Geotechnischer Bericht zur

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1 Gesellschaft für Bohr- und Geotechnik mbh BauGrund Süd, Maybachstraße 5, Bad Wurzach Geotechnischer Bericht zur Erschließung Neubaugebiet Hauderboschen in Biberach Aktenzeichen: AZ Bauvorhaben: Erschließung Neubaugebiet Hauderboschen in Biberach - Baugrunderkundung - Auftraggeber: Planungsamt der Stadt Biberach Museumstraße Biberach Bearbeitung: Dipl.-Geol. Joanna Brych Dipl.-Geol. Dietrich Krauss Datum: BauGrund Süd Tel.: +49 (0) Gerichtsstand Ravensburg Geschäftsführer: Gesellschaft für Bohr- und Geotechnik mbh Fax: +49 (0) HRB Alois Jäger Maybachstraße 5 info@baugrundsued.de Steuer-Nr /17668 UST-Ident-Nr. DE Bad Wurzach

2 Inhaltsverzeichnis 1 Vorgang Geomorphologie des Untersuchungsgebietes Morphologie und Geologie des Untersuchungsareals... 4 Allgemeine Baugrundbeschreibung Geotechnisches Baugrundmodell Bautechnische Beschreibung der Schichten Bodenmechanische Laborversuche Wassergehalt Korngrößenverteilungen Zustandsgrenzen nach Atterberg Bodenkennwerte und Bodenklassifizierung Georisiken Seismische Aktivität Hydrogeologie Grundwasserverhältnisse Versickerungsfähigkeit der Böden nach DWA A Grundbautechnische Empfehlungen und baubegleitende Maßnahmen Baumaßnahme Baugrundkriterien Wohnbebauung / Gründung Baugrube / Baugrubenverbau Trockenhaltung von Bauwerken Kanalbau Straßenbau Hinweise und Empfehlungen

3 Anlagenverzeichnis 1.1 Übersichtslageplan, M. 1 : Lageplan mit Untersuchungspunkten, M. 1 : Geotechnischer Baugrundschnitt, M.d.H. 1 : 75, M.d.L. unmaßstäblich 3 Fotodokumentation der Bohrkerne Bodenmechanische Laboruntersuchungen Exemplarische Setzungs- und Grundbruchberechnungen für Streifen - / Einzelfundamente Verwendete Unterlagen und Literatur [1] ES-tiefbauplanung, Dipl.-Ing. (FH) Erwin Schmid, Hauderboschen Baugrunderkundung, Vorplanung, Lageplan vom , M 1 : [2] Topographische Karte von Baden-Württemberg 1 : , Blatt 7924 Biberach. [3] Geologische Karte von Baden-Württemberg 1 : , Blatt 7924 Biberach. [4] Prinz, Helmut; Strauß, Roland: Abriss der Ingenieurgeologie. 4. Auflage, 674 Seiten, 403 Abb., Elsevier GmbH, München [5.1] DIN EN Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik, Teil 1 Allgemeine Regeln. [5.2] DIN EN /NA Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik, Teil 1 Allgemeine Regeln. [5.3] DIN EN , Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik, Teil 2: Erkundung und Untersuchung des Baugrunds. [5.4] DIN EN /NA, Nationaler Anhang, National festgelegte Parameter

4 1 Vorgang Das Planungsamt der Stadt Biberach beabsichtigt die Erschießung des Baugebietes Hauderboschen in Biberach. Aus diesem Grunde wurde die Firma BauGrund Süd beauftragt, die geologische und hydrogeologische Beschaffenheit des Untergrundes zu erkunden und die Ergebnisse, gemäß Eurocode 7, in einem geotechnischen Bericht nach DIN EN bzw. DIN EN zusammenfassend darzustellen und gründungstechnisch zu bewerten. Aus diesem Anlass kamen am vier trockene Rammkernbohrungen BK 2-5/14 bis in eine maximale Tiefe von 6,0 m zur Ausführung. (Die BK 1/14 wurde im Projekt AZ abgeteuft). In der Anlage 1.1 ist die Lage des Untersuchungsgebietes dargestellt. Die Ansatzpunkte der einzelnen Aufschlüsse kann dem Lageplan der Anlage 1.2 entnommen werden. Die erkundeten Bodenschichten wurden nach DIN EN ISO , DIN 18196, DIN und DIN ingenieurgeologisch aufgenommen, wobei stratigraphisch gleiche Schichten zusammengefasst wurden und diese daher von der genormten Farbgebung für Lockergesteine teilweise abweichen können. Das mit den Rammkernbohrungen aufgeschlossene Bodenprofil ist in dem geotechnischen Baugrundschnitt der Anlage 2 wiedergegeben. Das mit den Bohrungen zu Tage geförderte Bohrgut ist in einer Fotodokumentation in der Anlage 3 abgebildet. Aus den Bohrungen wurden gestörte Bodenproben entnommen und im Erdbaulabor der Firma BauGrund Süd bodenmechanisch untersucht. Die Ergebnisse der Laborversuche sind im Einzelnen in den Anlagen dokumentiert. Nach Abschluss der Feldarbeiten wurden die Untersuchungspunkte von Mitarbeitern der Firma BauGrund Süd nach Lage und Höhe mittels eines GPS-Messgerät eingemessen. 2 Geomorphologie des Untersuchungsgebietes 2.1 Morphologie und Geologie des Untersuchungsareals Das Untersuchungsareal befindet sich nördlich von Biberach in der Birkenharder Straße. Aus geomorphologischer Sicht liegt das Plangebiet westlich des Rißtals auf dem Hochgelände der oberschwäbischen Altmoränenlandschaft. Das Gelände liegt auf einer Höhe zwischen etwa 596 m ü. NN im östlichen Bereich und 600 m ü. NN im westlichen Bereich. Die während des Riß-Doppelwallstadiums geprägte Landschaft wird von den Moränensedimenten eingenommen. So wurden im Zuge der Baugrunderkundung als tiefste erkundete Schichten Moränenkiese bzw. Moränensande angetroffen. Die Moränenkiese sind stellenweise zu Nagelfluh (Konglomerate) verfestigt

5 Die Moränensedimente werden von einer Verwitterungsdecke überzogen, die sich in Verwitterungslehm und Verwitterungskies unterteilen lässt. Die natürliche Schichtenfolge wird im Untersuchungsgebiet von Auffüllungen bzw. von Oberboden überdeckt. 2.2 Allgemeine Baugrundbeschreibung Mit den abgeteuften Aufschlüssen kann für das projektierte Areal folgende generalisierte Schichtenabfolge zugrunde gelegt werden: Auffüllung / Oberboden Verwitterungsdecke (Verwitterungslehm-/kies) Moränensedimente (Moränenkies-/sand) (Rezent) (Quartär / Holozän) (Quartär / Pleistozän-Riß) Im Einzelnen wurden die erkundeten Schichten mit den abgeteuften Aufschlüssen in folgenden Schichttiefen festgestellt: Tabelle 1: Schichtglieder und Schichttiefen Rammkernbohrungen (bis m unter Gelände) Aufschluss Auffüllung / Oberboden Verwitterungsdecke Moränensedimente BK 2/14 0,00 1,30 1,30 5,00* - BK 3/14 0,00 0,70 0,70 4,10 4,10 5,00* BK 4/14 0,00 1,00 1,00 5,00 5,00 6,00* BK 5/14 0,00 1,00 1,00 5,00 5,00 6,00* * Endtiefe Bohrung 3 Geotechnisches Baugrundmodell 3.1 Bautechnische Beschreibung der Schichten Durch Interpolation der punktuellen Aufschlüsse wurde unter Berücksichtigung der geologischen Zusammenhänge ein räumliches Baugrundmodell entwickelt. Der Aufbau, die Zusammensetzung sowie die bautechnischen Eigenschaften des Untergrundes werden nachfolgend beschrieben. Das für das Bauvorhaben zugrunde gelegte Baugrundmodell ist dabei zusammenfassend in der Anlage 2 dargestellt

6 Auffüllung / Oberboden Das Untersuchungsgebiet wird von einer bis zur 0,3 mächtigen Oberbodenschicht bedeckt. Bautechnisch betrachtet handelt es sich um einen braun gefärbten, stark feinsandigen, Schluff. Der manuellen Bodenansprache zufolge liegt der Oberboden in weicher Zustandsform vor. Der Oberboden ist nicht tragfähig und daher lediglich für statisch nicht relevante Geländeangleichungen zu verwenden. Nach DIN ist sie der Bodenklasse 1 zuzuordnen. Gemäß DIN ist der humose Mutterboden mit dem Gruppensymbol OU (organischer Schluff) gekennzeichnet. Unter dem künstlich aufgeschütteten Oberboden wurden Auffüllungen mit einer Mächtigkeit von maximal 1,3 m erbohrt. Die Auffüllungen bestehen überwiegend aus einem schwach feinsandigen bis feinsandigen, schwach kiesigen Schluff. Lediglich im Bereich der BK 2/14 wurde grobkörnige Schicht in Form eines schwach schluffigen, sandigen Kieses angetroffen. Als anthropogene Beimengungen treten innerhalb der Auffüllungen Ziegelreste auf. Die Auffüllungen sind gemäß DIN den Bodenklassen 1, 3, 4 zuzuordnen. Die bindigen Fazies sind zudem als sehr frost- und witterungsempfindlich einzustufen. Die Auffüllungen sind aufgrund ihrer inhomogenen Zusammensetzung als nicht bis gering tragfähig einzustufen. Verwitterungsdecke Mit allen Aufschlüssen wurden unterhalb der Auffüllungen Verwitterungsböden (Verwitterungsprodukt der Rißeiszeitlichen Moränenablagerungen) festgestellt, deren Mächtigkeit zwischen 4,1 m (BK 3/14) und 5,0 m beträgt. Im Bereich der bis zur 5,0 m u. GOK ausgeführten Bohrung BK 2/14 wurde der Basis des Verwitterungshorizontes nicht erreicht. Die Verwitterungsdecke setzt sich aus bindigen bis gemischtkörnigen Böden zusammen, die bezüglich der Bodenzusammensetzung in Verwitterungslehm und Verwitterungskies unterteilt werden können. Beim Verwitterungslehm handelt es sich um einen schwach tonigen bis tonigen, sandigen, vereinzelt steinigen Schluff mit variierendem Kiesanteil (schwach kiesig bis stark kiesig) bzw. um einen schluffigen, schwach feinsandigen Ton. Nach der manuellen Ansprache des Bohrgutes weist der Verwitterungslehm eine weiche bis steife Konsistenz auf. Der Verwitterungskies besteht aus einem sandigen bis stark sandigen, schluffigen bis stark schluffigen, stellenweise stark steinigen Kies, deren bindige Matrix als überwiegend steif zu beurteilen ist. Mit mindestens steifer Konsistenz bzw. mit mindestens mitteldichter Lagerung sind die Verwitterungsböden als mäßig tragfähig einzustufen. Nach DIN handelt es sich beim feinkornreichen Boden um Bodenklasse

7 Moränenkies/-sand Der tiefere Untergrund des gesamten Untersuchungsareals wird aus rißeiszeitlichen Moränenkiesen / -sanden aufgebaut. Dabei handelt es sich aus bodenmechanischer Sicht um einen schwach schluffigen, schwach sandigen bis sandigen, steinigen bis stark steinigen Kies. Die Moränenkiese sind stellenweise zu Nagelfluh verbacken. Lediglich im Bereich der Bohrung BK 4/14 wurde eine dünne (0,4 m) Moränensandschicht angetroffen. Der Moränensand besteht aus einem schwach schluffigen, schwach kiesigen Sand. Nach DIN sind die Moränensedimente der Bodenklasse 3,5,6 zuzuordnen. Bodenklasse 6 tritt mit den bereichsweise durch Karbonate verfestigten Kiesen (Nagelfluh) hinzu. Die verfestigten Kieskonglomerate reichen bis zur Blockgröße, somit muss auch mit der Bodenklasse 7 gerechnet werden. Aus geotechnischer Sicht sind die Moränensedimente als gut tragfähig einzustufen. 3.2 Bodenmechanische Laborversuche Zusätzlich zu der manuellen Ansprache des Bohrgutes wurden bodenmechanische Laborversuche an gestörten Bodenproben durchgeführt. Die einzelnen Ergebnisse werden in den folgenden Ausführungen beschrieben Wassergehalt Der Wassergehalt einer Bodenprobe ist das Verhältnis des Gewichtes des Porenwassers zum Gewicht der trockenen Probe. Der natürliche Wassergehalt ist bei einem bindigen Boden ein entscheidender Faktor zur Bestimmung des Bodenzustandes bzw. der Konsistenz. Um den Wassergehalt zu bestimmen wurden insgesamt 14 gestörte Proben entnommen. In der Anlage 4.1 sind die durchgeführten Wassergehaltsbestimmungen dargestellt. Tabelle 2: Übersicht der durchgeführten Wassergehaltsbestimmungen Geologische Einheit Anzahl Wassergehaltsbestimmungen Minimaler Wassergehalt [%] Maximaler Wassergehalt [%] Verwitterungslehm 9 16,2 29,1 Verwitterungskies 5 13,4 19,8 Wie aus der obigen Tabelle hervorgehet liegen die bestimmte Wassergehalte des Verwitterungslehmes zwischen ~16 % und ~29 %. Die deutlich variierenden Wassergehalte innerhalb der stark bindigen bis gemischtkörnigen Böden bestätigen die zwischen weich bis steif festgestellten Konsistenzen. Die stark verlehmten Verwitterungskiese weisen einen natürlichen Wassergehalt zwischen ~13 % und ~20 % auf

8 Aufschluss Tiefe (m u. Gel.) Kiesanteil [%] Sandanteil [%] Schluff-/Tonanteil [%] Bodenart (nach DIN 4022) Geologische Einheit AZ , Erschließung Neubaugebiet Hauderboschen in Biberach Korngrößenverteilungen Eine Korngrößenverteilung liefert eine orientierende Beurteilung des Baugrundes hinsichtlich der Durchlässigkeit, Frostempfindlichkeit, Zusammendrückbarkeit, Scherfestigkeit, Eignung als Filtermaterial. Die aus den Kornverteilungskurven ermittelte Zusammensetzung des Materials ist im Detail in der Tabelle 3 aufgeführt. Tabelle 3: Übersicht der durchgeführten granulometrischen Analysen BK 2/14 2,0 0,7 9,4 64,1 / 25,8 Schluff, tonig, schwach feinsandig BK 4/14 3,0 26,0 29,8 34,8 / 9,4 Schluff, sandig, kiesig, schwach tonig Verwitterungslehm Verwitterungslehm Wie aus der Tabelle 3 sowie aus der Anlage 4.2 hervorgeht, bestehen die aus dem Verwitterungslehm untersuchten Proben aus einem schwach sandigen (feinsandigen) bis sandigen, schwach tonigen bis tonigen, kiesigen Schluff. Nach der Ermittlung der Durchlässigkeitskoeffizienten (k f -Wert) aus den Kornverteilungskurven (vgl. Anlage 4.2) sind die Verwitterungslehme mit einem k f -Wert zwischen k f = 3,9 x 10-8 m/s und k f = 8,1 x 10-9 m/s (nach Mallet/Paquant) nach DIN als schwach durchlässige bis sehr schwach durchlässige Böden einzuordnen Zustandsgrenzen nach Atterberg Nach Atterberg wird der Übergang von der flüssigen zur bildsamen (knetbaren) Zustandsform als Fließgrenze, von der knetbaren zur halbfesten Zustandsform als Ausrollgrenze und von der halbfesten zur festen Zustandsform als Schrumpfgrenze bezeichnet. Die Fließ- und Ausrollgrenzen dienen in Verbindung mit dem natürlichen Wassergehalt dazu, die Konsistenzzahl (I C ) und damit die Zustandsform eines bindigen Erdstoffes (Korngröße 0,063 mm) zu bestimmen. Die Plastizitätszahl gibt an, wie sich die Eigenschaften eines Erdstoffes bei der Aufnahme von Wasser ändern

9 Tabelle 4: Übersicht der Konsistenzgrenzen Aufschluss Tiefe (m u. Gel.) Konsistenzzahl I C Wassergehalt [%] Zustandsform Bodengruppe BK 2/14 2,0 0,90 23,7 Steif TM BK 4/14 2,0 0,87 25,8 Steif UL Geologische Einheit Verwitterungslehm Verwitterungslehm Mit einer Konsistenzzahl von I c = 0,90 und einem Wassergehalt von w n ~ 24 % besitzt die aus einer Tiefe von 2,0 m der Bohrung BK 2/14 entnommene Bodenprobe eine steife Konsistenz. Nach ihrer Lage im Plastizitätsdiagramm von Casagrande ist dieser Boden der Bodengruppe TM (mittelplastische Tone) zu zuordnen. Die aus einer Tiefe von 2,0 m der Bohrung BK 4/14 untersuchten Bodenprobe, weist mit einem Wassergehalt von w n ~ 26 % und Konsistenzzahl von I c = 0,87 ebenfalls eine steife Konsistenz auf. Es liegt die Bodengruppe UL (leichtplastische Schluffe) vor. 3.3 Bodenkennwerte und Bodenklassifizierung Aus erd- und grundbautechnischer Sicht sind für die im Untersuchungsgebiet aufgeschlossenen Böden folgende Bodenkennwerte zugrunde zu legen: Tabelle 5: Charakteristische Bodenkennwerte (Erfahrungswerte) Schichten Wichte (feucht) γ [kn/m³] Wichte (u. Auftrieb) γ [kn/m³] Reib.-winkel dräniert φ k [ ] Kohäsion dräniert c k [kn/m²] Steifemodul Es [MN/m²] Oberboden ,5 0 0,5 1,0 Auffüllungen (bindig) Auffüllungen (kiesig) Verwitterungsdecke (rein bindig bzw. gemischtkörnig kiesig) ,5 25,0 0 1 [2 4] , [10 20] ,5 27,5 30,0 32,5* * * Moränenkies *kiesige Fazies - 9 -

10 Die im Untersuchungsgebiet aufgeschlossenen Böden sind erd- und grundbautechnisch wie folgt zu klassifizieren: Tabelle 5: Erdbautechnische Klassifizierung der Böden Schichten Bodengruppe [DIN 18196] Bodenklasse [DIN 18300] Frostempfindlichkeit [ZTV E-StB 09;Tab.1] Bodenklasse [DIN 18301] Auffüllung / Oberboden Verwitterungsdecke Moränensedimente (tlw. nagelfluhartig verfestigt) [OU], [UL/SU*], [GW] UL, UL/GU*, UL/SU* GU*/UL, GU*, GU*/X, UL/UM, TM GU, GW/X, X/Y/GU, SU 1, 3, 4 F1-3 4, (5) F3 3, 5, 6, (7) F1-2 BO1, BB2, BN1 BB2, BN2, BS1-2 BN1, BS1-4 (Blöcke) bzw. FV1 5; FD Georisiken 4.1 Seismische Aktivität Entsprechend der Erdbebenzonenkarte für Deutschland (Quelle: DIN 4149: ), befindet sich das Untersuchungsgebiet in der Erdbebenzone 0 und ist somit als ein Gebiet indem gemäß dem zugrunde gelegten Gefährdungsniveau rechnerisch die Intensität 6 bis 6,5 erreicht werden kann, zu charakterisieren. Das Untersuchungsgebiet liegt in der Untergrundklasse S (Gebiet tiefer Beckenstrukturen mit mächtiger Sedimentfüllung). Nach DIN EN /NA: , Abs Baugrundklassen, ist die Baugrundklasse C (feinkörnige Lockergesteine in mindestens steifer Konsistenz bzw. in mitteldichter Lagerung) zugrunde zu legen. 5 Hydrogeologie 5.1 Grundwasserverhältnisse Während der Bohrarbeiten wurde in den Rammkernbohrungen kein Wasserzutritt beobachtet. Nach lang anhaltenden Niederschlagsereignissen ist damit zu rechnen, dass sich Schichtwasser in den Verwitterungsböden sowie in den Auffüllungen ansammeln kann

11 5.2 Versickerungsfähigkeit der Böden nach DWA A -138 Die Versickerung von Niederschlagswasser setzt einen durchlässigen Untergrund und einen ausreichenden Abstand zur Grundwasseroberfläche voraus. Der Untergrund muss die anfallenden Sickerwassermengen aufnehmen können. Die Versickerung kann direkt erfolgen oder das Wasser kann über ein ausreichend dimensioniertes Speichervolumen durch eine Sickeranlage mit verzögerter Versickerung in Trockenperioden dem Untergrund zugeführt werden. Nach DWA A (April 2005) sollte der Durchlässigkeitsbeiwert des Bodens, in dem die Versickerung stattfinden soll, zwischen k f = 1,0 x 10-3 m/s und k f = 1,0 x 10-6 m/s liegen. Die Mächtigkeit des Sickerraumes sollte, bezogen auf den mittleren höchsten Grundwasserstand, rd. 1,0 m betragen, um eine ausreichende Filterstrecke für eingeleitete Niederschlagsabflüsse zu gewährleisten. Bei Durchlässigkeitsbeiwerten von k f < 1,0 x 10-6 m/s ist eine Regenwasserbewirtschaftung über eine Versickerung nicht mehr gewährleistet, so dass die anfallenden Wassermengen über ein Retentionsbecken abgeleitet werden müssen. Die am Standort bis zu einer Tiefe von ca. 5,0 m u. GOK angetroffenen Verwitterungsböden sind aufgrund des stark ausgeprägten Feinkornanteiles und dementsprechend geringer Durchlässigkeit (k f < 1 x 10-6 m/s) für einer Versickerung von Oberflächenwasser nicht geeignet. Unterhalb der Verwitterungsdecke stehen grobkörnige Moränensedimente an. D.h. es müsste für eine Versickerung ein Ausräumen der Deckschichten erfolgen. Erfahrungsgemäß sind die Moränensedimente mit k f > 1,0 x 10-5 m/s gut durchlässig, allerdings ist bei Auftreten von nagelfluhartig verbackenem Moränenkies mit einer deutlichen Verringerung der Wasserdurchlässigkeit zu rechnen. Wir empfehlen dies im Einzelnen durch örtliche Versickerungsversuche zu prüfen. Die Einrichtung von Versickerungsanlagen ist mit der zuständigen Behörde abzustimmen. 6 Grundbautechnische Empfehlungen und baubegleitende Maßnahmen 6.1 Baumaßnahme Grundlage der Baugrundbeurteilung sind die beschriebenen geotechnischen Aufschlussergebnisse. Eine weitergehende Planung zur Baugebietserschließung liegt gegenwärtig noch nicht vor, so dass im Folgenden auf die allgemeinen geotechnischen Aspekte im Hinblick auf die Bebaubarkeit des Erschließungsgebietes eingegangen wird. Zu bewerten sind die Baugrundverhältnisse im Hinblick auf eine geplante Wohnbebauung, den Kanal- sowie den Straßenbau. Bei der Wohnbebauung werden flachgegründete Bauwerke ohne und mit Unterkellerung berücksichtigt. Bezüglich der Kanalsohllage wird von einer Einbindetiefe von rund 3 m unter GOK ausgegangen

12 6.2 Baugrundkriterien Wie dem geotechnischen Baugrundschnitt (vgl. Anlage 2) zu entnehmen ist, tritt im Bereich des gesamten Standortes unterhalb des Oberbodens eine Auffülllage von bis zu etwa 1,0 m, maximal auch 1,3 m Tiefe auf. Darunter folgen gewachsene Böden mit einer bis in etwa 5 m Tiefe reichenden Verwitterungsdecke, die den darunter anschließenden kiesig sandigen Moränensedimenten aufliegt. Oberboden und Auffüllungen sind vor Baumaßnahmen abzutragen bzw. auszutauschen. Die Verwitterungsdecke ist bautechnisch betrachtet als ein weicher steifer bzw. steifer Schluff bzw. auch als ein stark schluffiger Kies anzusprechen und eingeschränkt geeignet Bauwerkslasten abzutragen. Die darunter anschließenden kiesigen sandigen Moränensedimenten stellen dagegen einen günstigsten Baugrund mit höherer Tragfähigkeit dar. Für die Kanalbauarbeiten ist in Abhängigkeit der Lage innerhalb des Erschließungsgebietes davon auszugehen, dass je nach Grabentiefe die Kanalsohle entweder noch innerhalb der Verwitterungsdecke oder bereits innerhalb der kiesig sandigen Moränensedimente zu liegen kommt. Die kiesig sandigen Moränensedimente können zumindest partiell als verbackenes Kieskonglomerat in Form der BKL 6 7 auftreten. Von einer nennenswerten Wasserführung ist innerhalb des erkundeten Tiefenbereiches nicht auszugehen. Nicht auszuschließen ist jedoch, dass innerhalb der Verwitterungsdecke Stauoder Schichtwasserlinsen auftreten können. Die Durchlässigkeitsverhältnisse sind bei den o.g. Schichtwasservorkommen jedoch meist gering, so dass die Intensität eines eventuellen Wasserzuflusses als eher niedrig einzustufen ist. 6.3 Wohnbebauung / Gründung Gegenwärtig liegen für die Bebauung des Erschließungsgebietes noch keine weiterführenden Planungen vor, so dass im Folgenden generell auf mögliche Gründungsvarianten eingegangen wird Gründung auf einer elastisch gebetteten Bodenplatte Vorzugsweise empfehlen wir für nichtunterkellerte Bauwerke mit begrenzten Lasten nach Abtrag aufgefüllter Böden (s. Baugrundschnitt 2) und einem entsprechenden Bodenaustausch die Gründungen auf Bodenplatten auszuführen, unter der Maßgabe bei Gründungen innerhalb der steifen Verwitterungsdecke einen druckverteilenden Bodenersatzkörper von etwa 0,6 m Mächtigkeit unterhalb der Bodenplatte einzubauen. Für die Gründung von Wohngebäuden mittels elastisch gebetteter Bodenplatte wird in Abhängigkeit von der Baugrundqualität / Gründungstiefe ein Vorbemessungswert für den Bettungsmodul abgeschätzt: Gründung auf einem Bodenersatzkörper über mindestens steifer Verwitterungsdecke Bettungsmodul k s = 3-5 MN/m

13 Für unterkellerte Gebäude, deren Sohltiefe ebenfalls in der Verwitterungsdecke zu liegen kommt, halten wir eine Gründung wie vormals beschrieben mittels Bodenplatte und dem o.g. Bettungsmodul für möglich. Der tatsächliche Bettungsmodul ist im Einzelnen nach Vorliegen detaillierter Lasten und ortsspezifischer Aufschlussdaten durch eine spezielle Setzungsberechnung auszulegen. Nach Vorbereitung der Aufstandsflächen ist für die Bodenplatten ein druckverteilendes aus hochverdichtbarem Ersatzmaterial (z. B. Frostschutzkies 0/45) vorzusehen. Vor Einbau der Tragschicht empfiehlt sich ein Trennvlies (GRK 3) zu verlegen. Sollten auf geplanten Gründungssohlen noch weiche Schichten anstehen, so sind diese vollständig auszuräumen und durch Tragschichtmaterial zu ersetzen Gründung auf Streifen- / Einzelfundamenten Betrachtet wird im Folgenden exemplarisch die Gründung auf Streifen - / Einzelfundamenten vorzugsweise für unterkellerte Bauwerke, deren Fundamentsohlflächen innerhalb der steifen, bindigen Verwitterungsdecke gründen. Bei nichtunterkellerten Bauwerken wäre in diesem Falle eine Fundamentvertiefung bis unterhalb der aufgefüllten Böden in die Tiefenlage der steifen Verwitterungsdecke vorzusehen. Zur Vorbemessung der Fundamente darf der Bemessungswert des Sohlwiderstandes σ R,d aus den Anlagen bestimmt werden. Dort sind für mittige Belastungen in Abhängigkeit der Fundamentgeometrie Grundbruch- und Setzungsberechnungen ausgeführt. Berechnungsgrundlagen hierfür sind der EC 7 bzw. im Detail die DIN EN : , die DIN EN /NA und die DIN 1054: , sowie die DIN 4017: Es liegt die Bemessungssituation BS-P (ständige Situationen / persistent situations) zugrunde sowie die beispielhafte Schichtenabfolge der Bohrung BK 4/14. Die Gründungsempfehlung geht davon aus, dass die Fundamentsohlen jeweils in mindestens steife Böden einbinden. Eine frostfreie Einbindetiefe sowie das Verhältnis von veränderlichen zu Gesamtlasten wird mit 0,5 vorausgesetzt. Bei einem Ausnutzungsgrad von μ 1,0 und Begrenzung der rechnerischen Setzung auf z. B. s 1,5 cm ist je nach gewählter Fundamentgeometrie folgender Bemessungswert des Sohldruckwiderstands σ R,d anzusetzen. (Anm.: Im Gegensatz zu dem aufnehmbaren Sohldruck zul.σ nach DIN 1054: sind die Teilsicherheiten γ G = 1,35 (BS-P / STR-GEO2, Beanspruchung aus ständigen Einwirkungen allgemein) und γ Q = 1,5 (BS-P / EQU, Beanspruchung aus ungünstigen veränderlichen Einwirkungen) hier bereits mit einberechnet)

14 Tabelle 6: Bemessungswert des Sohldruckwiderstandes in Abhängigkeit der Fundamentgeometrie (Streifenfundament auf min. steifen Verwitterungsböden, Auszug aus Anlage 5.1) Streifenfundament a x b [m] σ R,d [kn/m 2 ] R n,d [kn/m] zugh.s [cm] 10 x 0,8 ~160 ~96 ~1,5* 10 x 1,4 ~120 ~144 ~1,5* *Aushubvorentlastung 18 kn/m 2 Tabelle 7: Bemessungswert des Sohldruckwiderstandes in Abhängigkeit der Fundamentgeometrie (Einzelfundament auf min. steifen Hangablagerungen, Auszug aus Anlage 5.2) Einzelfundament a x b [m] σ R,d [kn/m 2 ] R n,d [kn] zugh.s [cm] 0,8 x 0,8 ~300 ~192 ~1,5* 1,3 x 1,3 ~200 ~338 ~1,5* *Aushubvorentlastung 18 kn/m 2 In den Anlagen ist je nach gewählter Fundamentgeometrie entweder die Grundbruchsicherheit (rote Linie), oder die Begrenzung der Setzungen auf z.b. 1,5 cm (blaue Linie) maßgebend für den Bemessungswert des Sohldruckwiderstands. Die Größe der für das Bauwerk vertretbaren Setzungen ist dabei vom zuständigen Planer / Statiker festzulegen. Bei den aufgeführten Tragfähigkeitswerten ist die gegenseitige Beeinflussung von benachbarten Fundamenten nicht berücksichtigt. Bei setzungsempfindlichen Tragkonstruktionen sind die gegenseitige Beeinflussung der Fundamente und die Verträglichkeit der Setzungsdifferenzen bzw. Fundamentverdrehungen mit einer Setzungsberechnung zu überprüfen Baugrube / Baugrubenverbau Böschungen sind im anstehenden bindigen und mindestens steifen Untergrund mit 60 auszubilden, im kiesigen Untergrund (kiesige sandige Verwitterungsdecke und Moränensedimente unter maximal 45 ). Bei höheren Böschungen sind Bermen in jeweils 3 m Höhe einzufügen. Für Böschungshöhen ab 5 m ist eine Standsicherheitsberechnung durchzuführen; in diesem Falle ist der Bodengutachter durch den Planer einzuschalten. Böschungen sind umgehend nach Freilegung mit Baufolien, die windfest angebracht werden müssen, abzudecken. An Böschungsschultern ist ein lastfreier Schutzstreifen von min. 1,5 m vorzusehen

15 Sollten Wasserzutritte angeschnitten werden, so ist der Gutachter unverzüglich zur Festlegung weiterer Maßnahmen hinzuzuziehen. Ggf. sind die Böschungen abzuflachen bzw. entsprechende Wasserzutritte sind mit Stützscheiben aus Einkornbeton zu sichern. Sickerwasser ist zu fassen und schadlos abzuleiten. Werden Verbaumaßnahmen notwendig, so kann vorrangig ein Trägerbohlwandverbau, ggf. auch ein Spundwandverbau ausgeführt werden. Es ist davon auszugehen, dass zum Einbringen von Trägern bzw. Spundwandbohlen innerhalb der Moränensedimente aufgrund von Verfestigungen, Auflockerungsbohrungen erforderlich werden. Bei Anforderungen an eine geringere Verformung ist eine Rückverankerung des Verbaus vorzusehen. Eine Verbaukonzeption kann im Einzelfall in Abstimmung mit dem Planer aufgegriffen werden. Unabhängig von der Wahl des Verbausystems ist der Verbau statisch zu bemessen. Eine Entwurfsplanung mit Leistungsbeschreibung bzw. Ausführungsstatik kann auf Wunsch von der Firma BauGrund Süd erbracht werden Trockenhaltung von Bauwerken Die im Zuge der Baugrunderkundung ausgeführten Bohrergebnisse ergaben keine Hinweise auf Wasserzutritte im Tiefenbereich bis 5 m unter GOK. Für das untersuchte Baugebiet kann nach den vorliegenden Bohrergebnissen ein Grundwasserzutritt für den unterkellerten Bauteil ausgeschlossen werden, hier halten wir eine Gebäudeabdichtung entsprechend DIN Teil 4 in Verbindung mit einem dauerhaft funktionsfähigen Dränagesystem mit Kontrolleinrichtungen nach DIN 4095 für ausreichend. Die Wasserverhältnisse sollten auf jeden Fall für die jeweiligen geplanten Bauwerke im Einzelfall am konkreten Standort geprüft werden. 6.4 Kanalbau Beim vorzunehmenden Grabenaushub sind die Ausführungen der DIN 4124 (Baugruben und Gräben) einzuhalten. Es ist davon auszugehen, dass der anstehende Boden im Bereich mit vorherrschend bindigem Bodenprofil vorübergehend standfest ist um einen Grabenverbau im Voraushub einzubringen. In Profiltiefen mit rolligem Material (Verwitterungskies etc.) ist der Untergrund weniger standfest und neigt zum Nachfall, sodass ein Verbau im Absenkverfahren durchzuführen ist. Bereichsweise kann der kiesige Untergrund auch verfestigt sein, sodass ein erhöhter Aufwand beim Aushub bzw. lösen des Bodens einzuplanen ist. Stehen auf der Kanalsohltiefe bindige Böden an, so ist hier der Aufbau einer Gründungsschicht unterhalb der Bettung von etwa 0,2 m aus einem hochverdichtbaren, kornabgestuften Material (V1) vorzusehen. In Abhängigkeit von der Konsistenz des bindigen Bodens, ist z.b. bei weichem Boden, auch ein stärkerer Bodenaustausch gegen ein hochverdichtbares, kornabgestuftes Material (V1) unterhalb der Bettungsschicht des Rohrauflagers erforderlich. Die Qualität der Gründungsschicht ist im Zweifelsfalle ggf. durch Hinzuziehen des Gutachters vor Ort zu ermitteln

16 Das Rohrauflager kann bei Antreffen von kiesigen Böden auf Kanalsohltiefe direkt auf diesen, nach dem Aushub nachverdichteten, Kiesen (Gründungsschicht) aufgesetzt werden bzw. wäre bei Vorkommen von gröberen oder auch steinigen Kieskomponenten ebenfalls auf eine Gründungsschicht aus kornabgestuftem Schüttmaterial aufzulegen. Die Kanalsohle ist bei bindigem Untergrund mit einem Glattrandlöffel abzuziehen und nur statisch nachzuverdichten. Unter Berücksichtigung der Aushubentlastung ergeben sich für das Leitungsauflager aus den Kanalbauwerkslasten keine nennenswerten, setzungsrelevanten Zusatzlasten. Zu beachten ist, dass die bindigen Böden witterungsempfindlich reagieren und bei Niederschlag in eine ungünstige Konsistenz übergehen können. Vor diesem Hintergrund sollten entsprechende Kanalsohlen wenn möglich nur bei Trockenwetter freigelegt und kurzfristig wieder überdeckt werden. Je nach Fortschritt der Arbeiten ist eine Schutzschicht vor endgültigem Sohlaushub zu belassen. Die Ausführung des Rohrauflagers kann aus einem kornabgestuften Sand Kiesgemisch oder Sand Splitt Gemisch hergestellt werden. Die Stärke (S) des Auflagers richtet sich nach dem vorgesehenen Kanalrohrdurchmesser (S = 100 mm + 1/10 x Nennweite des Kanalrohres). Im Bereich der Leitungszone ist generell ein gut verdichtbares Ersatzmaterial (V1) zu schütten und auf 97 % Dpr (Proctordichte) zu verdichten. In der Hauptverfüllzone ist je nach Verfüllmaterial eine Verdichtung zwischen 95 % und 98 % Dpr herzustellen. Die Verdichtung ist im Zuge der Bauausführung zu prüfen und nachzuweisen (Plattendruckversuch / leichte Rammsondierungen). Das Aushubmaterial ist, soweit es sich um vorwiegend bindige Böden handelt weniger gut verdichtbar (V3); insbesondere bei höherem Wassergehalt bzw. geringerer Konsistenz durch Niederschlagseinwirkung (weich) sind die bindigen Böden (Schluffe) für einen Wiedereinbau nicht geeignet und sollten abgefahren werden. Alternativ könnte für die Wiederverwertung des Aushubes eine Bodenverbesserung u.a. durch Zugabe und Einfräsen eines Mischbindemittels in Betracht gezogen werden; dazu wäre am entsprechenden Boden eine Eignungsprüfung zur Festlegung eines geeigneten Zugabemittels und der Zugabemenge durchzuführen. Soweit partiell gemsichtkörniger bzw. kiesig sandiger Aushub auftritt ist dieser bei begrenztem Feinanteil als ein verdichtbares Material (V2/ V1) für den Wiedereinbau in der Hauptverfüllzone der Kanalgräben ohne Zusatzmaßnahmen geeignet. Als Ersatz- und Verfüllmaterial für abgefahrenen Aushub kann z.b. jedes verdichtbare, inerte Aushubmaterial wie z.b. Sand Kies - oder Sand Splitt Schotter Gemisch, wie auch güteüberwachtes Recyclingmaterial, unter Einhaltung der Einbaubestimmungen bezüglich des Grundwasserabstandes, eingebaut werden

17 Sollte beim Kanalaushub Wasser auftreten, gehen wir davon aus, dass der Wasserzutritt durch eine einfache Bauwasserhaltung kontrolliert werden kann. Die Vorhaltung einer einfachen Bauwasserhaltung ist weiterhin auch für den Fall von evtl. Tagwasservorkommen bei Niederschlagsereignissen auf den nicht sickerfähigen Böden der Verwitterungsdecke zu empfehlen. 6.5 Straßenbau Für die Herstellung des Straßenaufbaues wird die RStO 012 zugrunde gelegt. Am Standort liegt die Frosteinwirkungszone II vor. Der anstehende Untergrund ist im Bereich der durchgeführten Aufschlüsse vorwiegend in die Frostempfindlichkeitsklasse F 3 einzustufen. Für eine angenommene Belastungsklasse Bk 0,3 bis Bk 1 (Wohnstraße) ist eine erforderliche Aufbaustärke des frostsicheren Oberbaues von mind. 50 cm + 5 cm für Zone II = 55 cm (Tabelle 6 und 7 RStO 12) vorzusehen (die tatsächliche Belastungsklasse sowie weitere Mehr Minderdicken nach Tab 7. sind durch den Planer vorzugeben). Für den Aufbau der Tragschicht wird zur Erzielung eines ausreichend hohen Ev 2 Moduls auf OK Erdplanum eine Planumstragfähigkeit von ~ 45 MN/m 2 vorausgesetzt. Davon wird nach den vorliegenden Erkundungsergebnissen gegenwärtig für den Großteil des untersuchten Planungsbereiches auf der oberflächennah anstehenden Auffüllung bzw. Verwitterungsdecke mit weich steifer Konsistenz nicht ausgegangen. In Betracht zu ziehen ist daher ein zusätzlicher Bodenaustausch unterhalb der Tragschichtlage bzw. eine Bodenverbesserung über eine gegenwärtig angenommene Tiefe von ca. 0,2-0,3 m. Nach gegenwärtigem Kenntnisstand käme für eine Bodenverbesserung ein Mischbindemittel 50/50 in Frage mit einer geschätzten Zugabemenge zwischen etwa 3 6 Gew. %. Die verbindliche Rezeptur ist in Abhängigkeit der zum Zeitpunkt der Ausführung anzutreffenden Wassergehalte anhand eines Laboruntersuchungsprogrammes festzulegen. Im Zuge der Bauausführung ist dies vorab im Einzelnen mittels Plattendruckversuchen zu prüfen. Sollte der Planumswert niedriger liegen, ist der Bodengutachter zur Festlegung der Maßnahmen hinzuzuziehen. Die Tragschichtausbildung ist gem. ZTVT - Stb auszuführen. Die Verdichtungs- und Tragfähigkeitsanforderungen sind nachzuweisen und zu dokumentieren. Verdichtungskontrollen und Tragfähigkeitsmessungen können bei Bedarf durch die Firma Baugrund Süd erbracht werden

18 7 Hinweise und Empfehlungen Die im Bericht enthaltenen Angaben beziehen sich auf die oben genannten Untersuchungsstellen. Abweichungen von gemachten Angaben (Schichttiefen, Bodenzusammensetzung etc.) können aufgrund der Heterogenität des Untergrundes bzw. aufgrund des hier vorliegenden Untersuchungsrasters nicht ausgeschlossen werden. Die in den Aufschlüssen dargestellten Schichtgrenzen sind als Interpretation zu sehen. Der geotechnische Bericht geht allgemein auf die geotechnischen Gegebenheiten des Erschließungsgebietes in seiner Gesamtheit ein. Es wird dringend empfohlen für die einzelnen Bauvorhaben am Ort konkreter Standorte (Bauplatz) jeweils eine ergänzende Baugrunduntersuchung für eine angepasste Gründungsempfehlung und eventuelle Trockenhaltungsmaßnahmen (Dränage oder Weisse Wanne o. dgl.) durchzuführen. Der vorliegende geotechnische Bericht gibt den zum Zeitpunkt der Erstellung des Berichtes vorliegenden Planungsstand wieder. Weitere Ausführungen der Planung sind ggf. mit dem Gutachter abzustimmen. Gegebenenfalls sind weitere Aufschlüsse bzw. Berechnungen erforderlich, um die bisherigen geotechnischen Angaben und Empfehlungen dem aktuellen Planungsstand bzw. der Ausführungsplanung gegenüber bestätigen zu können. Für ergänzende Erläuterungen sowie zur Klärung der im Verlauf der weiteren Planung und Ausführung noch offenen Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Alois Jäger Geschäftsführer Dipl.-Geol. Dietrich Krauss Dipl.-Geol. Joanna Brych