Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim

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1 [Text eingeben] Dr. Hug Geoconsult GmbH DB ProjektBau GmbH Niederlassung Mitte Frankfurt am Main Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim 3. Bericht: Ergänzende Angaben zu den Homogenbereichen nach DIN und DIN Projekt Nr erstellt im Auftrag der DB Netz AG, Niederlassung Mitte in 3-facher Ausfertigung Oberursel, 28. Februar 2017 In der Au 25, Oberursel, (06171) , Fax (06171) , office@hug-geoconsult.com,

2 Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim, 3. Bericht INHALTSVERZEICHNIS INHALTSVERZEICHNIS... 2 ANLAGENVERZEICHNIS... 2 TABELLENVERZEICHNIS VORBEMERKUNGEN VERWENDETE UNTERLAGEN LABORUNTERSUCHUNGEN EIGENSCHAFTEN UND KENNWERTE DER HOMOGENBEREICHE SCHLUSSBEMERKUNG... 8 ANLAGENVERZEICHNIS 1 Prüfbericht mit Ergebnissen der bodenphysikalischen Laborversuche TABELLENVERZEICHNIS Tab. 1: Tab. 2: Eigenschaften/ Kennwerte der Homogenbereiche für Erd-, Bohr- und Verbauarbeiten - Boden... 5 Eigenschaften/ Kennwerte der Homogenbereiche für Erd-, Bohr- und Verbauarbeiten - Fels... 6 Dr. Hug Geoconsult GmbH Seite 2

3 Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim, 3. Bericht 1. VORBEMERKUNGEN In Rüdesheim am Rhein überquert die Bahnstrecke 3507 von Wiesbaden Ost nach Niederlahnstein bei Bahn-km 63,960 die Bundesstraße B 42 (Geisenheimer Straße). Das bestehende Brückenbauwerk ist infolge von Setzungen stark geschädigt. Bereits im Jahre 2005 wurden daher von Seiten der Deutsche Bahn AG erste Vorplanungen für eine mögliche Erneuerung der Brücke aufgenommen. Als eine Grundlage für diese Vorplanungen benötigte man Hinweise zu den Untergrund- und Grundwasserverhältnissen. Die DB ProjektBau GmbH, Niederlassung Mitte, erteilte im Juli 2005 der Dr. Hug Geoconsult GmbH im Namen der DB Netz AG den Auftrag, im Bereich der Brücke eine Baugrunduntersuchung durchzuführen und auf der Grundlage der damit gewonnenen Erkenntnisse ein geotechnisches Gutachten auszuarbeiten. Das Gutachten wurde mit Datum vom 02. Dezember 2005 unter der Projekt Nr erstattet [1]. Im Anschluss wurden die Planungen zur Erneuerung der Eisenbahnbrücke nicht weiter vorangetrieben. Erst im Jahr 2014 wurden von der Deutsche Bahn AG die Planungen für den Bau einer neuen Brücke über die Bundesstraße B 42 wieder aufgenommen. In diesem Zusammenhang wurden wir am 31. März 2014 beauftragt, zu den bereits mit den Untersuchungen aus dem Jahre 2005 vorliegenden Ergebnissen, ergänzende Baugrundaufschlüsse, ergänzende Kernbohrungen durch die Brückenwiderlager sowie laborchemische Analysen auszuführen und eine Aktualisierung des Gutachtens vom Dezember 2005 vorzunehmen. Dieses Gutachten liegt mit Datum vom 27. Juli 2014 vor [2]. Ein Ergänzungsbericht (Durchführung einer Kleinbohrung mit der Rammkernsonde auf der Ostseite des südlichen Brückenwiderlagers) wurde am 11. Dezember 2014 erstattet [3]. Mit dem Inkrafttreten der neuen VOB C im August 2015 entfällt die bisherige Einstufung der Böden in die Bodenklassen nach DIN (Erdarbeiten) bzw. DIN (Bohrarbeiten) aus dem Jahre Stattdessen sind für die im Zuge der Baugrunduntersuchung aufgeschlossenen Schichten entsprechende Homogenbereiche zu definieren und die bodenmechanischen Eigenschaften der anstehenden Böden zu beschreiben. Dies (ergänzende Angaben zu den Homogenbereichen nach DIN 18300: , DIN 18301: und DIN 18303:2015) ist Gegenstand des vorliegenden Gutachtens (3. Bericht). Dr. Hug Geoconsult GmbH Seite 3

4 Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim, 3. Bericht 2. VERWENDETE UNTERLAGEN Zur Erstellung des gegenständlichen 3. Berichtes wurden u.a. die nachfolgend aufgeführten Unterlagen verwendet: [1] Dr. Hug Geoconsult GmbH: "Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim; Baugrunduntersuchung und geotechnisches Gutachten", Projekt Nr , Datum: 02. Dezember 2005 [2] Dr. Hug Geoconsult GmbH: "Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim; Baugrunduntersuchung und aktualisiertes geotechnisches Gutachten", Projekt Nr , Datum: 28. Juli 2014 [3] Dr. Hug Geoconsult GmbH: "Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim; Durchführung einer Kleinbohrung mit der Rammkernsonde auf der Ostseite des südlichen Brückenwiderlagers", Geotechnischer Kurzbericht, Projekt Nr , Datum: 11. Dezember LABORUNTERSUCHUNGEN Ergänzend zu den bereits vorliegenden Ergebnissen aus den Feld- und Laborarbeiten [1 bis 3] haben wir im Hinblick auf die Beschreibung der Homogenbereiche ergänzende Laboruntersuchungen veranlasst. Dazu haben wir in Absprache mit dem Auftraggeber die noch vorhandenen Rückstellproben aus der Bohrkampagne aus dem Jahr 2014 verwendet. Es wurden auf unsere Veranlassung im Labor der ZuB GmbH, Eppertshausen, gestörte Bodenproben aus der Bohrung BK 4 untersucht. Im Einzelnen haben wir Wassergehalte nach DIN 18121, Zustandsgrenzen nach DIN sowie Korngrößenverteilungen nach DIN bestimmen lassen. Dr. Hug Geoconsult GmbH Seite 4

5 Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim, 3. Bericht 4. EIGENSCHAFTEN UND KENNWERTE DER HOMOGENBEREICHE Die Eigenschaften und Kennwerte der einzelnen Homogenbereiche gemäß den zu erwartenden Gewerken Erdarbeiten (DIN 18300: ), Bohrarbeiten (DIN 18301:2015) und Verbauarbeiten (DIN 18303:2015) sind in den folgenden Tabellen zusammengefasst und beschrieben. Die Nummerierung der Homogenbereiche orientiert sich an der aus unseren Vorberichten [1 bis 3] bekannten Baugrundschichtung. Die Schicht 1 (künstliche Auffüllung) entspricht insoweit dem Homogenbereich 1, die Schicht 2 (Lößböden und Auelehme) dem Homogenbereich 2, die Sande und Kiese (Schicht 3) dem Homogenbereich 3 und die Tonschiefer dem Homogenbereich 4. Tab. 1: Eigenschaften/ Kennwerte der Homogenbereiche für Erd-, Bohr- und Verbauarbeiten - Boden Eigenschaft Ortsübliche Bezeichnung Homogenbereich a Künstliche Auffüllungen Lößböden und Auelehme Terrassensande und -kiese Tonschiefer, zersetzt Korngrößenverteilung s. [2] s. Anlage 1 und [2] s. Anlage 1 und [2] s. Anlage 1 und [2] Stein- und Blockanteile [%] < 10 0 < 5 < 10 Dichte [g/cm³] 1,7-2,0 1,9-2,0 2,0-2,2 1,9-2,1 undrainierte Scherfestigkeit [kn/m²] n. e n. b. Kohäsion [kn/m²] - 0-7, Wassergehalt [%] n. b. < 25 n.b. n. b. Plastizitätszahl [%] n. b. < 25 - n. b. Konsistenz weich bis halbfest weich bis halbfest - steif bis fest Konsistenzzahl [%] n. b. 0,5-1,3-0,7-1,25 Lagerungsdichte locker bis dicht - Durchlässigkeitsbeiwert [m/s] mitteldicht bis dicht n. e n. b. Sensivität n. e. n. b. - n. e. organischer Anteil [%] n. b. n. b. n. b. n. b. - Benennung und Beschreibung organischer Böden n. e. n.e. n. e. n. e. Dr. Hug Geoconsult GmbH Seite 5

6 Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim, 3. Bericht Eigenschaft Ortsübliche Bezeichnung Abrasivität Homogenbereich a Künstliche Auffüllungen abrasiv bis stark abrasiv Lößböden und Auelehme schwach abrasiv Terrassensande und -kiese abrasiv bis stark abrasiv Tonschiefer, zersetzt abrasiv Bodengruppe nach DIN [GE], [GT], [GU], [GU*], [GT*], [SU], [ST], [SU*], [UL], [TL] bzw. [TM] TL/UL, TM/UM, TA GW, GI, GU, SW, SU, SE, GX (SU*) (TL, TM, GU*, GT*) Umweltrelevante Inhaltsstoffe s. [1] und [2] Z 0 nach LAGA [1] n. b. n. b. n. b. = nicht bestimmt/ große Streuung möglich n. e. = nicht erforderlich Tab. 2: Eigenschaften/ Kennwerte der Homogenbereiche für Erd-, Bohr- und Verbauarbeiten - Fels Ortsübliche Bezeichnung Eigenschaft Benennen von Fels Homogenbereich 4b Sedimentgestein Tonschiefer Dichte [g/cm³] 2,3-2,8 Verwitterung verwittert Druckfestigkeit [MN/m²] Trennflächenrichtung n. b. Trennflächenabstand [cm] n. b. Gesteinskörperform n. b. Gebirgsdurchlässigkeit n. b. Abrasivität Umweltrelevante Inhaltsstoffe stark abrasiv n. b. n. b. = nicht bestimmt Die Angabe der Spannbreiten für die Werte erfolgt anhand der im Labor- bzw. Feldversuch ermittelten Kennwerte sowie unter Berücksichtigung von Erfahrungswerten und Literaturangaben. Dr. Hug Geoconsult GmbH Seite 6

7 Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim, 3. Bericht Abweichungen des Baugrundes von den angegebenen Bandbreiten, insbesondere der abgeschätzten Werte aufgrund von Erfahrungen und Literaturangaben, sind nicht auszuschließen. Die Angabe einzelner Parameter kann bei Bedarf evtl. baubegleitend präzisiert werden. Für noch detailliertere Angaben sind weitere Untersuchungen / Laborversuche erforderlich. Dr. Hug Geoconsult GmbH Seite 7

8 Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim, 3. Bericht 5. SCHLUSSBEMERKUNG Auf Grundlage der mit unseren Vorgutachten [1] bis [3] vorliegenden Ergebnisse der Baugrunduntersuchung für die Erneuerung der Eisenbahnbrücke über die B 42 in Rüdesheim sowie weiterer, aktueller Laboruntersuchungen werden ergänzende Angaben zu den Homogenbereichen nach DIN und DIN als Grundlage für die Ausschreibung gegeben. Die Ausführungen unserer Vorbericht sind zu berücksichtigen und werden als bekannt vorausgesetzt. Gegenüber Dritten besteht Haftungsausschluss. Oberursel, 28. Februar 2017 Dr. Hug Geoconsult GmbH (Dr.-Ing. Voß) Dr. Hug Geoconsult GmbH Seite 8

9 ANLAGE 1

10 ZuB INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR ZUSCHLAG- UND BAUSTOFFTECHNOLOGIE mbh PRÜFSTELLE FÜR ERD- UND STRASSENBAU anerkannt nach RAP Stra MAX-PLANCK-STRASSE EPPERTSHAUSEN Bodenmechanische Laboruntersuchungen Tel.: / Fax: / info@zubgmbh.de PB B 1275/2016 gemäß Auftrag vom Dr. Hug Geoconsult GmbH In der Au Oberursel Bauvorhaben DB Projektbau GmbH, Niederlassung Mitte; Erneuerung Eisenbahnunterführung über die B 42, Rüdesheim Projekt-Nr.: Bohrung Proben-Nr. Tiefe [m] von bis BK 4 G 4 3,1 3,2 Untersuchungsumfang Wassergehalt (DIN ) Zustandsgrenzen (DIN ) Korngrößenverteilung (DIN 18123) BK 4 G 5 + G 6 4,4 4,5 Korngrößenverteilung (DIN 18123) BK 4 G 7 + G 8 6,7 7,8 Korngrößenverteilung (DIN 18123) Die Proben wurden der ZuB GmbH am übergeben. Verteiler: X Auftraggeber per Seiten: 3 Anlagen: 2 ZuB GmbH Sitz: Geschäftsführer: Volksbank Modau Eppertshausen Dipl.-Ing. Johannes Kirchberg IBAN: DE HRB Dr.-Ing. Viktor Root BIC: GENODE51ORA Amtsgericht Darmstadt

11 ZuB GmbH PB B 1275/2016; Seite 2 1. Wassergehalt nach DIN LO, Fließgrenze nach DIN LM und Ausrollgrenze nach DIN P Proben-Nr. BK 4 / G 4 Wassergehalt [%] 12,9 Fließgrenze wl [%] 26,4 Ausrollgrenze wp [%] 15,7 Plastizitätszahl IP [%] 10,7 Konsistenzzahl IC [--] 1,26 Bodengruppe nach DIN TL graphische Darstellung: siehe Anlage 1 2. Korngrößenverteilung 2.1 Nasssiebung nach DIN Prüfsiebnennweite d in mm Siebdurchgang < d in M.-% BK 4 / G 5 + G ,0 31,5 92, ,6 8 83,7 4 78,3 2 73,6 1 65,6 0,5 28,2 0,25 6,8 0,125 3,8 0,063 3,2 graphische Darstellung: siehe Anlage 2

12 ZuB GmbH PB B 1275/2016; Seite Kombinierte Sieb-/ Schlämmanalyse nach DIN Kornfraktion BK 4 / G 4 BK 4 / G 7 + G 8 Ton 21,7 21,1 Schluff 53,1 24,4 M.-% Sand 21,5 19,3 Kies 3,7 35,2 graphische Darstellung: siehe Anlage 2 ZuB GmbH Prüfstelle für Erd- und Straßenbau anerkannt nach RAP Stra für die Fachgebiete A1, A3 und A4 sowie F3, F4 und G3, G4 Eppertshausen, Dipl.-Ing. J Kirchberg

13 ZuB Ingenieurgesellschaft für Zuschlag- und Baustofftechnologie mbh Max-Planck.Straße Eppertshausen, Tel +49 (0) Bericht: PB B 1275/2016 Anlage: 1 Zustandsgrenzen nach DIN Dr. Hug Geoconsult GmbH Projekt-Nr.: Bearbeiter: MB Datum: Prüfungsnummer: 1275/16 Entnahmestelle: BK 4 / G 4 Tiefe: 3,1-3,2 m Art der Entnahme: gestört Bodenart: Probe entnommen am: durch AG Wassergehalt w [%] Wassergehalt w = 12.9 % Fließgrenze w L = 26.4 % Ausrollgrenze w P = 15.7 % Plastizitätszahl I P = 10.7 % Konsistenzzahl I C = 1.26 Anteil Überkorn ü = 8.3 % Wassergeh. Überk. w Ü = 12.9 % Korr. Wassergehalt = 12.9 % Schlagzahl I C = 1.26 Zustandsform halbfest 1.00 steif 0.75 weich 0.50 breiig 0.00 flüssig Plastizitätsbereich (w L bis w P ) [%] w P w L Plastizitätsdiagramm Plastizitätszahl I P [%] Zwischenbereich Sand-Schluff- Gemische SU Sand-Ton- Gemische ST leicht plastische Tone TL XO leicht plastische Schluffe UL mittelplastische Tone TM Schluffe mit organischen Beimengungen und organogene Schluffe OU und mittelplastische Schluffe UM ausgeprägt plastische Tone TA Tone mit organischen Beimengungen, organogene Tone OT und ausgeprägt plastische Schluffe UA A-Linie I P = 0,73 * (w L - 20) Fließgrenze w L [%]

14 ZuB Ingenieurgesellschaft für Zuschlag- und Baustofftechnologie mbh Max - Planck - Straße Eppertshausen Bearbeiter: AJ/DG Datum: Körnungslinie Dr. Hug Geoconsult GmbH Projekt-Nr.: Prüfungsnummer: 1275/16 Probe entnommen am: durch AG Art der Entnahme: gestört Arbeitsweise: siehe Bemerkungen Schlämmkorn Siebkorn 100 Feinstes Schluffkorn Sandkorn Kieskorn Fein- Mittel- Grob- Fein- Mittel- Grob- Fein- Mittel- Grob- 1 Steine Massenanteile der Körner < d in % der Gesamtmenge Korndurchmesser d in mm Bezeichnung: Bodenart: Bodengruppe: Kornfraktionsanteile [M.-%] T/U/S/G: BK 4 / G 4 U, t, s TL 21.7/53.1/21.5/3.7 BK 4 / G 5 + G 6 S, g SE - /3.2/70.4/26.4 BK 4 / G 7 + G 8 G, u, t, s TL 21.1/24.4/19.3/35.1 Bemerkungen: BK4 / G5+G6: Nasssiebung nach DIN BK4 / G4 und BK4 / G7+G8: kombinierte Sieb-/Schlämmanalyse nach DIN PB B 1275/2016 Anlage: 2 Bericht: Signatur: