Schadensfall des Monats (Ausgabe Dezember 2012)

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1 Dr. Sönke Borgwardt Diplom-Ingenieur Freischaffender Landschaftsarchitekt AIK SH Öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Garten- und Landschaftsbau der IHK zu Lübeck Fehmarnstraße 37 D Norderstedt Tel.: Fax: Schadensfall des Monats (Ausgabe Dezember 2012) 0. Titel Schäden durch Grundwassereinfluß bzw. fehlende Frostschutzschicht bei versickerungsfähig ausgebildeter Verkehrsfläche 1. Schadensfeststellung Spurrinnenbildung und horizontale Verschiebungen auf den mit versickerungsfähig ausgebildeter Pflasterdecke ausgeführten Zufahrtsflächen eines Drive-Inn- Schnellrestaurants auf einer Fläche von m Sachverhaltsbeschreibung Die Verkehrsflächen des Drive-Inn-Schnellrestaurants (Zufahrten, Umfahrten und Parkflächen) wurden in versickerungsfähiger Pflasterbauweise mit folgendem Aufbau und insgesamt 53 cm Dicke ausgeschrieben: 8 cm Pflasterbelag aus haufwerksporigem Pflaster, 5 cm Bettung aus nicht näher bezeichnetem Sand, 40 cm Schottertragschicht aus Kalksteinschotter der Körnung 1/45 mm Die Verkehrsbelastung wurde vom Gutachter mit etwa 300 Fahrzeugen pro Tag ermittelt. Der anstehende Untergrund bestand aus teilweise schwach schluffigen Mittel- und Feinsanden der Bodengruppe SU nach DIN und der Frostempfindlichkeitsklasse F2 nach ZTVE-StB 94/97. Um einen ausreichende Abstand vom im Mittel 39 cm unter OK Planum anstehendem Grundwasser zu erreichen, wurde ein Unterbau aus Füllboden der Bodengruppe SU und der Frostempfindlichkeitsklasse F1 in einer Stärke von im Mittel 40 cm eingebaut. Darüber hinaus sollte eine darauf befindliche Auffüllung aus Schotter der Körnung 0/45 mm zusätzliche kapillarbrechende und entwässernde Funktion für aufsteigendes Grundwasser übernehmen. Die Entwässerung erfolgte zusätzlich über den Anschluß an seitlich ausgelegte Versickerungsflächen. Bereits wenige Monate nach Fertigstellung und Verkehrsfreigabe wurden an der Pflasterdecke erhebliche Mängel in Form von Spurrinnenbildung und horizontalen Verschiebungen der Pflastersteine festgestellt. Im Zuge der gutachterlichen Erhebungen wurden bei den Spurrinnen Tiefen von bis zu 22 mm auf der 4-m-Meßstrecke (Bild 1) und im Bereich von Anschlüssen Höhenab-

2 Schadensfall Dezember weichungen bis zu 25 mm zur OK Pflasterdecke ermittelt (Bild 2). In den durch die horizontalen Verschiebungen im Mittel bis zu 20 bis 30 mm geöffneten Fugen wurde eine graue, zähflüssig-feuchte und zementartige Masse und auf der betroffenen Fläche ein weiß-grauer Schleier vorgefunden (Bild 3). 3. Ursache Als maßgebend und ursächlich für den entstandenen Mangel wurden festgestellt: die nicht ausreichende Berücksichtigung des hohen Grundwasserstandes hinsichtlich der gewählten Bauweise und Oberbaudimensionierung und das aufgrund der örtlichen Untersuchungen festgestellte Fehlen der ausgeschriebenen kapillarbrechenden und entwässernden Schicht. Als weitere, schadensbegünstigende Einflüsse werden das Verwenden von nicht ausreichend hartem Kalksteingestein und die teilweise fehlende Filterstabilität angeführt. 4. Sanierung/Beseitigung Für die Mängelbeseitigung wurden zwei Varianten vorgeschlagen. Um den Mangel nach dem Stand der Technik zu beseitigen und zukünftige Schäden zu vermeiden, ist es notwendig, den gesamten Oberbau aufzunehmen, die Auffüllung teilweise durch eine kapillarbrechende und entwässernde Schicht zu ersetzen und den Oberbau ordnungsgemäß wieder herzustellen. Darüber hinaus sind etwa alle 20 m Dränagegräben in Höhe der Auffüllung und 0,5 m Breite quer zur Fahrbahn herzustellen. Diese Gräben sind mit einem Geotextil zu ummanteln und mit Kies der Körnung 16/32 mm zu verfüllen. Um aber den laufenden Betrieb des Schnellrestaurants eingeschränkt aufrecht erhalten zu können, wurde zur Ausbesserung der akuten Schäden alternativ vorgeschlagen, in zeitlich getrennten Abschnitten nur den Oberbau der besonders betroffenen Bereiche auszutauschen und die Pflasterdecke zu richten. Um zukünftige Schäden zu vermeiden, sind zusätzlich die oben genannten Dränagegräben anzuordnen. Es wurde ausdrücklich darauf hingewiesen, daß durch diese Variante lediglich die Ausbesserung der vorhandenen Schäden in den besonders betroffenen Bereichen und die Vermeidung zukünftiger Schäden durch punktuelle Maßnahmen erreicht wird. Eine ordnungsgemäß ausgebildete Verkehrsfläche nach dem Stand der Technik wird hierdurch nicht erzielt. 5. Stellungnahme Zur Entwicklung des vorgefundenen Schadensbildes wurde im Zuge des gutachterlichen Verfahrens festgestellt, daß unter dem Einfluß des hoch anstehenden Grundwassers das kapillar aufsteigende Wasser zu zunehmender Sättigung und Porenfüllung in den Schichten des Oberbaus führt. Bei gleichzeitiger Verkehrsbelastung kommt es zu einem Verlust der Tragfähigkeit des Planums und einem Aufpumpen des Wassers aus der Auffüllung in die Tragschicht und zum Teil bis an die Oberfläche. Mit dem Wasser werden Feinteile, zerriebener und gelöster Kalk aus der Tragschicht auf Bettung und

3 Schadensfall Dezember Oberfläche gespült und führen hier zu Ablagerungen aus der vorgefundenen grauen Masse und zu dem weiß-grauen Schleier auf der Oberfläche. Durch das ungleichmäßige Setzen auf dem aufgeweichten Planum und dem Volumenverlust in der Tragschicht werden Spurrinnen und Verschiebungen in der Pflasterdecke hervorgerufen. Zur Schadensprävention hätten die hier angetroffenen örtlichen Verhältnisse bei der Festlegung der Gradiente, der Wahl der Bauweise und der Dimensionierung von Unterund Oberbau stärker berücksichtigt werden müssen. Art und Stärke der ausgeschriebenen Auffüllung reichten in keinem Fall aus, um das Planum im gesamten Jahresverlauf aus dem Einflußbereich des Grundwassers heraus zu halten. Weiter trat maßgeblich zur Schadensentwicklung hinzu, daß die ausgeschriebene kapillarbrechende und entwässernde Schicht oberhalb der Auffüllung nicht eingebaut wurde. Hierbei muß allerdings angemerkt werden, daß auch nach sorgfältiger Auswertung der gutachterlichen Erhebungen nicht vollständig geklärt werden kann, ob bei ordnungsgemäßem Einbau dieser Schicht das Grundwasser zu jedem Zeitpunkt unterhalb des Planums verblieben wäre und der zu den Mängeln führende Einfluß des Grundwassers auf den Oberbau gänzlich ausgeschlossen werden könnte. Bild 4 zeigt die aufgrund der gutachterlichen Erhebungen festgestellten Unterschiede zwischen regelgerechter, in diesem Falle ausgeschriebener und tatsächlich ausgeführter Dimensionierung des Oberbaues der Verkehrsflächen. 6. Literatur (Auswahl) Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen - FGSV (Hrsg.): Zusätzliche Technische Vorschriften und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau - ZTVE-StB 94. Fassung 1997 Zusätzliche Technische Vorschriften und Richtlinien für Tragschichten im Straßenbau - ZTVT-StB 95, Fassung Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Pflasterdecken und Plattenbeläge ZTV P-StB Richtlinien für die Anlage von Straßen, Teil Entwässerung - RAS-Ew. Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaues von Verkehrsflächen - RStO 86, ergänzte Fassung Merkblatt für wasserdurchlässige Befestigungen von Verkehrsflächen. Ausgabe BORGWARDT, S., A. GERLACH und M. KÖHLER: Versickerungsfähige Verkehrsflächen Anforderungen, Einsatz und Bemessung. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg und New York 2000.

4 Schadensfall Dezember 2012 Anhang: Bild 1: Spurrinnenbildung auf den befahrenen Verkehrsflächen Bild 2: Höhenabweichungen an Anschlüssen 4

5 Schadensfall Dezember 2012 Bild 3: Verschiebungen auf der Pflasterdecke Bild 4: Regelgerechte, ausgeschriebene und tatsächliche Oberbaudimensionierung 5

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