GEOTECHNISCHER UNTERSUCHUNGSBERICHT

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1 Baugrund - Institut Klein + Winkelvoß GmbH Lappersdorf GESCHÄFTSFÜHRER: DR.-ING. ULRICH WINKELVOß BERATENDER INGENIEUR FÜR GEOTECHNIK, FACHINGENIEUR FÜR BAUTENSCHUTZ, FACHINGENIEUR FÜR ZERSTÖRUNGSFREIE PRÜF- UND MESSTECHNIK, ÖFFENTLICH BESTELLTER UND VEREIDIGTER SACHVERSTÄNDIGER FÜR SPEZIALTIEFBAU UND BAUGRUNDBEDINGTE SCHÄDEN IM HOCHBAU, VERANTWORTLICHER SACHVERSTÄNDIGER (PRÜFSTATIKER) FÜR ERD- UND GRUNDBAU MITARBEITER: DIPL.-GEOGR. JÜRGEN KUPRAT, SACHVERSTÄNDIGER FÜR BAUGRUNDUNTERSUCHUNGEN, BAUGRÜNDUNGEN, KONTAMINIERUNGEN UND GEOTHERMIE BI Klein + Winkelvoß GmbH, Eichendorffstr. 35, Lappersdorf Unternehmensgruppe Küblböck Herrn Breidbach Wernerwerkstraße Regensburg Datei Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unser Zeichen Lappersdorf geotechn.untersuchungsbericht_teublitz_baugebiet Weiherdorf uw mp GEOTECHNISCHER UNTERSUCHUNGSBERICHT nach Eurocode EC 7-1 und EC 7-2 Nr Objekt: Teublitz, Baugebiet Weiherdorf Erschließung Baugebiet Postbank Nürnberg BLZ Sparkasse Regensburg BLZ Sitz der GmbH Lappersdorf HRB 4279 Regensburg Lappersdorf Tel. 0941/ Fax: 0941/ Handy: buero@baugrund-institut.de

2 Inhaltsverzeichnis Seite Zusammenfassung 3 1 Vorgang Verwendete Unterlagen Gebäude und bauliche Anlagen Gelände und Geologie 6 2 Geotechnische Untersuchungen Felduntersuchungen Homogenbereiche, charakteristische Werte Bemessungswert des Sohlwiderstandes, Setzungen Einwirkungen aus Erdbeben Gründungsempfehlungen Hinweise für die Baumaßnahme 11 Anlagen 1.1 Lageplan Bohrprofile Rammdiagramme Körnungslinien Auslieferung Einfach, auf CD sowie per an die Unternehmensgruppe Küblböck, Herrn Breidbach (c.breidbach@kueblboeckprojekt.de) 2

3 ZUSAMMENFASSUNG Bei unseren Baugrunduntersuchungen wurden nach einer oberen ca. 30 cm mächtigen Mutterbodenschicht zunächst schwach schluffige bis schluffige Sandschichten erkundet. Die Lagerungsdichte dieser Böden ist vorwiegend als locker einzustufen. Nur vereinzelt konnte eine bereits mitteldichte Lagerung festgestellt werden. Darunter befindet sich ab einer Tiefe zwischen 3 m und 4 m ein Sand, kiesig, welcher bis zur Endtiefe der Sondierungen bei 5 m reicht und eine vorwiegend mitteldichte Lagerung aufweist. Wasser wurde im Zuge unserer Baugrunderkundungen unausgepegelt in einer Tiefe von 0,9 m (BS2, BS3 und BS4) bzw. 1,6 m (BS1) erbohrt. Es ist vorbehaltlich der jeweiligen Lage der Gebäude und ergänzender Baugrunduntersuchungen davon auszugehen, dass nur eine geringe bis maximal mäßige Tragfähigkeit vorhanden ist. Bei oberflächennahen Flachgründungen empfehlen wir die Ausführung einer tragenden Bodenplatte mit Frostschürzen. Weiterhin sollten alle Möglichkeiten zur Steifigkeitserhöhung der Gebäude genutzt werden. Unter der Bodenplatte sollte ein zusätzliches gut tragfähiges Gründungspolster vorgesehen werden, welches in Abhängigkeit der Belastung / Gründungsart sowie ergänzender Baugrundaufschlüsse auszubilden ist. Auch andere Varianten wie zusätzliche Betonpfeiler oder Spezialtiefbau sind prinzipiell denkbar. Bei Unterkellerungen wäre eine weiße Wanne vorzusehen. Außerdem wäre eine Wasserhaltung mit einem Spundwandverbau erforderlich. Die erforderliche Einbindetiefe der Spundwand müsste im Rahmen von zusätzlichen tieferen Baugrunduntersuchungen festgelegt werden. Aufgrund dieser wesentlichen Zusatzaufwendungen würden wir Unterkellerungen eher nicht empfehlen. Für die üblichen Erschließungsmaßnahmen ist im Untergrund ein E v2 -Modul von 45 MN/m² nachzuweisen. Dieser Wert wird in den schluffigen Sanden voraussichtlich auch bei einer Nachverdichtung nicht zu erreichen sein. Es sollte deshalb im Untergrund entweder eine Kalk-Zementstabilisierung (sofern in dieser Ebene noch kein Wasser ansteht) oder aber ein zusätzlicher Austausch unter dem Straßenkoffer (z.b. mit grobem Recyclingmaterial, Feinanteil 5%) vorgesehen werden. Unmittelbar unter Befestigungen (sowie auch unter Bodenplatten) ist ein E v2 -Modul von 120 MN/m² sowie ein Verhältnis E v2 /E v1 2,5 zu erreichen und nachzuweisen. Das anstehende Bodenmaterial kann zur Schüttung und Hinterfüllung wiederverwendet werden. Sofern jedoch Überbauung oder Befahrbarkeit hergestellt werden soll, ist eine Kalk-Zementstabilisierung des Materials vorzunehmen. Ansonsten sollte gut abgestufter, verdichtungswilliger Kiessand, z.b. Körnung 0-56mm, zur Schüttung und Hinterfüllung eingesetzt werden und lagenweise verdichtet eingebaut werden. 3

4 Der für die Bemessung von Versickerungsanlagen erforderliche kf-wert kann in den oberen schwach schluffigen bis schluffigen Sandschichten mit 1x10-5 bis 5x10-6 m/s angegeben werden. Prinzipiell ist jedoch zu berücksichtigen, dass zwischen UK Versickerungsanlage und dem mittleren maximalen Grundwasserstand ein Mindestflurabstand von 1 m einzuhalten ist, was bei den vorliegenden Verhältnissen voraussichtlich nicht erfüllt sein wird. 4

5 1. VORGANG Auf der Grundlage unseres üblichen Verzeichnisses der Preise und Leistungen sowie der HOAI und unseres Angebotes vom erhielten wir von Ihnen den Auftrag zur Erstellung eines geotechnischen Untersuchungsberichtes inklusive der notwendigen Nebenleistungen wie Feld- und Laboruntersuchungen. Ziel der Untersuchungen ist die ausreichende Erkundung des Untergrundes mit Hinweisen zur (Erd-) Bauausführung sowie Gründungsempfehlungen für die neu geplanten Gebäude. Der Umfang der Untersuchung entspricht dem geotechnischen Untersuchungsbericht nach Eurocode EC 7. Erste den Vertretern der Bauherrschaft gegenüber gemachte Angaben werden durch das vorliegende Gutachten bestätigt und präzisiert. 1.1 verwendete Unterlagen Folgende Unterlagen standen zur Auswertung zu Verfügung: 1 Geologische Karte von Bayern, Blatt 6738 Burglengenfeld, M=1: Geologische Karte von Bayern, M=1: Digitale topographische Karte von Bayern 4 DIN EN / NA DIN EN ISO DIN EN ISO DIN Eurocode 7-1 und DIN 1054: Übersichtslageplan Baugebiet 1.2 Gebäude und bauliche Anlage Das neu geplante Baugebiet umfasst den Bau von insgesamt 23 Einzelhäusern (jeweils mit Garage) sowie die dafür erforderlichen üblichen Erschließungsmaßnahmen (Straßen, Kanal- und Leitungsverlegung etc.). Die Baumaßnahmen sind nach EC7 - DIN 1054: in die geotechnische Kategorie GK 2 einzuordnen. 5

6 1.3 Gelände und Geologie Das Gelände befindet sich in Weiherdorf, Teublitz südlich der Loisnitzer Straße. Die Höhenlage beträgt ca. 352 münn. In der geologischen Karte von Bayern, Blatt 6738 Burglengenfeld ist für den zu untersuchenden Bereich Tertiär im allgemeinen (Sande und Tone) eingetragen. 1.4 hydrogeologische Verhältnisse Unmittelbar nördlich bzw. nordwestlich des Baugebietes verläuft der Schätzengraben. Etwa 1,5 km westlich verläuft die Naab. Wasser wurde im Zuge unserer Baugrunderkundungen unausgepegelt in einer Tiefe von 0,9 m (BS2, BS3 und BS4) bzw. 1,6 m (BS1) erbohrt. 2. GEOTECHNISCHE UNTERSUCHUNGEN 2.1 Felduntersuchungen In dem zu untersuchenden Bereich haben wir insgesamt vier Kleinrammbohrungen (Bohrsondierungen) sowie eine schwere Rammsondierungen DPH-15 bis in eine Tiefe von 5 m abgeteuft. Die Felduntersuchungen wurden am durchgeführt. Zusammengefasst kann festgestellt werden, dass nach einer oberen ca. 30 cm mächtigen Mutterbodenschicht zunächst schwach schluffige bis schluffige Sandschichten erkundet wurden. Die Lagerungsdichte dieser Böden ist vorwiegend als locker einzustufen. Nur vereinzelt konnte eine bereits mitteldichte Lagerung festgestellt werden. Darunter befindet sich ab einer Tiefe zwischen 3 m und 4 m ein Sand, kiesig, welcher bis zur Endtiefe der Sondierungen bei 5 m reicht und eine vorwiegend mitteldichte Lagerung aufweist. Hinweisen müssen wir noch darauf, dass die Bohrsondierwiderstände durch die sich aufbauende Mantelreibung i.d.r. größere Schlagzahlen N 10 als verglichen mit der DPH-15 nach DIN 4094 erbringen. Die dabei erkundeten Schlagzahlen sind damit nur bedingt mit den Ergebnissen von schweren Rammsondierungen zu vergleichen. Die Lage der Untersuchungsorte ist in Anlage 1 dargestellt. Die Bohrprofile sind als Anlage beigefügt. Die Rammdiagramme sind als Anlage enthalten, wobei der Eindringwiderstand zur Abschätzung von etwaiger Mantelreibung auch 6

7 für die Bohrsondierungen aufgezeichnet wurde. Körnungslinien sind in der Anlage enthalten. 2.2 Homogenbereiche charakteristische Werte Die vorgefundenen Bodenprofile lassen eine Einteilung in Homogenbereiche für Erdbau nach DIN wie folgt zu: Schicht 1 Sand, schwach schluffig bis schluffig Homogenbereich A1 Schicht 2 Sand, schwach schluffig bis schluffig (unter Wasser) Homogenbereich A2 Schicht 2 Sand, kiesig (unter Wasser) Homogenbereich B Aufgrund der in situ- und Laboruntersuchungen sowie früherer Untersuchungen mit ähnlichen oder gleichartigen Böden können unter Berücksichtigung möglicher Abweichungen der einzelnen Schichten u. a. für die Erddruck- und Setzungsberechnung folgende charakteristischen Bodenkenngrößen für die Homogenbereiche abgeleitet werden. Für die Wichten sind in Anlehnung an DIN 1055 die oberen charakteristischen Kennwerte angegeben. Für die Reibungswinkel und die Kohäsion der Lockergesteine sind die Bemessungswerte bzw. wirksamen Werte angegeben. 7

8 Tabelle 1: Homogenbereich A1 Kennwert / Eigenschaft Erdbau GK2 / GK3 Kleiner Erdbau GK1 Korngrößenverteilung Sieblinie 1 n. e. Anteil Steine und Blöcke (%) Anteil große Blöcke (%) 0 0 Dichte, feucht (kn/m 3 ) n. e. Lagerungsdichte Vorwiegend locker Vorwiegend locker Bezogene Lagerungsdichte I D 0,3-0,4 0,3-0,4 Undrainierte Scherfestigkeit cu (kn/m 2 ) Mittlerer Ersatzreibungswinkel φ ( ) , ,5-30 Steifemodul E s (MN/m 2 ) 8-12 n.e. Wassergehalt (%) n.b. n. e. Konsistenz n.b. n. e. Konsistenzzahl n.b. n. e. Plastizität n.b. n. e. Plastizitätszahl n.b. n. e. Organischer Anteil (%) 0 0 Bodengruppe DIN SU SU Bodenklasse DIN (zur Orientierung, aber ungültig) Frostempfindlichkeitsklasse ZTVE-StB09 F2 F2 Ortsübliche Bezeichnung Sand-Schluff-Gemisch Sand-Schluff-Gemisch n. e. = nicht erforderlich n. b. = nicht bestimmt 8

9 Tabelle 2: Homogenbereich A2 Kennwert / Eigenschaft Erdbau GK2 / GK3 Kleiner Erdbau GK1 Korngrößenverteilung Sieblinie 1 n. e. Anteil Steine und Blöcke (%) Anteil große Blöcke (%) 0 0 Dichte, feucht (kn/m 3 ) n. e. Lagerungsdichte Vorwiegend locker Vorwiegend locker Bezogene Lagerungsdichte I D 0,3-0,4 0,3-0,4 Undrainierte Scherfestigkeit cu (kn/m 2 ) Mittlerer Ersatzreibungswinkel φ ( ) , ,5-30 Steifemodul E s (MN/m 2 ) 8-12 n.e. Wassergehalt (%) n.b. n. e. Konsistenz n.b. n. e. Konsistenzzahl n.b. n. e. Plastizität n.b. n. e. Plastizitätszahl n.b. n. e. Organischer Anteil (%) 0 0 Bodengruppe DIN SU SU Bodenklasse DIN (zur Orientierung, aber ungültig) 2 (unter Wasser) 2 (unter Wasser) Frostempfindlichkeitsklasse ZTVE-StB09 F2 F2 Ortsübliche Bezeichnung Sand-Schluff-Gemisch Sand-Schluff-Gemisch n. e. = nicht erforderlich n. b. = nicht bestimmt 9

10 Tabelle 3: Homogenbereich B Kennwert / Eigenschaft Erdbau GK2 / GK3 Kleiner Erdbau GK1 Korngrößenverteilung Sieblinie 2 n. e. Anteil Steine und Blöcke (%) Anteil große Blöcke (%) 0 0 Dichte, feucht (kn/m 3 ) n. e. Lagerungsdichte Mitteldicht Mitteldicht Bezogene Lagerungsdichte I D 0,4-0,5 0,4-0,5 Undrainierte Scherfestigkeit cu (kn/m 2 ) Mittlerer Ersatzreibungswinkel φ ( ) , ,5 Steifemodul E s (MN/m 2 ) n.e. Wassergehalt (%) n.b. n. e. Konsistenz n.b. n. e. Konsistenzzahl n.b. n. e. Plastizität n.b. n. e. Plastizitätszahl n.b. n. e. Organischer Anteil (%) 0 0 Bodengruppe DIN SW SW Bodenklasse DIN (zur Orientierung, aber ungültig) 2 (unter Wasser) 2 (unter Wasser) Frostempfindlichkeitsklasse ZTVE-StB09 F1 F1 Ortsübliche Bezeichnung Kiessand Kiessand n. e. = nicht erforderlich n. b. = nicht bestimmt 10

11 2.3 Bemessungswert des Sohlwiderstandes, Setzungen Der Bemessungswert σ R,d nach Eurocode EC 7-1 kann im Sand, schwach schluffig bis schluffig mit 200 kn/m 2 für Einzel- und Streifenfundamente angegeben werden. Voraussetzung hierfür ist die Nachverdichtung der Sohle sowie die unter 2.5 beschriebenen Maßnahmen. Bei einer Gründung im Sand, kiesig könnte ein Sohlwiderstand in der Größenordnung von 280 kn/m² (mit Nachverdichtung der Sohle) angewendet werden. 2.4 Einwirkungen aus Erdbeben Das zu untersuchende Gelände befindet sich entsprechend der probabilistischen Erdbebenzonenkarte nach DIN 4149 in keiner Erdbebenzone. Ein Bemessungswert der Bodenbeschleunigung ist damit nicht anzusetzen. 2.5 Gründungsempfehlungen Bei oberflächennahen Flachgründungen empfehlen wir die Ausführung einer tragenden Bodenplatte mit Frostschürzen. Weiterhin sollten alle Möglichkeiten zur Steifigkeitserhöhung der Gebäude genutzt werden. Unter der Bodenplatte sollte ein zusätzliches gut tragfähiges Gründungspolster vorgesehen werden, welches in Abhängigkeit der Belastung / Gründungsart sowie ergänzender Baugrundaufschlüsse auszubilden ist. Auch andere Varianten wie zusätzliche Betonpfeiler oder Spezialtiefbau sind prinzipiell denkbar. Bei Unterkellerungen wäre eine weiße Wanne vorzusehen. Außerdem wäre eine Wasserhaltung mit einem Spundwandverbau erforderlich. Die erforderliche Einbindetiefe der Spundwand müsste im Rahmen von zusätzlichen tieferen Baugrunduntersuchungen festgelegt werden. Aufgrund dieser wesentlichen Zusatzaufwendungen würden wir Unterkellerungen eher nicht empfehlen. 2.6 Hinweise für die Baumaßnahme In den anstehenden Sandschichten ist ein maximaler Böschungswinkel von 45 einzuhalten. Ansonsten ist ein Verbau erforderlich. Das anstehende Bodenmaterial (Sand, schwach schluffig bis schluffig) kann zur Schüttung und Hinterfüllung wiederverwendet werden. Sofern Überbauung oder Befahrbarkeit hergestellt werden soll, ist jedoch eine Kalk- Zementstabilisierung des Materials vorzunehmen. Es müssen dann mindestens 70 kg Kalkzement (Mischungsverhältnis 30% kalk, 70% Zement) pro m 3 zu 11

12 stabilisierendem Erdreich angewendet werden. Ansonsten sollte gut abgestufter, verdichtungswilliger Kiessand, z.b. Körnung 0-56mm, zur Schüttung und Hinterfüllung eingesetzt werden und lagenweise verdichtet eingebaut werden. Zur Qualitätsprüfung von Schüttungen und Hinterfüllungen sollten entweder Plattendruckversuche in mehreren Lagen oder leichte Rammsondierungen eingesetzt werden. Der zu erreichende E v2 -Wert ist lagenabhängig. Mit der leichten Rammsonde sollten Schlagzahlen N 10 von im Minimum erreicht werden. Für die üblichen Erschließungsmaßnahmen ist im Untergrund ein E v2 -Modul von 45 MN/m² nachzuweisen. Dieser Wert wird in den schluffigen Sanden voraussichtlich auch bei einer Nachverdichtung nicht zu erreichen sein. Es sollte deshalb im Untergrund entweder eine Kalk-Zementstabilisierung (sofern in dieser Ebene noch kein Wasser ansteht) oder aber ein zusätzlicher Austausch unter dem Straßenkoffer (z.b. mit grobem Recyclingmaterial, Feinanteil 5%) vorgesehen werden. Unmittelbar unter Befestigungen (sowie auch unter Bodenplatten) ist ein E v2 - Modul von 120 MN/m² sowie ein Verhältnis E v2 /E v1 2,5 zu erreichen und nachzuweisen. Der für die Bemessung von Versickerungsanlagen erforderliche k f -Wert kann in den oberen schwach schluffigen bis schluffigen Sandschichten mit 1x10-5 bis 5x10-6 m/s angegeben werden. Prinzipiell ist jedoch zu berücksichtigen, dass zwischen UK Versickerungsanlage und dem mittleren maximalen Grundwasserstand ein Mindestflurabstand von 1 m einzuhalten ist, was bei den vorliegenden Verhältnissen voraussichtlich nicht erfüllt sein wird. Michaela Pilz, B.Eng. 12

13 BS 1 DPH 1 BS 2 BS 3 BS 4 Baugrund - Institut Klein + Winkelvoß GmbH Eichendorffstraße 35, Lappersdorf Tel.: (0941) Fax: (0941) ANLAGE 1 Gutachten / Schreiben Teublitz, Baugebiet Weiherdorf LAGEPLAN Bearbeiter Liebl komb. Bohr-/Rammsondierungen 1 schwere Rammsondierung DPH -15 vom

14 100.00m BS m M u M u Mu 0.30m Mutterboden BS m M u M u Mu 0.30m Mutterboden BS m M u M u Mu 0.30m Mutterboden BS m M u M u Mu 0.30m Mutterboden m 99.00m 98.00m GW 1.60m ( ) 1.10m 1.90m S, u Sand, schluffig S, u' Sand, schwach schluffig GW 0.90m ( ) S, u Sand, schluffig GW 0.90m ( ) 2.10m S, u Sand, schluffig GW 0.90m ( ) 2.10m S, u Sand, schluffig 99.00m 98.00m S, u Sand, schluffig 2.50m 97.00m 3.00m S, u' Sand, schwach schluffig S, u' Sand, schwach schluffig S, u' Sand, schwach schluffig 97.00m 96.00m S, g Sand, kiesig 3.40m S, g Sand, kiesig 3.60m S, g Sand, kiesig 3.80m S, g Sand, kiesig 96.00m 95.00m 5.00m Endtiefe 5.00m Endtiefe 5.00m Endtiefe 5.00m Endtiefe 95.00m Untersuchungen vom Baugrundinstitut Klein + Winkelvoß GmbH Bauherr : Unternehmensgruppe Küblböck Maßstab : 1:50/1:100 Plan-Nr.: Eichendorffstraße 35, Lappersdorf Bauort : Teublitz Datum: Bauvorhaben: Baugebiet Weiherdorf Gezeichnet: Liebl Tel.: (0941) Fax: (0941) Bauteil : AZ: DC

15 100.00m BS 1 Anzahl Schläge N BS 2 Anzahl Schläge N BS 3 Anzahl Schläge N BS 4 Anzahl Schläge N m 99.00m m m m m 1.60m 98.00m 97.00m Eindringtiefe in m 2 3 Eindringtiefe in m 2 3 Eindringtiefe in m 2 3 Eindringtiefe in m m 97.00m 96.00m m 95.00m m Untersuchungen vom Baugrundinstitut Klein + Winkelvoß GmbH Bauherr : Unternehmensgruppe Küblböck Maßstab : 1:50/1:100 Plan-Nr.: Eichendorffstraße 35, Lappersdorf Bauort : Teublitz Datum: Bauvorhaben: Baugebiet Weiherdorf Gezeichnet: Liebl Tel.: (0941) Fax: (0941) Bauteil : AZ: DC

16 100.00m DPH -15 / 1 Anzahl Schläge N m 99.00m m 98.00m 97.00m Eindringtiefe in m m 97.00m 96.00m m 95.00m m Untersuchungen vom Baugrundinstitut Klein + Winkelvoß GmbH Bauherr : Unternehmensgruppe Küblböck Maßstab : 1:50/1:100 Plan-Nr.: Eichendorffstraße 35, Lappersdorf Bauort : Teublitz Datum: Bauvorhaben: Baugebiet Weiherdorf Gezeichnet: Liebl Tel.: (0941) Fax: (0941) Bauteil : AZ: DC

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