Die Tiefgründung der Talbrücken Mühlenbach und Liessow BAB A 14. Dipl.-Ing. Holger Chamier Dipl.-Ing. Kerstin Gallasch

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Ferdinand Melsbach
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1 Die Tiefgründung der Talbrücken Mühlenbach und Liessow BAB A 14 Dipl.-Ing. Holger Chamier Dipl.-Ing. Kerstin Gallasch

2 Gliederung 1. Bauvorhaben 2. Projektbeteiligte 3. Baugrundverhältnisse 4. Gründungssystem 5. Gründungsarbeiten

3 Bauvorhaben Gesamtlänge 248 km 1936 erster Abschnitt (Leipzig (Ost)- Halle/ Peißen Bundesländer : Mecklenburg-Vorpommern Brandenburg Sachsen-Anhalt Sachsen

4 Dreieck Nossen (A 4) Leipzig Halle (Saale) Magdeburg (A 2) Schwerin Wismar

5 Planung 1958

6 Lage des 2. Bauabschnittes

8 BW 2.4 Talbrücke bei Liessow Gesamtstützweite: 339,00 m Einzelstützweiten: 29,5 und 35,0 m Gradiente über Tal: 17 bis 19 m Brückenfläche: 9.661,5 m²

9 BW 2.4 Talbrücke bei Liessow je Richtungsfahrbahn getrennte Überbauten durchlaufende zweistegige Plattenbalken Spannbetonbauweise Konstruktionshöhe: konstant 1,65 m Schlankheit in Mittelfeldern: 1 / 21,2 Herstellung feldweise auf Vorschubrüstung

10 BW 2.9 Talbrücke Mühlenbach Gesamtstützweite: 501,00 m Einzelstützweiten: 29,5 und 34,0 m Gradiente über Tal: 9 bis 17 m Brückenfläche: ,5 m²

11 Projektbeteiligte Bauherr: Planer/ PS: BOL: BÜ: AN: ARGE Gründung: Baugrund: Straßenbauamt Schwerin MIV Schwerin IB Bauer/ IB Dierkes EHS/ Pöyry Hentschke Bau Bautzen Franki/König Baugrund Stralsund

12 Gliederung 1. Bauvorhaben 2. Projektbeteiligte 3. Baugrundverhältnisse 4. Gründungssystem 5. Gründungsarbeiten

13 Baugrundverhältnisse Geologische Situation Erkundung der Untergrundverhältnisse Baugrund Boden Grundwasser

14 Geologische Situation

15 Geologische Situation

16 Geologische Situation Bauwerk 2.4 Lage in Nord-Süd verlaufenden Struktur Kombination aus Rinnen und Senken Entstehung durch Schmelzwassererosion und Toteisblöcke in Grundmoräne gekennzeichnet durch organische Böden und Aufeinanderfolge kleiner Seen

17 Geologische Situation Bauwerk 2.9 Lage in Ost-West verlaufenden Struktur innerhalb der Sanderschüttungen des Pommerschen Eisvorstoßes gekennzeichnet durch organische Böden im Mühlenbachtal und Mühlenbach

18 Baugrunderkundung Baugrunderkundung (-2005) Grundwassermessungen vertiefende Baugrunderkundungen Baustraße (2004)

29 Klassifikationskennwerte der organischen Böden Torf (H) Schicht 3.1 Torfmudde (F) Schicht 3.2 Kalkmudde (F) Schicht 3.3 Wassergehalt w (%) 114,61 844,15 (456,13) 40,65 414,94 (163,10) 64,89 350,12 (210,29) Porenzahl e (-) 1,15 10,31 (5,66) 4,45 3,17 Rohdichte ρ (t/m³) 0,97 1,33 (1,09) 1,1 1,3 Steifezahl E M (MN/m²) 0,18 1,07 0,19 3,49 -

30 Klassifikationskennwerte des Geschiebemergels Schicht 5.1 Schicht 5.2 Schicht 5.3 Mittelwert Grenzwert Mittelwert Grenzwerte Mittelwert Grenzwerte Rohdichte ρ (t/m³) 2,20 2,14 2,26 2,23 2,06 2,40 2,24 2,16 2,30 Wassergehalt w (%) 13,52 10,70 20,73 12,00 9,91 31,63 11,4 10,37 15,48 Wassergehalt an der Ausrollgrenze w P (%) 10,27 9,8 11,00 10,00 9,6 12,00 9,80 9,7 9,9 Wassergehalt an der Fließgrenze w L (%) 20,4 19,00 26,00 18,36 15,70 32,90 17,19 16,2 18,0 Plastizitätszahl I P (%) 11,20 8,9 15,0 8,81 6,1 20,9 7,32 6,5 8,05 Konsistenzzahl I C (-) 0,65 0,45 0,80 0,79 0,37 0,98 0,84 0,67 0,82 Porenzahl e (-) 0,39 0,32 0,47 0,35 0,22 0,52 0,32 0,29 0,38 Scherfestigkeit ϕ ( ) 32,7 27,9 36, ,5 35,5 - - (Flachschergerät) c' (kn/ m²) 23,4 13,3 32,4 21,9 16,2 25,7 - - undränierte Scherfestigkeit c u (kn/ m²) 89, ,

31 Bodenkennwerte Bodenart DIN ϕ k ( ) c' k (kn/m²) E s,k (MN/m²) Aufschüttung OH Mudde F ,3 Sande SU, SE Geschiebelehm TL Geschiebemergel TL, ST*,SU*

32 37 36,8 36,6 36,4 Grundwasserspiegelmessungen Messstellen Bauwerk ,56 36,23 36,34 36,19 36,22 36,04 36,14 36,18 36, ,8 35,6 35,4 36,22 36,1 36,15 36,11 35,97 35,96 35,93 35,81 35,95 35,92 35,76 35,87 35,94 35,78 35,99 36,01 35,74 35,79 35,9 35,76 35,72 35,65 35,62 36,15 36,08 35,33 35,39 35, , Datum B 2428 B 2413 B 2401 Höhe m H

33 21,5 21 Grundwasserspiegelmessungen Messstellen Bauwerk ,97 20,57 19,94 20, , ,95 20,92 20,88 20,69 20,52 20,48 20,44 20,36 19,93 19,86 19,83 19,75 20,75 20,65 20,34 20,27 19,8 19,75 20,59 20,51 20,69 20,24 20,25 19,8 19,82 20,44 19,81 20,93 20,55 19,92 21,01 20,62 19, Datum B B B Höhe m H

36 Randbedingungen Bauwerk: Baugrund: -relativ hohe Pfeilerlasten -Verformungsbeschränkungen -heterogener Untergrund -nicht tragfähige, organische Schichten großer Mächtigkeit -unterlagert von bedingt tragfähigen Schichten -Gespanntes, teilweise artesisches Grundwasser Ökologie: -naturschutzrechtlich sensibles Gebiet

37 Achse UK Pfahlkopfplatte geplante Pfahlabsetztiefe maximale Einwirkung (E 1,d ) max. Gründungslast (F z,k ) 1) Druck Zug m HN m HN kn / Pfahl kn ,08 +31, ,45 +22, ,05 +19, ,05 +17, ,25 +25, ,15 +23, ,95 +24, ,25 +21, ,65 +22, ,11 +22, ,66 +30,

38 Gründungssystem Tiefgründung erforderlich Wahl des Pfahlsystems

39 Pfahlwiderstandsbeiwerte (MN/m²) Bodenart Rammpfahl Bohrpfahl q s,k q b,k q s,k q b,k Geschiebelehm (I c ~ 0,5) 0,010-0,03 - Sande, locker 0,013-0,03 - Geschiebemergel (I c < 0,5) 0,010-0,027-0,03 - Geschiebemergel (I c ~ 0,7) 0,056-0,073 3,3 4,7 0,04 0,8 1,1

40 Gründungssystem Gründungssystem Lastabtragung Grundwasser Ökologie Fertigteilrammpfahl + ++ o Bohrpfahl o Ortbetonrammpfahl + + o Säulen

41 Gründungssystem Gewähltes System : - Ortbetonrammpfahl mit Innenrammung und Fußausrammung Vorteile: - kurze Pfähle mit großer Fußfläche - Anpassung der Fußfläche

45 Gründungsarbeiten Baustraße Kranstandorte Brückengründung

46 Baustraße Randbedingungen: - kurze Liegezeit - Befahrbarkeit für Baufahrzeuge - Pfahlherstellung

47 Baustraße Gewähltes System: - Geokunststoffbewehrte Tragschichten

48 Baustraße

49 Baustraße

50 Baustraße

51 Baustraße

52 Baustraße

53 Baustraße

54 Baustraße

55 Baustraße

56 Kranstandort

57 Kranstandort

58 Messungen

59 BW 2, Achse 70/ Konsolidationsgrad U Berechnung gemäß Gutachten Messung Nachrechnung Konsolidationsdauer [d]

60 BW 2.4, Achse 40/ Konsolidationsgrad U Berechnung gemäß Gutachten Messung Nachrechnung Konsolidationsdauer [d]

61 Vergleich der Ergebnisse der Setzungsmessungen mit den Ergebnissen der Setzungsberechnungen auf Grundlage der Baugrundgutachten Messpunkt Setzungen aus Rückrechnung Setzungen aus Messung Dammschulter Dammachse Stand 10/2008 Endsetzung 1) Arbeitsebene Achse 40/50 92 cm 121 cm 102 cm 111 cm Arbeitsebene Achse 70/80 29 cm 41 cm 38 cm 43 cm 1) Extrapolation mit hyperbolischem Verfahren

62 Vergleich der Ergebnisse der Setzungsmessungen mit den Ergebnissen der Konsolidationsberechnungen auf Grundlage der Baugrundgutachten Messpunkt Konsolidierungsbeiwert gemäß Baugrundgutachten Konsolidierungsbeiwert aus Rückrechnung Arbeitsebene 40/50 Achse c v = 9*10-7 m/s Arbeitsebene 70/80 Achse c v = 1*10-7 m/s c v = 2*10-7 m/s

63 Pfahlgründung

64 Pfahlgründung

65 Pfahlgründung

66 Pfahlgründung

67 Pfahlgründung

68 Pfahlgründung

69 Pfahlgründung

70 Pfahlgründung

71 Probebelastung

72 Probebelastung

73 Probebelastung Last in kn 0, ,0 20,0 Setzung in m 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0

79 Setzungen der Pfahlgruppen Messungen (vorläufíg) wahrscheinl Setzungen mögliche Setzungen Achse

84 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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