Beanspruchungen vor. Höchstlängsneigung: s = 0,8 % Lage der Gradiente: geschlossene Ortslage Grundwasserverhältnisse: Grundwasser steht ca. 2,20 m unter Planum an, Randbereiche: im Querschnitt sind zwischen der geschlossenen Randbebauung, die den Straßenraum begrenzt, nur befestigte Verkehrsflächen vorgesehen, Untergrund/Unterbau: Untergrund/Unterbau: Kiessand-Schluff-Gemisch mit 20 M.-% < 0,06 mm Korndurchmesser a) Berechnen Sie die bemessungsrelevante Beanspruchung B. B = 1.526.597 Aü => Bauklasse III b) Ermitteln Sie die Mindestdicke des frostsicheren Oberbaus. Erf. D = 50 cm c) Geben Sie die erforderlichen Schichtarten und Schichtdicken der einzelnen Schichten für die Bauweisen in den Zeilen 1 und 5 der Tafel 1 der RStO 2001 an. Für ungebundene Tragschichten geben Sie alternativ die Mindest-Schichtdicke bei Verwendung rundkörniger bzw. gebrochener Mineralstoffe an. Tf. 1, Z. 1: 4cm ADS 4cm ABS 14cm ATS alternativ: Tf. 1, Z. 5: 4cm ADS 4cm ABS 10cm ATS alternativ: 30cm FSS, gebrochen 35cm FSS, rundkörnig 32cm STS 40cm KTS
- 5 - d) Führen Sie für jede Asphaltschicht auf, welche Mischgutart bzw. Mischgutsorte für die dargestellte Baumaßnahme eingesetzt werden darf, wenn die gemäß RStO ermittelten Schichtdicken ausgeführt werden sollen. ADS: AB 0/11S SMA 0/11S, 0/8S GA 0/11S ABS: ABi 0/16S ATS CS 0/22, 0/32
- 6 - Aufgabe 4: 5 Punkte a) Nennen Sie die wesentlichen Unterschiede zwischen Gussasphalten und Walzasphalten bezüglich der Mischgutstruktur und des Einbauverfahrens. Gussasphalt Hohlräume mit Bitumen voll ausgefüllt geringer Bindemittelüberschuss keine Verdichtung, lediglich Verstreichen starre Bohle am Einbaugerät Aufrauhen des Mörtelspiegels durch Absplitten; Walzen nur zum Andrücken des Splittes Einbautemperaturen: 220-240 C Walzasphalt Bei maximaler Lagerungsdichte muss ein Resthohlraumgehalt verbleiben Mischgut muss beim Einbau durch Walzen bis auf den Resthohlraumgehalt verdichtet werden Einbau durch Straßenfertiger mit beheizter, schwimmender Bohle Einbautemoeraturen: 120-180 C b) Von welchen Rauheitskomponenten wird die Griffigkeit einer Deckschicht beeinflusst? Mikro- und Makrorauheit c) An einem Splittmastixasphalt 0/11 S werden im Labor die folgenden Werte festgestellt: Rohdichte des Asphaltmischgutes: Raumdichte des im Labor hergestellten Marshallprobekörpers: Raumdichte des Probestückes aus der eingebauten Schicht: 2,614 g/cm³ 2,533 g/cm³ 2,520 g/cm³ Ermitteln Sie den Hohlraumgehalt am Marshallprobekörper und den Verdichtungsgrad. K = 99,5% Verdichtungsgrad H bit = 3,1 Vol.-%