Deichsanierungsarbeiten

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1 5. JuWi-Treffen am 30. Juli bis 01. August 2003 in Dresden Deichsanierungsarbeiten Anerkannte Stand der Ronald Haselsteiner

2 Hochwasserereignisse, Deichbrüche, Schadenspotenzial, Sanierungsbedarf DIN (1997), DVWK 210 (1986), BAW (1998)... Durchsickerung, Erosion, Suffussion, Kronenstau, besondere... Maßnahmen im Lageplan oder am Absperrbauwerk, Ausbau Fließquerschnitt... Abdichtung, Materialverbesserung, Dränelemente... Wirtschaftliche Sanierungsmethoden, Wissenschaftlicher Klärungsbedarf, Erfahrungsaustausch...

3 Begriffsklärung (Leitsätze für die Festlegung Anwendung technischer sonstiger fachlicher Vorgaben im Bereich des staatlichen des staatlich geförderten Bauens. Bekanntmachung der Bayerischen Staatsregierung vom 28. November 1986 Nr. B III/ ) Was sind die anerkannten? Was bedeutet Stand der?

4 Anerkannte Danach bedeutet der technische Standard der anerkannten, dass es sich um technische Festlegungen handeln muss, die über den Einzelfall hinaus für eine größere Zahl von Fällen bestimmt sind, den wissenschaftlich-technischen Anforderungen genügen von der herrschenden Meinung der in der Praxis tätigen Fachleute als richtig anerkannt angewandt werden. 1 1 Leitsätze für die Festlegung Anwendung technischer sonstiger fachlicher Vorgaben im Bereich des staatlichen des staatlich gefördertem Bauens. Bekanntmachugn der Bayerischen Staatsregierung vom 28. November 1986 Nr. B III/

5 Stand der Der technische Standard des Stands der verlagert den rechtlichen Maßstab für das Erlaubte oder Gebotene an die Front der technischen Entwicklung.... Eine Bezugnahme auf diesen Standard ist aus rechtlicher Sicht nur dann geboten, wenn es bisher keine bewährten, als allgemein anerkannte geltende Verfahren oder Lösungen gibt oder die bisherigen Methoden der rechtlichen Schutz- Zielbestimmung nicht mehr genügen. 1 1 Leitsätze für die Festlegung Anwendung technischer sonstiger fachlicher Vorgaben im Bereich des staatlichen des staatlich gefördertem Bauens. Bekanntmachugn der Bayerischen Staatsregierung vom 28. November 1986 Nr. B III/

6 Stand der Wissenschaft Der technische Standard des Stands der Wissenschaft verlangt diejenige Vorsorge gegen Schäden, die nach den neuesten wissenschaftlichen Erkenntnissen für erforderlich gehalten wird; die erforderliche Vorsorge wird nicht durch das technisch gegenwärtige begrenzt. 1 1 Leitsätze für die Festlegung Anwendung technischer sonstiger fachlicher Vorgaben im Bereich des staatlichen des staatlich gefördertem Bauens. Bekanntmachugn der Bayerischen Staatsregierung vom 28. November 1986 Nr. B III/

7 Unterscheidung Anerkannte Regeln der Stand der 1. Normen - DIN (1997) + DVKK 210 (1986) Diese Regeln stellen aber nicht selbst Rechtsnormen dar Nur Gesetzescharakter, wenn öffentlich eingeführt 3. Rechtliche Basis: Konkretisierung der materiellen Rechtsvorschriften 2 Die Behörden... dürfen dabei auch aus Quellen schöpfen, die nicht in der gleichen Weise wie etwa die DIN-Normen kodifiziert sind. 2 Mit der Bezugnahme auf die bezeichnet... [das WHG]... den beseinheitlichen Mindeststandard... 2 Aktualität der anerkannten Stand der ( Stand der ist kein ruhender, greifbarer Begriff!) 2 Zur Bedeutung von DIN-Vorschriften im Recht. Beschluss des Besverwaltungsgerichts vom BVerwG 4 B

8 Hochwasserereignisse, Deichbrüche, Schadenspotenzial, Sanierungsbedarf Oder 1997 Schaden: ca. 330 Mio. Deichbrüche an Oder... Pfingsten 1999 Schaden: ca. 400 Mio. (Bayern + Badenwürttemberg) Deichbrüche: Moosburg (Amper), Immenstadt (Iller), Augsburg (Wertach), Eschenlohe (Loisach), Neustadt a. d. Donau August 2002 Schaden: 22 Mrd. (Quelle: Dr. rer. Nat. habil. Grünewald) Deichbrüche an Elbe, Mulde... Deichsanierungsbedarf in Bayern über 600 Mio. Bis ,3 Mrd. Hochwasserschutzausgaben in Bayern Schadenspotenziale liegen weit drüber Anm.: Nutzen = Vermeidung von Schaden

9 Regelwerke / Literatur Gesetze / Normen WHG Wassergesetze der Länder Deichgesetze DIN Flussdeiche (1997) Merkblätter DVWK-Merkblatt 210 Flussdeiche (1986) DVWK-Merkblatt 226 Landschaftsökologische Gesichtspunkte bei Flussdeichen (1993) Merkblatt zur Standsicherheit von Dämmen (MSD) der BAW (1998)... Berichte Bewertung der geotechnischen Sicherheit von Hochwasserschutzdeichen Grlagen zur Beurteilung von Sanierungsmaßnahmen (Brauns et al. 1997)... Veröffentlichungen Unterströmung von Deichen (Buß 1987)...

10 Anerkannte BHW Wasserseitige Böschung Luftseitige Böschung Freibord Deichkrone MW Deichvorland Berme Deichhöhe Untergr Deichlager Berme Deichquerschnitt mit Begriffen nach DIN (1997) BHW D S D = Dichtung S = Stützkörper F = Filterkörper E = Dränung DU = Durchlässiger Untergr UU = Undurchlässiger Untergr UD = Untergrabdichtung F E DU UU UD 3-Zonen-Damm nach DVWK (1986)

11 Anerkannten Regelgerechter Deichquerschnitt nach DIN (1997)

12 Sanierungsmethoden Ist-Zustand stark gegliederter Untergr, erosionsanfällig verwahrloster, nicht gegliederter Deichkörper viel zu geringes Freibordmaß Gebiet mit erheblicher Bergsenkung Beispiel aus Brauns et al. (1997)

13 Sanierungsmethoden - Ertüchtigungsvorschlag Spwand 2 m Überhöhung wasserseitiger Stützkörper (Vorschüttung) 1 : 3,1 Landseitige Vorschüttung 1 : 3 mit Berme (Deichweg) Anlegen eines Seitengrabens (Vorflut) Beispiel nach Brauns et al. (1997)

14 Auswirkung der Durchsickerung auf Deich Durchsickerung / Einstau - Strömungskräfte - Sättigung Dir. Auswirk. / Änd. Parameter - Erosion u. Suffossion - Durchlässigkeit - Kohäsion - Reibungswinkel Differenzierung schwierig Folgen / Schäden (Risiko) - Durchsickerung - Grbruch - Böschungsbruch - Ausspülungen - Scherfestigkeit - Porenraum -Wichte - Setzungen - Gleiten - Oberflächenerosion 3.1 Beanspruchungen 3.2

15 Versagensformen - Überströmung HQ > HQ b Deichkörper 1.) Überströmung Strömung Erosionen Auelehm S, g T, s,g Durchlässige Schicht G, s Dichter Untergr (U) U, s 3.1 Beanspruchungen 3.2

16 Versagensformen - Rutschung HQ b Auelehm Deichkörper S, g T, s,g 2.) Rutschung Durchsickerung Scherfuge Durchlässige Schicht G, s Dichter Untergr (U) U, s 3.1 Beanspruchungen 3.2

17 Versagensformen Hydraulischer Grbruch HQ b Sohlenwasserdruck Auelehm Deichkörper S, g T, s,g Durchlässige Schicht G, s Dichter Untergr (U) U, s 3.) Hydr. Grbruch Auftrieb G < S 3.1 Beanspruchungen 3.2

18 Versagensformen - Erosion HQ b Auelehm Deichkörper S, g T, s,g Durchlässige Schicht G, s Dichter Untergr (U) U, s 4.) Erosion Strömung Erosionen Quelltrichter 3.1 Beanspruchungen 3.2

19 Zeitliche Ausbreitung der Sickerlinie Hochwasserwelle Dauer BHW Durchsickerter Deich nicht wassergesättigt Umhüllende Sickerlinie (bei langem Einstau) Ausbreitung der Durchsickerung nach DVWK (1986) 3.1 Beanspruchungen 3.2

20 bei Deichen Normal selten 1 BHW Sickerlinie 2 WST Erhöhte Sickerlinie 3.1 Beanspruchungen 3.2

21 bei Deichen Seltene Einwirkungen 3 BHW Erhöhte Sickerlinie Fußdrän 4 W W/3 Sickerlinie 3.1 Beanspruchungen 3.2

22 bei Deichen - Außergewöhnlich 5 BHW 1,0 m Sackung Dichtung 6 WST Dichtung Erosion 1,0 m 3.1 Beanspruchungen 3.2

23 Trassenverlegung 1. Hydraulische Randbedingungen 2. Untergr 3. Landschaftliche, ökologische städtebauliche Belange 4. Nutzungsansprüche / Eigentumsverhältnisse Deichrückverlegung 1. Retentionsflächenerhöhung 2. Vorlandbewirtschaftung 3. Zeitlicher Einfluss auf HW-Welle Neubau von Deichen 1. Volldeiche 2. Teilschutzdeiche 3. Qualmdeiche... Überlaufstrecken 1. Notventil 2. Polder 3. Politische Durchsetzbarkeit 4. Kostenaufwand 5. Effekt auf HW-Welle 4.1 Maßn. im LP 4.2 Ausbau von Fließquers. 4.3 Maßn. am Absperrbauwerk

24 Deich / Vorland / Hauptgerinne 1. Ausbaggerungen im Hauptgerinne 2. Erhöhung der Deiche 3. Rückverlegung der Deiche 4. Veränderung des Fließwiderstandes Überschneidungsbereich der Sanierung (fällt eher in Ausbau) Technisch Sanierung beinhaltet Maßnahmen, welche ein nicht mehr den anerkannten bzw. dem Stand der entsprechendes Bauwerk einem Standard, welcher den anerkannten bzw. dem Stand der entspricht, anpassen. (Die Art der Maßnahme ist nicht relevant.) Rechtlich Sanierung ist Unterhalt laut WHG 28 (2), sofern laut WHG 31 nicht als Ausbau zu werten. (Hier wird in Unterhalt Ausbau unterschieden.) 4.1 Maßn. im LP 4.2 Ausbau von Fließquers. 4.3 Maßn. am Absperrbauwerk

25 Nachweise / Kriterien Standsicherheit / Gebrauchstauglichkeit / Dauerhaftigkeit Nachweise / Kriterien - Böschungsbruch - Gleiten (bei Dichtungen) - Spreizen (am Deichfuß) - Grbruch (am Deichfuß) - Hydraulischer Grbruch - Sufffusion / Erosion - Setzungen / Senkungen - Wühltiere - Bewuchs - Zugangswege - Deichverteidigung - Unterhalt / Überwachung Mittel / Werkzeuge 1. Abflachung der Böschungen 2. Stützkonstruktionen 3. Einschränkung der Durchsickerung 4. Materialverbesserung 1. Verbreiterung des Deichauflagers 2. Einschränkung der Durchsickerung 3. Materialverbesserung 1. Einschränkung der Durchsickerung 2. Abflachung der Böschungen 3. Materialverbesserung 1. Einschränkung der Durchsickerung 2. Materialverbesserung (Boden Untergr 1. Auflast am luftseitigen Deichfuß 2. Einschränkung der Durchsickerung (Untergr) 1. Einschränkung der Durchsickerung 2. Filterstabiler Aufbau 3. Materialverbesserung 1. Einschränkung der Durchsickerung 2. Setzungsarme Materialien 3. Materialverbesserung 1. Ausbildung des Vorlandes (Breite, Bewuchs) 2. Sperrschichten 3. Direkte Maßnahmen gegen Wühltiere 1. Geschlossene Grasnarbe 2. Einschränkung der Durchwurzelung 3. Kontrollierte Bepflanzung mit Gehölzen 1. Anbindung ans Straßennetz 2. Mindestbreite 3. Stabiler Aufbau 1. Deichlager 2. Wendemöglichkeiten 3. Wege (siehe oben) 1. Arbeitswege (siehe oben) 2. Böschungsneigungen 3. Kontrollierter Bewuchs 4.1 Maßn. im LP 4.2 Ausbau von Fließquers. 4.3 Maßn. am Absperrbauwerk

26 DVWK-Merkblatt 215 Dichtungselemente im Wasserbau (1990) Ort Verfahren / Dichtungselement Schemaskizze 1. Natürliche Tondichtung 1 Oberfläche 2. Kunststoffdichtungsbahn 3. Tondichtungsbahn BHW Dichtung Innen Untergr 1. Schmalwand 2. Schlitzwand 3. MIP- / DMM-Verfahren 4. Spwand 5. FMI-Verfahren 1. Spwand 2. Schmalwand 3. Spwand 4. FMI-Verfahren 2 3 BHW BHW Dichtung Dichtung Durchlässige Schicht Undurchlässige Schicht 5.1 Abdichtung 5.2 Materialverbesserung 5.3 Filter / Dränelemente

27 Deichmaterial entspricht nicht den Anforderungen - Abtragung des Deichmaterials Neuaufbau mit Verdichtung - Nachträgliche Verdichtung - Bodenverbesserung durch Bindemittelzugabe - Bodenaustausch - Qualitätserhöhende Einbauten (Geogitter, Vliese etc.) 5.1 Abdichtung 5.2 Materialverbesserung 5.3 Filter / Dränelemente

28 Schadlose Durchsickerung - Einbau eines Fußdräns - Einbau eines Auflastdräns - Filtermatten - Geogitter - Vliese 5.1 Abdichtung 5.2 Materialverbesserung 5.3 Filter / Dränelemente

29 1. Forschungsbedarf / Neuentwicklung - Durchwurzelung von Dichtungselementen - Einfluss der Durchwurzelung auf Durchsickerung - Der Freibord an Deichen - Wirtschaftliche Sanierungsmethoden Erfahrungsaustausch - Sammlung von Deichsanierungsmaßnahmen - Dokumentation der üblichen Fragestellungen - Formulierung neuer Erkenntnisse / Standard Überprüfung der anerkannten - DIN (1997) 6 Jahre in Gebrauch - DVWK 210 (1986) 17 Jahre in Gebrauch - Neue Erfahrungen / Verfahrung / Erkenntnisse - Neue Regeln formulieren / Regeln modifizieren (sofern nötig) -...

30 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit.