Straße, Asphalt, Decke

Dimensionierung von Straßenoberbauten

Die Straße ist eine mehrschichtige Konstruktion aus unterschiedlichen Baustoffen. Sie wird als Straßenoberbau bezeichnet.

Um den Belastungen aus dem Verkehr und der Witterung dauerhaft standzuhalten, sind die richtige Wahl des Straßenoberbaus, das Festlegen der Schichtdicken sowie die Qualität der Baustoffe, ihre Verarbeitung und die Qualität des Einbaus ausschlaggebend.

Aufgabe der Dimensionierung ist es, die Schichtenfolge und Schichtdicken des Straßenoberbaus in Abhängigkeit von den gewählten Baustoffen und deren Eigenschaften sowie der Verkehrsbelastung festzulegen.

Der Straßenoberbau muss dabei zwei maßgebende Kriterien erfüllen: Zum einen muss er ausreichend tragfähig sein, zum anderen muss der Straßenoberbau eine ausreichende Frostsicherheit aufweisen. Ausreichende Tragfähigkeit bedeutet, dass die Straße eine prognostizierte Verkehrsbelastung für einen festgelegten Nutzungszeitraum, in der Regel 30 Jahre, ohne strukturelle Schädigung aufnehmen kann. Eine ausreichende Frostsicherheit ist dann gegeben, wenn das Wasser durch die ungebundenen Schichten aus dem Straßenoberbau so abgeleitet wird, dass sich kein Wasser in ihm befindet, welches bei tiefen Temperaturen gefrieren und damit zu Schäden führen kann. Die Dimensionierung von Straßenoberbauten erfolgt nach den „Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen“ (RStO) oder auch nach den „Richtlinien für die rechnerische Dimensionierung von Verkehrsflächen mit Asphaltdeckschicht“ (RDO Asphalt) beziehungsweise den „Richtlinien für die rechnerische Dimensionierung von Verkehrsflächen mit Betondecke“ (RDO Beton).

Standarisierte Dimensionierung nach RStO

 

Die „Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen“ (RStO) sind ein auf langjährigen Erfahrungen aufbauendes Werk, welches in tabellarischer Form verschiedene Straßenoberbauten in Asphalt-, Beton- oder in Pflasterbauweise für unterschiedliche Belastungsklassen in Abhängigkeit von der zu ertragenden Verkehrsbeanspruchung aufführt.

Für alle Bauweisen gelten grundsätzliche Anforderungen an die verwendeten Baustoffe und die einzelnen Schichten nach den Zusätzlichen Technischen Vertragsbedingungen (ZTV). Der Straßenoberbau als Ganzes ist in der Regel für einen Nutzungszeitraum von 30 Jahren dimensioniert.

Dimensionierung nach den Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaus von Verkehrsflächen

Neben der standardisierten Dimensionierung nach den RStO gewinnt die rechnerische Dimensionierung von Oberbauten für Verkehrsflächen (RDO Asphalt, RDO Beton) an Bedeutung. Mit der rechnerischen Dimensionierung wird das Ziel verfolgt, den Aufbau einer Straßenbefestigung individuell auf die im geplanten Nutzungszeitraum zu erwartende Verkehrsbelastung, die verwendeten Baustoffe und die Witterungsbedingungen abzustimmen. Im Gegensatz zu den RStO können bei der rechnerischen Dimensionierung besondere qualitative Eigenschaften der Baustoffe oder die Verwendung von der Norm abweichender Baustoffe oder die Anwendung veränderter Schichtenfolgen beim Aufbau des Straßenoberbaus Berücksichtigung finden. Insbesondere bei Sonderverkehrsflächen bietet die rechnerische Dimensionierung eine wertvolle Ergänzung zur RStO.

Straßenoberbauten

Rechnerische Dimensionierung nach den RDO

 

Die „Richtlinien für die rechnerische Dimensionierung von Verkehrsflächen mit Asphaltdeckschicht“ (RDO Asphalt 09) und die „Richtlinien für die rechnerische Dimensionierung von Verkehrsflächen mit Betondecke“ (RDO Beton 09) regeln die rechnerische Dimensionierung von Oberbauten für Verkehrsflächen mit Asphaltdeckschichten und Betondecken für den Neubau und die Erneuerung öffentlicher Straßen mit unbeschränkt öffentlichem Verkehr. Sie können für Oberbauten anderer Verkehrsflächen sinngemäß angewendet werden.

Die rechnerische Dimensionierung wird in der Regel bei Betreibermodellen für den mehrstreifigen Autobahnausbau (A-Modelle) und gemäß Fernstraßenbauprivatfinanzierungsgesetz (F-Modelle) sowie bei übrigen ÖPP-Projekten (Öffentlich private Partnerschaft) und bei Funktionsbauverträgen angewendet. Sie ist gleichfalls zur Erfahrungs-sammlung bei der Dimensionierung von Oberbauten im Rahmen von Nebenangeboten außerhalb des Wettbewerbes vorgesehen.

Die rechnerische Dimensionierung dient der Festlegung der erforderlichen Schichtdicken innerhalb des frostsicheren Oberbaues auf dem vorhandenen Untergrund/Unterbau unter Berücksichtigung

  • der Verkehrsbelastung aus dem Schwerverkehr,
  • klimatischer Verhältnisse,
  • der Lage der Verkehrsfläche im Gelände,
  • örtlicher Verhältnisse, die sich durch die freie Strecke oder die geschlossene Ortslage ergeben und
  • der Schicht- und Baustoffeigenschaften – im Gegensatz zur standardisierten Dimensionierung nach den Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaues von Verkehrsflächen (RStO).

Die Anwendung technisch geeigneter und wirtschaftlicher Bauweisen wird dabei vorausgesetzt.

Die Dicke des Straßenaufbaus ist so festzulegen, dass ein ausreichender Ermüdungswiderstand sowie eine ausreichende Tragfähigkeit gegen Belastung aus Verkehr und Witterung während der geplanten Nutzungsdauer sowie eine ausreichende Frostsicherheit gewährleistet sind. Für ein ausreichendes Tragverhalten sind die Dicken sowie die Eigenschaften der Schichten so festzulegen, dass weder das Planum noch die Schichten während der geplanten Nutzungsdauer des Oberbaus strukturelle Schädigungen erleiden. Für eine ausreichende Frostsicherheit ist die Dicke des frostsicheren Oberbaus nach dem Verfahren der RStO in der jeweils gültigen Fassung zu ermitteln.

Die Ergebnisse der Dimensionierungsrechnungen verlieren ihre Gültigkeit, wenn dimensionierungsrelevante Kenngrößen unter anderem durch die Bauausführung nicht eingehalten werden.

 

Quelle: BASt