ReferatGeotechnik. AK - K1 / Folie-Nr. 1

Transkript

1 Baugrunduntersuchungen Baugrunduntersuchungen für für Wasserbauwerke Wasserbauwerke Bundesanstalt Bundesanstaltfür fürwasserbau, Wasserbau,Dienststelle DienststelleHamburg Hamburg Referat ReferatGeotechnik GeotechnikNord Nord Dipl.-Geol. Dipl.-Geol.Anne AnneHeeling Heeling AK - K1 / Folie-Nr. 1

2 Baugrunderkundung DIN 4020 (September 2003) Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke EAU (10. Aufl. 2004) Empfehlungen des Arbeitsausschusses Ufereinfassungen, Häfen und Wasserstraßen AK - K1 / Folie-Nr. 2

3 DIN 4020: Für jede Bauaufgabe müssen Aufbau und Beschaffenheit von Boden und Fels im Baugrund sowie die Grundwasserverhältnisse ausreichend bekannt sein... Hierzu müssen geotechnische Untersuchungen projektbezogen ausgeführt werden. Eine Baugrunderkundung muss sich auf die aktuelle Bauaufgabe beziehen AK - K1 / Folie-Nr. 3

4 Projekt: Ausbau eines Kanals N Verbreiterung Vertiefung Verlängerung Liegestelle AK - K1 / Folie-Nr. 4

5 Geotechnische Kategorien GK1: einfache Bauwerke / einfache, übersichtliche Baugrundverhältnisse Standsicherheit kann aufgrund gesicherter Erfahrungen beurteilt werden GK2: Bauwerke und Baugrundverhältnisse mittleren Schwierigkeitsgrad Sicherheit muss zahlenmäßig nachgewiesen werden ingenieurmäßige Bearbeitung mit geotechn. Kenntnissen und Erfahrungen GK3: Bauwerke und Baugrundverhältnisse hohen Schwierigkeitsgrads vertiefte geotechnische Kenntnisse und Erfahrungen auf dem Staudämme Staudämme sowie jeweiligen sowie Deiche Spezialgebiet Deiche und und andere der andere Bauwerke, Geotechnik Bauwerke, die die durch durch einen einen Druckhöhenunterschied Druckhöhenunterschied des des Wassers Wassers von von h h > 22 m belastet belastet werden werden Einrichtungen, Einrichtungen, die die den den Grundwasserspiegel Grundwasserspiegel vorübergehend vorübergehend oder oder bleibend bleibend verändern verändern und und damit damit ein ein Risiko Risiko für für benachbarte benachbarte Bauten Bauten bewirken bewirken weitgespannte weitgespannte Brücken Brücken Schleusen Schleusen und und Siele Siele nahezu alle Bauvorhaben der WSV erfordern die Einschaltung eines Sachverständigen für Geotechnik AK - K1 / Folie-Nr. 5

6 Unterlagen für den Sachverständigen für Geotechnik Lageplan mit mit Angabe der der Lage Lage des des Bauwerks Grundrisse und und Schnitte der der Vor- Vor- und und Entwurfsplanung mit mit NN-Höhen voraussichtliche Lasten, dynamische und und sonstige Einwirkungen beabsichtigte bzw. bzw. mögliche Konstruktionsanweisungen Nutzungsweise des des Bauwerks alle alle vorhandenen Gutachten (auch (auch Querungsbauwerke, Anschlussstrecken) Grundwassermessstellen (Lage, (Lage, Bohrprofil, GW-Analysen, Ganglinien) Kornverteilungen aus aus Unterhaltungsmaßnahmen Schadensberichte, Protokolle von von Bauwerksinspektionen Rammprotokolle, Ergebnisse von von Spundwanddickenmessungen Luftbilder, Fotos Fotos Karte Karte der der WSV-eigenen Flächen AK - K1 / Folie-Nr. 6

7 Spezifizierte Aufgabenstellung Standsicherheit neuer Damm lokale / globale Standsicherheit Materialtransport hydraulischer Grundbruch Verbreiterung Vertiefung Beschreibung Aushubmaterial Planung der Aushubarbeiten Wiederverwendbarkeit Massenermittlung Nachrechnung Spundwand Verlängerung Liegestelle Nachrechnung Damm Bemessung Spundwand Rammbarkeit Baugrund Stahl- / Betonaggressivität GW AK - K1 / Folie-Nr. 7

8 Aufgabenstellung Gutachten Standsicherheit neuer Damm lokale / globale Standsicherheit Materialtransport hydraulischer Grundbruch Beschreibung Aushubmaterial Planung der Aushubarbeiten Wiederverwendbarkeit Massenermittlung Nachrechnung Spundwand Nachrechnung Damm Bemessung neue Spundwand Rammbarkeit Baugrund Baugrundmodell Querschnitte Damm Längsschnitte - unter Dammkrone - im Kanal - im Hinterfüllungsbereich der alten Spw - in der Achse der neuen Spw Böden Bodenkennwerte in situ Festigkeit Benennung / Klassifizierung nach DIN 4022, DIN 18196, DIN 18300, DIN Grundwasser Tiefenlage Analysen nach DIN 50929, DIN 4030 Stahl- / Betonaggressivität GW AK - K1 / Folie-Nr. 8

9 Gutachten Baugrunderkundung Baugrundmodell Querschnitte Dämme Längsschnitte - unter Dammkrone - im Kanal - im Hinterfüllungsbereich der alten Spw - in der Achse der neuen Spw Böden in situ Festigkeit Benennung / Klassifizierung nach DIN 4022, DIN 18196, DIN 18300, DIN Bodenkennwerte Grundwasser Tiefenlage Analysen nach DIN 50929, DIN 4030 Baugrundaufschlüsse Schichtenaufbau in situ Festigkeit Bodenproben Grundwasser/ -proben 1. Sichtung und Bewertung vorhandener Unterlagen 2. Baugrunderkundungsprogramm AK - K1 / Folie-Nr. 9

10 Themenkarten Geologie Hydrogeologie Darstellung der Situation an der Geländeoberkante Abgedeckte Karten Bodenkunde Topografie AK - K1 / Folie-Nr. 10

11 Anzahl Gutachten > < 10 seit 1954: ca Gutachten des Referates K1 (Geotechnik Nord) : ca. 800 Gutachten der ehem. BAW-Fachgruppe Geologie, Kiel : ca. 200 Gutachten der ehem. BAW-Außenstelle Berlin AK - K1 / Folie-Nr. 11 K1- Gutachtenarchiv

12 Sichtung und Bewertung vorhandener Unterlagen Hochebene Altes Schiffshebewerk Stillgelegte Schleusentreppe Hang Oderbruch Meter Bohrungen Neues SHW Niederfinow Havel-Oder-Wasserstraße AK - K1 / Folie-Nr. 12 Drucksondierungen Jahr

13 Sichtung und Bewertung vorhandener Unterlagen B1 B29 B2 Damm (Sand) Torf Sand Geschiebemergel Baugrundmodell AK - K1 / Folie-Nr. 13

14 Planung der Baugrunderkundung Schichtenaufbau in situ Festigkeit Bodenproben Grundwasser/ -proben Erkundungsprogramm Lage Methodik Teufe AK - K1 / Folie-Nr. 14

15 Lage: Anordnung der der Aufschlüsse im Raster oder in Schnitten unter besonderer Berücksichtigung der Geologie: räumlicher Verlauf der Schichtung an Eckpunkten bevorzugt direkte Aufschlüsse bei Linienbauwerken in der Trasse, evt. auch außerhalb der Bauwerksachse an Hängen und Geländesprüngen auch außerhalb des Bauwerksgrundrisses: Stabilität des Hanges / Geländesprunges bei Rückverankerungen: Lage der Krafteinleitungsstrecke keine Gefährdung des Bauwerks, der Baudurchführung und der Nachbargrundstücke durch Veränderung des Baugrundes und der Wasserverhältnisse AK - K1 / Folie-Nr. 15

16 Lage: Abstand der der Aufschlüsse Hoch- und Industriebauten: großflächige Bauwerke: Linienbauwerke: Rasterabstand m Rasterabstand 60 m Abstand m Sonderbauwerke (z.b. Brücken): 2-4 Aufschlüsse je Fundament Staumauern, Staudämme, Wehre: Abstand m in charakteristischen Schnitten Schlitzwände, Dichtwände: Abstand m Bei schwierigen Baugrundverhältnissen oder zur Eingrenzung von Unregelmäßigkeiten sind geringere Abstände oder eine größere Anzahl von Aufschlüssen erforderlich. Dagegen darf bei sehr gleichförmigen Baugrundverhältnissen ein größerer Abstand oder eine geringere Anzahl der Aufschlüsse gewählt werden. Solche Fälle sind jedoch schriftlich zu begründen. AK - K1 / Folie-Nr. 16

17 0,75 h h 1,5 h Anordnung und Abstand der Aufschlüsse nach EAU m 50 m 50 m Sondierung Hauptbohrung Zwischenbohrung AK - K1 / Folie-Nr. 17

18 m 200 Baugrunderkundungsprogramm: Lage der Aufschlüsse N Damm (Sand) Torf Sand Geschiebemergel Baugrundmodell Längsschnitte - Dammkrone - Achse neue Spw - Hinterfüllungsbereich alte Spw - Kanal Querschnitte Damm Böden in situ Festigkeit Benennung / Klassifizierung nach DIN 4022, 18196, 18300, Bodenkennwerte Grundwasser Tiefenlage Analysen: DIN 50929, DIN 4030 AK - K1 / Folie-Nr. 18

19 Baugrunderkundungsprogramm Methodik Schichtenaufbau in situ Festigkeit Bodenproben Grundwasser direkt Schlüsselbohrung indirekt Besichtigung von Boden oder Fels Entnahme von Boden- oder Felsproben Durchführung von Feldversuchen physikalische Messgrößen Gelände Schurf Bohrung Sondierung Geophysik AK - K1 / Folie-Nr. 19

20 Baugrunderkundungsprogramm Methodik direkt Schichtenaufbau in situ Festigkeit Bodenproben Grundwasser Schlüsselbohrung indirekt Gelände Schurf Bohrung Sondierung Geophysik AK - K1 / Folie-Nr. 20 Spitzendrucksondierung

21 Baugrunderkundungsprogramm Methodik direkt Schichtenaufbau in situ Festigkeit Bodenproben Grundwasser Schlüsselbohrung indirekt Gelände Schurf Bohrung Sondierung Geophysik AK - K1 / Folie-Nr. 21 Spitzendrucksondierung

22 Baugrunderkundungsprogramm Methodik Schichtenaufbau in situ Festigkeit Bodenproben Grundwasser direkt indirekt Gelände Schurf Bohrung Sondierung Geophysik AK - K1 / Folie-Nr. 22 Spitzendrucksondierung

23 Baugrunderkundungsprogramm Methodik Schichtenaufbau in situ Festigkeit Bodenproben Grundwasser direkt indirekt Gelände Schurf Bohrung Sondierung Geophysik AK - K1 / Folie-Nr. 23 GW-Messstellen Spitzendrucksondierung

24 m 200 Baugrunderkundungsprogramm: Methodik Bohrung Drucksondierung Flügelsondierung GW-Messstelle Damm (Sand) Torf Sand Geschiebemergel Baugrundmodell Längsschnitte - Dammkrone - Achse neue Spw - Hinterfüllungsbereich alte Spw - Kanal Querschnitte Damm Böden in situ Festigkeit Benennung / Klassifizierung nach DIN 4022, 18196, 18300, Bodenkennwerte Grundwasser Tiefenlage Analysen: DIN 50929, DIN 4030 AK - K1 / Folie-Nr. 24

25 Baugrunderkundungsprogramm: Aufschlusstiefe z aa muss alle Schichten, die durch das Bauwerk beansprucht werden, erfassen ist auf die hydrogeologischen Verhältnisse abzustimmen an Böschungen / Geländesprüngen mögliche Gleitflächen berücksichtigen h h Damm 0,8 h < z a < 1,2 h und z a 6m z a 0,4 h und z a 2m Einschnitt z a 2m Dichtwand h z a = 2 h EAU (2004): Ufereinfassung AK - K1 / Folie-Nr. 25

26 m Baugrunderkundungsprogramm: Aufschlusstiefe Flügelsondierung Bohrung [+7mNN] Bohrung als GW-Messtelle [+7mNN] Drucksondierung [+7mNN] Damm (Sand) Torf 20 mnn 15 Sand Geschiebemergel AK - K1 / Folie-Nr ,5 mnn

27 m Baugrunderkundungsprogramm: Aufschlusstiefe Flügelsondierung Bohrung [+7mNN] Bohrung als GW-Messtelle [+7mNN] Drucksondierung [+7mNN] Bohrung [+12mNN] Drucksondierung [+12mNN] Bohrung [+14mNN] +20 mnn +16,5 +16,0 h = 4m AK - K1 / Folie-Nr. 27

28 Flügelsondierung Bohrung [+7mNN] Bohrung als GW-Messtelle [+7mNN] Drucksondierung [+7mNN] Bohrung [+12mNN] Drucksondierung [+12mNN] Bohrung [+14mNN] gemeinsame Ortsbegehung Sachverständiger // Amt AK - K1 / Folie-Nr. 28

29 geplanter Ansatzpunkt geplanter Ansatzpunkt geplanter Ansatzpunkt Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit AK - K1 / Folie-Nr. 29