Homogenbereiche F 2 FZ 1 BOB 1. Ausschreibung von Tiefbauarbeiten mit Homogenbereichen nach VOB/C Göttingen, BO 1

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1 BO 1 F 2 BOB 1 Homogenbereiche Jan Kayser FZ 1 Ausschreibung von Tiefbauarbeiten mit Homogenbereichen nach VOB/C Göttingen, Göttinger Abwassertage Jan Kayser

2 Einführung Veranlassung und Ausgangslage Was sind Homogenbereiche? Anwendungsbeispiel Auswirkungen und Hinweise für - Baugrundgutachten - Planung - Bauabwicklung Fazit 17. Göttinger Abwassertage Seite 2

3 Organisatorisches Deutscher Vergabe- und Vertragsausschuss für Bauleistungen (DVA) HAA rechtliches (VOB A/B) GEAB Gem. Ausschuss Elektronik im Bauwesen Hauptausschuss Hochbau (HAH) Hauptausschuss Tiefbau (HAT) AA AA AA 18XXX VOB Teil C 17. Göttinger Abwassertage Seite 3

4 VOB Teil C Allgemeine Technische Vertragsbedingungen (ATV) Normen mit Bezug zum Baugrund DIN Erdarbeiten DIN Bohrarbeiten DIN Ramm-, Rüttel- und Pressarbeiten DIN Nassbaggerarbeiten DIN Untertagebauarbeiten DIN Schlitzwandarbeiten DIN Rohrvortriebsarbeiten DIN Düsenstrahlarbeiten DIN Horizontalspülbohrarbeiten 17. Göttinger Abwassertage Seite 4

5 Allgemeine Technische Vertragsbedingungen (ATV) 0 Hinweise für das Aufstellen der Leistungsbeschreibung 1 Geltungsbereich 2 Stoffe, Bauteile 3 Ausführung 4 Nebenleistungen, Besondere Leistungen 5 Abrechnung 17. Göttinger Abwassertage Seite 5

6 Kapitel 2: Stoffe, Bauteile Beschreibung von Boden und Fels Boden- und Felsklassifikation 17. Göttinger Abwassertage Seite 6

7 Sinn der Boden- und Felsklassifikation 1. Boden und Fels mit gleichen Eigenschaften und Verhalten zusammenzufassen 2. Übersichtliche Beschreibung der Baugrundverhältnisse 3. Ein einheitliches Verständnis über die Eigenschaften der Böden zu erreichen 4. Missverständnisse zwischen den am Bau Beteiligten hinsichtlich der Baugrundverhältnnisse zu verhindern 5. Mit standardisierter Terminologie Interpretationsspielräume von Baugrundgutachten zu verringern 6. Erfahrungswerte zum bautechnischen Aufwand strukturiert zu gewinnen 17. Göttinger Abwassertage Seite 7

8 Bodenklassen DIN (2012) Erdarbeiten Klasse 1: Oberboden Klasse 2: Fließende Bodenarten Klasse 3: Leicht lösbare Bodenarten Klasse 4: Mittelschwer lösbare Bodenarten Klasse 5: Schwer lösbare Bodenarten Klasse 6: Leicht lösbarer Fels Klasse 7: Schwer lösbarer Fels 17. Göttinger Abwassertage Seite 8

9 Boden- und Felsklassen vor Umstellung BO 1 F 2 Gewerk Bodenklassen Felsklassen DIN Erdarbeiten DIN Schlitzwandarbeiten 5 2 DIN Bohrarbeiten 8 (+4) 6 (+5) Hauptausschuss Tiefbau (HAT): BOB 1 DIN Nassbaggerarbeiten DIN Untertagearbeiten BN 1 Vereinheitlichen! 9 (+3) 2 7 Vortriebsklassen FZ 1 DIN Rohrvortriebsarbeiten FZ 3 NB 5 15 (+6) Göttinger Abwassertage Seite 9

10 Gutachten Prof. Borchert, GuD Berlin Kein allgemein gültiger Zusammenhang zwischen Boden- und Felskennwerten und Leistungsansätzen gegeben wegen technologischer und gerätetechnischer Unterschiede bei den verschiedenen Gewerken kein einheitliches System mit Bodenklassen sinnvoll Bodenklassen entfallen Klassifizierung mit Homogenbereichen 17. Göttinger Abwassertage Seite 10

11 VOB Teil C, Kapitel 2.3 Einteilung von Boden und Fels in Homogenbereiche 1. Boden und Fels sind entsprechend ihrem Zustand vor dem Lösen in Homogenbereiche einzuteilen. Der Homogenbereich ist ein begrenzter Bereich bestehend aus einzelnen oder mehreren Bodenoder Fels-schichten, der für [das jeweilige Baugewerk bzw. Bauverfahren] vergleichbare Eigenschaften aufweist. 2. Sind umweltrelevante Inhaltsstoffe zu beachten, so sind diese bei der Einteilung in Homogenbereiche zu berücksichtigen. 17. Göttinger Abwassertage Seite 11

12 VOB Teil C, Kapitel 2.3 Einteilung von Boden und Fels in Homogenbereiche 3. Für die Homogenbereiche sind folgende Eigenschaften und Kennwerte sowie deren ermittelte Bandbreite anzugeben. Nachfolgend sind die Normen oder Empfehlungen angegeben, mit der diese Kennwerte ggf. zu überprüfen sind. Wenn mehrere Verfahren zur Bestimmung möglich sind, ist eine Norm oder Empfehlung festzulegen. 17. Göttinger Abwassertage Seite 12

13 Bodenparameter -Konzept Sulfatgehalt DIN EN Abrasivität NF P Benennung org. Böden DIN EN ISO Organischer Anteil DIN Kalkgehalt DIN Lagerungsdichte DIN EN ISO DIN Durchlässigkeit DIN Konsistenz DIN EN ISO Konsistenzgrenzen,-zahl DIN /DIN EN ISO Plastizitätszahl DIN Wassergehalt DIN EN ISO Sensitivität DIN Erdarbeiten DIN Bohrarbeiten DIN Rammen DIN Nassbaggern DIN Untertagebau DIN Schlitzwand DIN Rohrvortrieb DIN Düsenstrahl DIN Göttinger Abwassertage Horiz.-spülb. Seite 13 Die VOB Teil C: Das Konzept der Homogenbereiche 22. Februar DIN undränierte Scherf. DIN /DIN 18136/DIN Kohäsion DIN bis -3 Dichte DIN /DIN EN ISO ortsübliche Bez. Bodengruppe DIN Mineral. Steine/Blöcke DIN EN ISO Steine/Blöcke DIN EN ISO Kornverteilungskurven DIN 18123

14 Felsparameter - Konzept Benennung DIN EN ISO ortsübliche Bezeichnung Dichte DIN oder -2 Verwitterung, Veränderlichkeit DIN EN ISO Kalkgehalt DIN Druckfestigkeit DGGT Nr. 1 Spaltzugfestigkeit DGGT Nr. 10 Trennflächen DIN EN ISO Öffnungsweite, Kluftfüllung DIN EN ISO Gebirgsdurchlässigkeit DIN EN ISO Abrasivität NF P Sulfatgehalt DIN EN E rdarbeiten D IN B oh rarbeiten D IN R am m en D IN N assbagg ern D IN U ntertagebau D IN S chlitz w and D IN R oh rvortrieb D IN D üsen strahl D IN H oriz.-spülb. D IN Göttinger Abwassertage Seite 14

15 Erdbau Besonderheiten Beschreibung des Bodens gilt für Lösen, Laden, Transportieren, Verbessern, Einbauen Ggf. in getrennten Positionen mit unterschiedlichen Homogenbereichen ausschreiben Homogenbereich für Einbau abhängig von der Verwendung (qualifizierter Einbau, Deponierung) und Gewinnung (trocken/nass) des Bodens Einteilung nach dem Lösen muss auch die Gerätegröße berücksichtigen (z. B. Differenzierung Handschachtung und Großgeräten) Maßnahmen der Geotechnischen Kategorie GK 1 nach DIN 4020 (einfacher Baugrund, unempfindliches Bauwerk), geringer Umfang: Bodengruppen nach DIN 18196, Massenanteil Steine; Blöcke und große Blöcke; Konsistenz und Plastizität; Lagerungsdichte 17. Göttinger Abwassertage Seite 15

16 Normative Grundlage für Homogenbereiche DIN EN : Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik Teil 2: Erkundung und Untersuchung des Baugrunds - DIN EN : Nationaler Anhang - DIN 4020: Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke DIN EN ISO : Geotechnische Erkundung und Untersuchung, Teil 2: Grundlagen für Bodenklassifizierungen DIN EN ISO 14689: Geotechnische Erkundung und Untersuchung Benennung, Beschreibung und Klassifizierung von Fels DIN 18196: Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke 17. Göttinger Abwassertage Seite 16

17 Vorbemerkungen (hier Erdarbeiten, DIN 18300) 0.2 Angaben zur Ausführung Ergebnisse von Sondierungen zur Bestimmung von Lagerungsdichten Wesentliche Änderungen der Eigenschaften und Zustände von Boden, Fels und sonstigen Stoffen nach dem Lösen Verwenden, Aufbereiten und Behandeln von Boden, Fels und sonstigen Stoffen sowie Art des Einbaus oder der sonstigen Verwertung unter Berücksichtigung der umweltrelevanten Inhaltsstoffe Benennen möglicher umweltrelevanter Inhaltsstoffe soweit diese für das Entsorgen von gelöstem Boden und Fels durch den Auftragnehmer von Bedeutung sind Verwenden von Boden für vegetationstechnische Zwecke nach DIN Vegetationstechnik im Landschaftsbau Bodenarbeiten Anforderungen und Nachweise für das Verdichten Vorgaben, die aus Sachverständigengutachten resultieren, insbesondere aus geotechnischen Berichten nach DIN 4020, DIN EN und DIN EN /NA sowie zur Hydrogeologie, und inwieweit diese Vorgaben bei der Ausführung zu beachten sind. 17. Göttinger Abwassertage Seite 17 Die VOB Teil C: Das Konzept der Homogenbereiche

18 Festlegung der Homogenbereiche Geotechnischer Bericht Geotechnischer Untersuchungsbericht (DIN EN ): Baugrunduntersuchung (Feld- und Laborarbeiten) planen, durchführen und auswerten Schichten festlegen schichtweise Kennwerte (gemessen/abgeleitet) in Spannbreiten angeben Empfehlung zur Festlegung der Homogenbereiche nach ATV-DIN aus einzelnen oder mehreren Schichten Kennwerte der Homogenbereiche mit Bandbreite Charakteristische Kennwerte der Schichten für Standsicherheitsnachweise nach DIN EN ( sichere Seite ) Gründungsempfehlung Hinweise für Ausführung Umsetzung der Empfehlung in Ausschreibung Umsetzung der Empfehlung in Bemessung/Planung 17. Göttinger Abwassertage Seite 18

19 Beispiel Kanalerweiterung Bohren Verpressen Rammen Erdarbeiten Nassbaggern 17. Göttinger Abwassertage Seite 19

20 Baugrundprofil Schluffige Sande Sande verw. Mergel Felsmergel 17. Göttinger Abwassertage Seite 20 Die VOB Teil C: Das Konzept der Homogenbereiche

21 1 Schluffige Sande 2 Sand 3 Verw. Mergel 4 Felsmergel 17. Göttinger Abwassertage Seite 21 Die VOB Teil C: Das Konzept der Homogenbereiche

22 Körnungsbänder Verwitterter Mergelstein Schluffige Sande Sande 17. Göttinger Abwassertage Seite 22

23 Parameter Bodenschichten Schluffige Sande Sande Verw. Mergelst. Bodengruppen nach DIN SU, SU*, SE, ST SE, SU, SI TL, TM ortsübliche Bezeichnung - Terrassensande Emschermergel Korngrößenverteilungen Graphische Darstellung von Körnungsbändern Stein- und Blockanteile Gering Gering bis mittel Gering bis mittel Konsistenzzahl - - I C = 0,5 1,0 Konsistenzgrenzen - - w L = 0,30 0,55 w P = 0,14 0,31 Plastizitätszahl - - I P = 0,05-0,10 Wassergehalte w n = 0,02 0,10 w n = 0,02 0,10 w n = 0,13 0,21 Lagerungsdichten D = 0,15 0,30 D = 0,30 0,65 k. A. Dichte r f = 1,7 2,0 t/m³ r f = 1,8 2,1 t/m³ r f = 1,9 2,1 t/m³ organische Anteile, Benennung 0% - 3%, schwach 0 % - 1 %, - 0 % - 1 %, - Kohäsion kn/m² Undrainierte Scherfestigkeit kn/m² Kalkgehalt 0 3 % 0 3 % 14 % - 23 % Abrasivität LAC g/t g/t g/t 17. Göttinger Abwassertage Seite 23

24 Parameter Benennung von Fels ortsübliche Bezeichnung Dichte Verwitterung Veränderlichkeit Felsschichten Mergelstein Ton-/Schluffstein Emschermergel 2,0 2,2 t/m³ angewittert, veränderlich Kalkgehalt v ca 14 % - 32 % Druckfestigkeit Spaltzugfestigkeit Trennflächenrichtung,-abstand, Gesteinskörperform Öffnungsweite und Kluftfüllung von Trennflächen Gebirgsdurchlässigkeit Abrasivität CAI Sulfatgehalt kn/m³ n. ermittelbar Grob laminiert dünn horizontal geschichtet eng offen, Ton m/s 0,3 0,5, kaum abrasiv 0,1 0,2 g/kg 17. Göttinger Abwassertage Seite 24

25 Festlegung Homogenbereiche Homogenbereiche = Schichten Göttinger Abwassertage Seite 25

26 Festlegung Homogenbereiche: Schichten zusammenfassen z. B. für Erdarbeiten - Lösen Rammen Göttinger Abwassertage Seite 26

27 Vorschlag Homogenbereiche umfangreich Bohren Rammen Erdbau Lösen Erdbau Einbauen 1) Nassbaggern Schluffige Sande HB 1 HR 1 HEL 1 HEE 1 HN 1 Sande HB 2 HEE 2 HR 2 Mergel HB 3 HEL 2 HEE 3 HN 2 Felsmergel HB 4 HR 3 HEL 3 HEE 4 HN 3 1) Abhängig vom Verbringungskonzept Umfangreiches LV Aufwändige Abrechnung 17. Göttinger Abwassertage Seite 27

28 Vorschlag Homogenbereiche einfach Bohren Rammen Erdbau Lösen Erdbau Einbauen Nassbaggern Schluffige Sande H1 H1 1) H1 Sande H1 H1 Mergel Boden und Fels gemischt? Boden und Fels gemischt? Revierspezifisch binnen/offshore Felsmergel H2 H2 H2 H2 H2 1) Gesonderte Verwertung Saned ggf. als eigene Position Große Bandbreiten! 17. Göttinger Abwassertage Seite 28

29 Umfang der Baugrunderkundung Festlegung VOB-Normen:.. Nachfolgend sind die Normen oder Empfehlungen angegeben, mit der diese Kennwerte ggf. zu überprüfen sind Für die Ausschreibung ist nach VOB/C keine Baugrunderkundung vorgeschrieben 17. Göttinger Abwassertage Seite 29

30 Probenumfang P(x) n soll» n ist VOB-Normen geben keinen Mindestumfang und keine statistische Absicherung vor. Je größer n desto geringer das Risiko von Abweichungen Probenumfang und Probenauswahl des Bau Ist muss mit dem Bau Soll vergleichbar sein n soll ggf. in Baubeschreibung dokumentieren (Baugrundgutachten) 17. Göttinger Abwassertage Seite 30 x

31 Ermittlung der Bodenparameter stoffliche Eigenschaften Anteil und Mineralogie Steine und Blöcke Keine Probenahme durch Bohrungen möglich Probenmenge mehrere Tonnen Unpräzise Prüfvorschrift Zahlenwert nicht durch übliche Baugrunderkundung bestimmbar 17. Göttinger Abwassertage Seite 31

32 Baugrundgutachten Ermittlung der Bodenparameter Dichte grobkörniger Böden Jamiolkowski, M., Lo Presti, D.F.C., and Manassero, M Evaluation of relative density and shear strength of sands from CPT and D MT. Soil Behaviourand Soft Ground Construction: proceedings of the symposium October , Cambridge, Massachusetts BAW Lagerungsdichte unter Gelände nur mit Sondierungen abschätzbar Dichte grobkörniger Böden nur oberflächennah Abschätzung über Erfahrungswerte 17. Göttinger Abwassertage Seite 32

33 Boden oder Fels? Keine festgelegten Kriterien zur Abgrenzung Freiheit des Gutachters Im Zweifel Kennwerte für beide Fälle ermitteln und auch angeben Anbieter kann sich eigenes Bild machen Anhaltswert DIN EN 14688: q u > 600 kn/m² Geotechnische Erkundung und Untersuchung - Teil 2: Grundlagen für Bodenklassifizierungen 17. Göttinger Abwassertage Seite 33

34 Bandbreite für Parameter Für die Homogenbereiche sind folgende Eigenschaften und Kennwerte sowie deren ermittelte Bandbreite anzugeben.. Versuchsergebnisse Zuzüglich Erfahrung 19,8 % - 28,7 % Zuzüglich Sicherheitszuschlag??? 15 % - 35 % 0 % % 17. Göttinger Abwassertage Seite 34

35 Bandbreite Parameter kleine Bandbreite große Bandbreite hoch Risiko des Gutachters gering optimaler Preis Baukosten hohe Kosten hoch Ausführungssicherheit gering hoch Streitpotenzial gering 17. Göttinger Abwassertage Seite 35

36 Welche Bandbreite ist zulässig? große Bandbreite Gemäß 7 Abs. 1 Nr. 1 VOB/A ist die Leistung eindeutig und erschöpfend zu beschreiben, sodass alle Bewerber ihre Preise sicher berechnen können. Gemäß 7 Abs. 1 Nr. 2 VOB/A sind für eine einwandfreie Preisermittlung Heeling alle beeinflussenden Umstände festzustellen und in den Vergabeunterlagen anzugeben. 17. Göttinger Abwassertage Seite 36

37 Konsequenzen für Baugrundgutachten Die Festlegung der Homogenbereiche und deren Kennwerte erfolgt auf der Grundlage des Baugrundgutachtens Das Baugrundgutachten muss alle Labor- und Feldversuchen beinhalten, die zur Festlegung der Kennwerte und deren Spannbreite erforderlich sind Alle Schichten sollen mit geotechnischen Labor- und Feldversuchen untersucht werden Bodenmechanischen Labor- und Feldversuche kommt höhere Bedeutung zu Auf Erfahrungswerte darf zurückgegriffen werden 17. Göttinger Abwassertage Seite 37

38 Konsequenzen für Baugrundgutachter Die Verantwortung des Baugrundgutachters steigt durch die Angabe der Kennwerte der Homogenbereiche Normativen Mindestumfang unbedingt einhalten Anforderungen an die Qualifikation des Baugrundgutachters steigen Baugrundgutachter muss über vertiefte Kenntnisse der in Frage kommenden Bauverfahren verfügen Sorgfältige Auswahl des Gutachters auch unter Berücksichtigung des Qualifikationsprofils ist zu empfehlen Geotechnischer Sachverständiger soll einfache Kriterien zur Angrenzung der Homogenbereiche auf der Baustelle aufführen 17. Göttinger Abwassertage Seite 38

39 Wer legt die Homogenbereiche fest? Bauverfahren Bodenmechanische Eigenschaften Leistungsverz. Abrechnung Gutachter oder Planer? Bodenverhalten bei Bearbeitung Gewinnung des Bodens Verwendung/Deponierung des Bodens Bauablauf Baubetrieb 17. Göttinger Abwassertage Seite 39

40 Zusammenarbeit Planer - Baugrundgutachter Bauherr / Planer Baugrundgutachter Bauziel/Bauverfahren Baugrunderkundung Geotechnischer Bericht Schichten, Kennwerte Gründung, Ausführung Vorschlag Homogenbereiche Abgleich Homogenbereiche mit Planung Leistungsbeschreibung mit Homogenbereichen Baugrundgutachter benötigt vertiefte Kenntnisse hinsichtlich der Bauverfahren 17. Göttinger Abwassertage Seite 40

41 Leistungsverzeichnis für Erdarbeiten nach DIN (2010) Boden loesen und einbauen m3 Boden nach Regelprofilen und Plaenen loesen, laden, foerdern, einbauen und verdichten. Bodenklasse Göttinger Abwassertage Seite 41

42 Leistungsverzeichnis für Erdarbeiten nach DIN (2015) Boden loesen und einbauen m3 Boden nach Regelprofilen und Plaenen loesen, laden, foerdern, einbauen und verdichten. Homogenbereich Schluffige Sande Bodengruppen nach DIN 18196, ergänzend ortsübliche Bezeichnung Korngrößenverteilungen nach DIN Stein- und Blockanteile nach DIN EN ISO Lagerungsdichten nach DIN oder DIN 4094 V Teil 1 und 3 Wichte feucht und Wichte unter Auftrieb oder Dichte nach DIN organische Anteile (Glühverlust) nach DIN SU, SU*, SE, ST gering D = 0,15 0,30 g f = kn/m³ g = 8 10 kn/m³ V gl = 0 3 %. 17. Göttinger Abwassertage Seite 42

43 Verdingungsunterlagen VHB-W, VV-WSV 2102 Baubeschreibung Leistungsverzeichnis Baugrundverhältnisse: Zentrale Definition der Homogenbereiche mit den vorgegebenen Parametern Leistungsposition mit Referenz auf Baubeschreibung Homogenbereiche Sande: Parameter A: Wert X bis Y Parameter B: Pos : Lösen, laden, transportieren, einbauen Homogenbereich Sande nach Baubeschreibung Pos. 20X.XXX: Homogenbereich Sande nach Baubeschreibung 17. Göttinger Abwassertage Seite 43

44 Konsequenzen für Ausschreibung Verdingungsunterlagen übersichtlich halten Übersicht bei hoher Anzahl an Parametern und Homogenbereichen behalten Anzahl Homogenbereiche: so viel wie nötig, so wenig wie möglich 17. Göttinger Abwassertage Seite 44

45 Fazit - Paradigmenwechsel Wechsel von fest vorgegebenen Klassengrenzen hin zu gutachtlichen bzw. planerischen Gestaltungsspielräumen Wenig Erfahrungen u. a. Ausschreibung mit Homogenbereichen besonders bei komplexen Bauvorhaben Verantwortlichkeiten bei den Beteiligten Gutachtlicher und planerischer Spielraum Umsetzung im Baubetrieb Eingriff der Homogenbereiche in die Gerätewahl des AN Auswirkungen auf Angebotsstrategie Unsicherheiten bei der rechtlichen Bewertung In wichtigen Punkten bestehen noch Unklarheiten 17. Göttinger Abwassertage Seite 45

46 Zusammenfassung Wesentliche VOB-Normen des Tief- und Spezialtiefbaus wurden auf das Konzept der Homogenbereiche umgestellt Bodenklassen entfallen Umfangreiche Änderung für Ausschreibung und Abrechnung Homogenbereiche sind boden- bzw. felsmechanisch und baubetrieblich bzw. verfahrenstechnisch festzulegen 17. Göttinger Abwassertage Seite 46

47 Zusammenfassung Die Umstellung auf Homogenbereiche erfordert erhöhten geotechnischen Sachverstand auf Seiten aller Beteiligter Der fachgerechten Baugrunderkundung kommt erhöhte Bedeutung zu Homogenbereiche lassen mehr Freiheitsgrade für die Bodenbeschreibung und ist subjektiver als Bodenklassen 17. Göttinger Abwassertage Seite 47

48 Fragen?