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Untersuchungen zur Optimierung von Schadstoffrückhalt und Standfestigkeit von Banketten
BASt-Bericht V 300
Moritz Werkenthin, Björn Kluge, Gerd Wessolek, Technische Universität Berlin, FG Standortkunde Bodenschutz
85 Seiten
Erscheinungsjahr: 2018
Preis: 0,00 €
Dieser Bericht steht ausschließlich kostenfrei im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.
Das Ziel der Arbeit war es, Schwermetallrückhaltevermögen von Banketten zu untersuchen und zu vergleichen. Dabei sollte geprüft werden, ob es bei einer Versickerung von Straßenabflusswasser über standfeste Bankette zu einer Überschreitung der Prüfwerte der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) kommt.
In einem Säulenversuch wurden sieben verschiede Bankettaufbauten hinsichtlich ihres Schwermetallrückhalts untersucht. Anhand der Ergebnisse wurden die im Feld zu untersuchenden Varianten festgelegt. An der BAB A 115 wurde eine Lysimeterstation zur Bestimmung der Schwermetallretention aus dem Straßenabfluss in Banketten errichtet. Es wurden drei Bankettmaterialien untersucht: ein Oberboden (OB), ein Baustoffgemisch aus natürlicher Gesteinskörnung (BS) und ein Gemisch aus (1) und (2), mit einem OB-Massenanteil von 15 Prozent (OB15). Die Varianten BS und OB15 verfügen über eine ausreichende Tragfähigkeit, der OB ist eine nicht standfeste Referenzvariante. Zusätzlich wurden drei weitere Lysimeter installiert, um den der Straßenabfluss zu erfassen.
Die mittleren Lösungskonzentrationen im Sickerwasser aller Varianten liegen unterhalb der Prüfwerte der BBodSchV (ausgenommen Cu bei OB). Die BS Variante weist eine Wasser-durchlässigkeit von 5,5*10-6 m*s-1 auf, so dass ein größerer Anteil des Zuflusses infiltriert als bei den beiden anderen Varianten. Dies führt trotz geringer Konzentrationen zu höheren Schwermetallfrachten. Auch nach den Prognosen einer Modellstudie ist die OB15 Variante am besten geeignet, um Schwermetalle aus dem Straßenablauf zurück zu halten.
Anhand der bisherigen Ergebnisse ist davon auszugehen, dass standfeste Bankette über einen ausreichenden Schwermetallrückhalt verfügen. Um die Schwermetallfrachten im Bankettbereich möglichst gering zu halten wird empfohlen, einen Mindestfeinkornanteil für Bankettmaterialien festzulegen.
Studies on the optimization of pollutant retention and stability of embankments
The aim of this study was to analyse and compare the heavy metal retention of different embankment soils. It should be examined whether the infiltration of road runoff into stable embankments leads to an exceedance of the trigger values of the Federal Soil Protection and Contaminated Sites Ordinance (BBodSchV) in soil solution or not.
In a first step metal retention of seven different embankment constructions was analyzed in column experiments. Based on the obtained results three different embankment constructions were chosen to be investigated in a field study. A lysimeter site was constructed at the BAB A115 highway in order to determine heavy metal retention of embankment constructions from road runoff. The following materials were analysed for heavy metal retention capacity: a topsoil (OB), a base course material (BS), a mixture of base course material (BS) and topsoil (OB), containing 15 percent topsoil (OB15). The variants BS and OB15 have a sufficient bearing capacity, the OB was used as a non-stable reference. Additionally, three further lysimeters were installed to collect the road runoff.
The mean solute concentration in the soil solution of all variants are do not exceed the trigger values of the BBodSchV (except for Cu at OB). Since the BS variant has the highest infiltration capacity (5,5*10-6 m*s-1) a higher rate of road runoff infiltrates compared to the other variants. Even though metal concentrations are lowest, this leads to higher metal loads. The predictions of the numerical modelling performed also indicate that the OB15 is the most appropriate variant for metal retention from road runoff.
Based on the previous results it can be assumed that stable embankment constructions provide a sufficient heavy metal retention capacity. It is recommended to define a minimum share of fine soil material for materials used for stable embankment constructions to reduce heavy metal loads in the embankment area.