Ingenieurgeologisches Gutachten Projekt-Nr. E 08545 Projekt: K 3972 Transversale Eberstadt - Adelsheim Bauherr: Landratsamt Neckar-Odenwald-Kreis Fachdienst 1.20 Straßen 74722 Buchen Lage: TK 25, 6522 Adelsheim von mittlerer Rechtswert 3527.760 mittlerer Hochwert 5482.150 bis mittlerer Rechtswert 3528.890 mittlerer Hochwert 5476.130 Bearbeiter: J. Schön, Dipl.-Geol. A. Schaber, Dipl.-Geol. Sinsheim, 05. Dezember 2008
INHALT 1 Einleitung... 1 1.1 Veranlassung... 1 1.2 Unterlagen... 2 2 Lagebeschreibung und Geologische Situation... 2 2.1 Lagebeschreibung... 2 2.2 Geologische Situation... 3 3 Baugrunduntersuchung... 3 3.1 Aufschlußbeschreibung... 3 3.2 Darstellung der Baugrundprofile... 4 3.3 Durchgeführte Vermessungsarbeiten... 4 3.4 Grund- Schichtwasserstandsmessungen... 6 3.5 Erdstatische Berechnungen / Laborversuche... 6 4 Baugrundbeschreibung... 7 4.1 Bodenarten... 7 4.2 Schichtoberkanten... 11 4.3 Hinweis... 16 5 Grundwassersituation... 17 5.1 Gemessene Grundwasserdaten... 17 5.2 Durchlässigkeit der Lockerböden... 17 5.3 Wasserschutzgebiet... 18 6 Bodenmechanische Kenngrößen / Laborversuche... 19 6.1 Aushub nach DIN 18 300... 19 6.2 Bodenarten nach DIN 18 196... 19 6.3 Mittlere Bodenkennwerte (cal.) des Gründungsbodens nach DIN 1055. 19 6.4 Zusatzklassen nach ATV DIN 18301/ DIN 18319... 21 6.5 Proctorversuche und Wassergehalte... 21 6.6 Korngrößenverteilung... 23 E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite II
7 Erdbautechnische Hinweise... 24 7.1 Abtrag / Auftrag, Bodenverbesserung... 24 7.2 Böschungen... 35 7.3 Rohplanum... 39 7.4 Straßenentwässerung... 42 7.5 Einteilung nach RiStWag... 42 7.6 Umwelttechnische Bewertung Asphaltdecke und Straßenunterbau... 45 7.7 Umwelttechnische Bewertung Bodenaushub... 49 8 Anmerkungen... 52 Anlagen Nr. 1 Pläne 1.1 Übersichtslageplan 1.2 Längsschnitt und Querschnitte Nr. 2 Schichtenverzeichnisse Nr. 3 Schichtenprofile Nr. 4 Böschungsbruchberechnungen Nr. 5 Wassergehaltsbestimmungen Nr. 6 Graphische Darstellung der Proctorversuche Nr. 7 Graphische Darstellung der Siebanalysen Nr. 8 Versickerungsversuche Nr. 9 Chemische Analysen E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite III
1 Einleitung 1.1 Veranlassung Das Ingenieurbüro für Kommunalplanung (Mosbach) plant für das Landratsamt Neckar-Odenwald-Kreis, Dienststelle Buchen, den Neubau der Kreisstraße K 3972 von Eberstadt nach Adelsheim. Zur Verbesserung der verkehrlichen Infrastruktur für das Mittelzentrum Buchen Walldürn, soll künftig der Verkehr ortsdurchfahrtsfrei von Eberstadt über die neue Kreisstraße K 3972 an die sich zurzeit im Bau befindliche Umgehungsstraße Adelsheim Osterburken angeschlossen werden. Im Mai 2006 wurden bereits geologische Untersuchungen durch unser Büro (Ingenieurgeologisches Gutachten Töniges GmbH vom 30.06.06) durchgeführt. Es wurden daraufhin weitere Varianten untersucht. Die neue Trassenvariante unterscheidet sich in Lage und Höhe von der zuvor untersuchten Trassenvariante. Unser Büro (Töniges GmbH) wurde mit dem Schreiben vom 17.10.2008 beauftragt, auf der geplanten neuen Trasse eine Erkundung der geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse durchzuführen und ein Ingenieurgeologisches Gutachten in Ergänzung zu den im Mai 2006 durchgeführten Untersuchungen zu erstellen. Das Gutachten beinhaltet die Probenahme, Untersuchung und Bewertung von Asphaltproben und des Unterbaus der die Trasse kreuzenden Straßen und Wege. Ferner wurden Bodenproben aus den Einschnittsbereichen hinsichtlich ihrer Wiederverwertung untersucht. Die Untersuchungen wurden in Ergänzung des im Juni 2006 von unserem Büro erstellten Gutachtens durchgeführt. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 1
1.2 Unterlagen Folgende Unterlagen wurden uns vom Ingenieurbüro für Kommunalplanung zur K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim zur Verfügung gestellt: - 1 Übersichtslageplan Maßstab 1 : 5000 (Stand: Oktober 2008) - 1 Übersichtshöhenplan Maßstab 1 : 5000/500 (Stand: Oktober 2008) - 22 Querprofile Maßstab 1 : 100 (Achse 8 km 0+650,000; km 0+875,000; km 0+975,000; km 1+175,000; km 2+235,000; km 2+240,000; km 2+700,000; km 3+075,000; km 3+400,000; km 3+675,000; km 3+900,000; km 4+050,000; km 4+350,000; km 4+700,000; km 5+000,000; km 5+375,000; km 5+800,000; km 6+025,000; km 6+525,000; km 6+775,000; km 6+975,000; km 7+325,000) 2 Lagebeschreibung und Geologische Situation 2.1 Lagebeschreibung Die K 3972 Eberstadt - Adelsheim soll östlich von Eberstadt von der bestehenden Landesstraße L 582 abbiegen. Die Trasse wird dann südlich über das freie Feld im Bereich des Moosichgrabens in Einschnitten, Geländegleichlage und in Dammlage geführt. Zwischen Bau-km 4 + 650 und 5 + 410 wird die K 3972 auf dem Rechberg ein großes Waldgebiet durchqueren. Danach wird die Trasse in einem lang gezogenen Bogen mit maximal 6,5% Längsneigung hinunter ins Rinschbachtal geführt. Im Rinschbachtal überquert die K3972 auf einer rund 260 m langen Brücke die Kreisstraße 3954, die Bahnlinie und die Bundesstraße 292neu, um nach ca. 7,400 km vor dem neuen Tunnel an die Umgehungsstraße Adelsheim - Osterburken anzuschließen. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 2
Die Strecke ist in zwei Bearbeitungsabschnitte eingeteilt, die freie Strecke und das Brückenbauwerk. In diesem Gutachten wird nur auf die freie Strecke eingegangen. 2.2 Geologische Situation Der Festgesteinsuntergrund im Bereich der Neubaustrecke wird von den Gesteinen des Unteren und Oberen Hauptmuschelkalkes (mo 1 mo 2) und des Unteren Keupers (ku) aufgebaut. Mehrere Nordwest - Südost verlaufende Störungen mit Sprunghöhen bis zu ca. 40 m queren ab ca. Bau - km 3 + 800 bis Trassenende die Neubautrasse im südlichen Abschnitt. Das Festgestein des Hauptmuschelkalkes besteht aus Kalksteinen und Mergelton Tonsteinen. Die Festgesteine des Unteren Keupers bestehen aus Mergelton Tonsteinen sowie aus Sandsteinen und Dolomiten. Der Übergang von den Festgesteinen zum Verwitterungshorizont ist bei den Ton- Mergelsteinen fließend. Über dem Verwitterungshorizont stehen Verwitterungslehme und Lößlehme an. 3 Baugrunduntersuchung 3.1 Aufschlußbeschreibung Am 27.10.2008 wurden entlang der Neubaustrecke insgesamt 18 Kleinrammbohrungen (B 1 B18) mit Endteufen bis max. 5,00 m unter Gelände (GOK) niedergebracht. Ferner wurden zwei Kernbohrungen (KB1 und KB2) durch die Fa. Menning am 27./28.10.2008 bis max. 11 m unter Gelände abgeteuft. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 3
Aus jeder Bodenschicht wurde eine gestörte Probe entnommen, luftdicht verpackt und für Laborversuche vorgehalten. Für die Wiederverwertung, beziehungsweise Entsorgung des Asphaltes wurden aus der bestehenden Asphaltschicht der Straßen und Wege Asphaltproben mittels Diamantbohrer entnommen. 3.2 Darstellung der Baugrundprofile Die Bodenproben wurden nach DIN 4022 laboranalytisch angesprochen und in Schichtenverzeichnisse (Anlage Nr. 2) eingetragen sowie nach DIN 4023 in Schichtenprofilen (Anlage Nr. 3) zeichnerisch dargestellt. 3.3 Durchgeführte Vermessungsarbeiten Die Sondieransatzpunkte wurden nach Lage und Höhe durch das Ingenieurbüro für Kommunalplanung, Mosbach, eingemessen. Die Höhen der im Mai 2006 durchgeführten Bohrungen, die für das Gutachten mit verwendet wurden, sind wie die Höhen der im November 2008 durchgeführten Bohrungen in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt. Für die Sondieransatzpunkte werden danach folgende Geländehöhen in m NN angegeben: E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 4
Tab.: 3.1 Ansatzhöhen Kleinrammsondierungen/ Kernbohrung Ansatzpunkt [m NN] Endteufe [m] B 1 341,83 3,0 B 2 336,04 3,7 B 3 340,69 2,1 B 4 333,16 5,0 B 5 330,54 3,6 B 6 327,86 5,0 B 7 325,97 4,8 B 8 335,81 2,1 B 9 332,22 2,2 B 10 334,40 1,6 B 11 319,58 1,6 B 12 315,25 3,7 B 13 322,41 5,0 B 14 328,12 3,8 B 15 335,27 1,5 B 16 333,79 4,3 B 17 320,58 2,8 B 18 324,75 2,4 RKS 4 328,53 3,0 RKS 10 321,68 3,0 RKS 13 336,27 5,0 RKS 14 333,34 2,0 RKS 16 351,88 5,0 RKS 20 326,98 2,0 RKS 21 309,57 1,4 RKS 22 303,86 2,3 RKS 23 288,86 2,0 RKS 24 292,22 3,3 E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 5
Kleinrammsondierungen/ Kernbohrung Ansatzpunkt [m NN] Endteufe [m] RKS 25 287,27 3,4 RKS 26 246,76 2,8 KB 1 342,03 11,0 KB 2 351,2 7,0 3.4 Grund- Schichtwasserstandsmessungen Während und nach Abschluss der Bohrarbeiten wurde in einer Sondierung ein Wasserzutritt zum Bohrloch registriert. Es handelt sich um Schichtwasserzutritte nach Niederschlägen (siehe Kap. 5). Der angetroffene Wasserstand ist in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt. Grundwasser wurde in keiner Kleinrammbohrung angetroffen. Tab.: 3.2 Wasserstand Klienrammbohrung Wasserstand Wasserstand 27.10.08 [m u. GOK] [m NN] B 15 0,78 334,49 In den Bohrungen, die am Moosichgraben durchgeführt wurden (B4 und B5), zeigt sich durch einen Konsistenzwechsel von halbfest zu steifer Konsistenz in 1 1,5 m unter Geländeoberkante (GOK) ein Schichtwasser an. Da die Bohrungen nicht über mehrere Tage offen blieben, konnte sich kein Ruhewasser einstellen. 3.5 Erdstatische Berechnungen / Laborversuche Zur Bewertung der Standsicherheit der Böschungswände wurden Böschungsbruchberechnungen mit Kreisgleitflächen nach JANBU durchgeführt. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 6
Im Labor wurde an den entnommenen gestörten Bodenproben 1 x Proctor - Versuche nach DIN 18 127, 12 x Wassergehaltsbestimmungen nach DIN 18 121, 3 x Sieb- -Analysen zur Bestimmung der Korngrößenverteilung im Straßenunterbau nach DIN 18123 durchgeführt. Es wurden fünf Asphaltproben auf die Teerstämmigkeit (PAK im Feststoff und Phenolindex im Eluat) untersucht. Um den Straßenunterbau und die Aushubbereiche auf eine mögliche Belastung zu untersuchen, wurden drei Proben entnommen und gemäß der Parameterliste der VwV Boden Baden Württemberg vom 14.03.2007, Tabelle 6-1 untersucht. Die Ergebnisse der Laborversuche, die 2006 durchgeführt wurden, wurden bei der Erstellung dieses Gutachtens mit berücksichtigt. 4 Baugrundbeschreibung 4.1 Bodenarten 4.1.1 In den Bohrungen wurde als oberste Schicht ein ca. 0,10 m bis 0,40 m mächtiger Oberboden (Mutterboden) angetroffen. Der braune bis dunkelbraune Mutterboden besteht weitgehend aus schwach tonigem und humosem Schluff. Die Konsistenz ist vorwiegend steif. 4.1.2 Unter dem Oberboden folgt ein gelbbrauner bis hellbrauner Lößlehm mit halbfester bis steifer Konsistenz. Der Lößlehm setzt sich aus einem feinsandigen und tonigen Schluff mit leichter bis mittlerer Plastizität zusammen. Die Mächtigkeit des Lößlehmes schwankt von 0,3 m (RKS 22) bis 4,7 m (B13). E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 7
Der Lößlehm wurde angetroffen: von Bauanfang bis ca. Bau - km 1 + 100 ca. Bau - km 1 + 250 bis ca. Bau - km 2 + 350 ca. Bau - km 3 + 500 bis ca. Bau - km 4 + 300 ca. Bau - km 6 + 250 bis ca. Bau - km 6 + 300 ca. Bau - km 7 + 300 bis ca. Bau km 7 + 350 4.1.3 Unterhalb des Lößlehms bzw. am Westhang des Moosich unterhalb des Oberbodens wurde im nördlichen Bereich der Trasse der gelbbraune bis hellgraue Verwitterungslehm des Oberen Hauptmuschelkalkes angetroffen. Der Verwitterungslehm besteht aus feinsandigem, tonigem bis stark tonigem Schluff bzw. schluffigem Ton, der auch feinsandig mit steifer bis halbfester Konsistenz und mittlerer Plastizität ausgebildet sein kann. Der Verwitterungslehm hat eine gelbbraune, hellbraune bis hellgraue Farbe. Der gelbbraune Verwitterungslehm wurde angetroffen: von Bauanfang bis ca. Bau - km 0 + 900 ca. Bau - km 1 + 100 bis ca. Bau - km 1 + 250 ca. Bau - km 1 + 500 bis ca. Bau - km 1 + 850 ca. Bau - km 6 + 150 bis ca. Bau - km 6 + 300 ca. Bau - km 7 + 300 bis ca. Bau - km 7 + 450 4.1.4 Im Bereich der Trasse wurde auch der olivbraune bis olivgraue Verwitterungslehm des Oberen Hauptmuschelkalkes (mo) angetroffen. Der Verwitterungslehm weist eine mittlere bis ausgeprägte Plastizität auf, der Verwitterungslehm besteht dort überwiegend aus schluffigem bis stark schluffigem, feinsandigen Ton. Der Übergang vom Verwitterungslehm zum verwitterten Tonstein bis Tonmergelstein ist fließend. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 8
Der olivbraune Verwitterungslehm wurde in einer Mächtigkeit von 0,4 m (RKS16) 1,8 m (B14) angetroffen: ca. Bau - km 1 + 300 bis ca. Bau - km 1 + 900 ca. Bau - km 4 + 000 bis ca. Bau - km 4 + 800 ca. Bau - km 6 + 250 bis ca. Bau - km 6 + 990 4.1.5 Der kiesige Verwitterungshorizont (Tonstein- bis Kalksteinbruchstücke in Kiesgröße des Oberen Hauptmuschelkalkes (mo) in einer tonigenschluffigen Matrix) wurde unterhalb des Verwitterungslehms bzw. unterhalb des Lößlehms, bzw. direkt unterhalb des Oberbodens am Westhang des Bermlich im nördlichen Bereich der Trasse angetroffen. Es handelt sich hierbei um einen schluffigen, tonigen bis stark tonigen Kies von grauer, o- livgrauer bis brauner Farbe und mitteldichter Lagerung. Der kiesige Verwitterunghorizont wurde in einer Mächtigkeit von 0,3 m (B7) 1,8 m (B8) angetroffen: von Bauanfang bis ca. Bau - km 3 + 500 4.1.6 Der Verwitterungslehm der Gesteine des Unteren Keupers besteht aus stark tonigem Schluff von brauner bis graubrauner Farbe und mittlerer Plastizität. Der Verwitterungslehm wurde oberhalb der verwitterten Festgesteine bzw. als umgelagerter Verwitterungslehm am Nordhang des Rinschbachtales angetroffen. Der graubraune Verwitterungslehm wurde in einer Mächtigkeit von 0,7 m (RKS 15) 3,1 m (KB2) angetroffen: ca. Bau - km 4 + 200 bis ca. Bau - km 5 + 200 ca. Bau - km 5 + 400 bis ca. Bau - km 5 + 850 E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 9
4.1.7 In zwei Kleinrammbohrungen (RKS 20, B18) wurde unter dem Oberboden ein kiesiger, schluffiger Sand (verwitterter Sandstein) in einer Mächtigkeit von 1,7-2,25 m mit mitteldichter Lagerung angetroffen. 4.1.8 Die graubraunen Mergelton Tonsteine und gelbbraune Sandsteine des Unteren Keupers stehen im Südteil der Trasse an. Sie wurden unterhalb der Verwitterungslehme bzw. dem Oberboden angetroffen. Der Tonmergelstein wurde in einer Mächtigkeit von 0,5 m (RKS 16) 4,1 m (B16) angetroffen. Der zu Sand verwitterte Sandstein wurde nur den beiden Kleinrammbohrungen RKS 20 und B18 angetroffen, dort wurden in 2,0 bzw. 2,4 m u. GOK die Kleinrammbohrungen, aufgrund des Bohrwiderstandes, abgebrochen. Der verwitterte bis angewitterte Sandstein wird ca. 2 m u. GOK in diesem Bereich anstehen. Die Festgesteine wurden in den folgenden Abschnitten angetroffen: ca. Bau - km 4 + 200 bis ca. Bau - km 5 + 400 ca. Bau - km 5 + 850 bis ca. Bau - km 6 + 150 Der zu Sand verwitterte Sandstein wurde nur den beiden Kleinrammbohrungen RKS 20 und B18 angetroffen, dort wurden in 2,0 bzw. 2,4 m u. GOK die Kleinrammbohrungen, aufgrund des Bohrwiderstandes, abgebrochen. Der verwitterte bis angewitterte Sandstein wird ca. 2 m u. GOK in diesem Bereich anstehen. Das Festgestein steht im mittleren und südlichen Bereich teilweise oberflächennah an. Mit zunehmender Tiefe muss mit einer Abnahme des Verwitterungsgrades des Festgesteines und somit mit größerem Widerstand gerechnet werden. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 10
4.1.9 Auffüllungen wurden im Bereich des Wege- und Straßenunterbau in einer Mächtigkeit von 0,3 0,6 m angetroffen. Bei dem Wege- und Straßenunterbau handelt es sich um einen sandigen schwach schluffigen schluffigen Kies, der mitteldicht gelagert ist. Unterhalb des Straßenunterbaus ist oft der anstehende Boden mit dem Kies des darüber liegenden Unterbaus in den o- beren Dezimetern vermischt. In der Bohrung B12 (Damm Straße Schlierstadt-Osterburken bei km 3 + 620) wurden bis in 3,0 m Tiefe Auffüllungen erbohrt. Die Auffüllungen bestehen überwiegend aus Lößlehm mit halbfester Konsistenz, im unteren Bereich wurden auch Ziegel und Holzreste angetroffen. 4.2 Schichtoberkanten Für die jeweiligen Schichtoberkanten werden folgende Höhenkoten (m NN) angegeben. Aufgrund des Bohrverfahrens (das Rammen führt zur Stauchung der Bodenschichten) werden nur Circa-Angaben in den Tabelle aufgeführt: Tab. 4.1: Schichtoberkanten B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 5a B6 B7 Oberboden 341,83 336,04 340,69 333,16 330,54-327,86 - Auffüllung 341,7 - - - - 330,54-325,97 Lößlehm/Löß 341,4 335,6 332,9 330,1-327,6 324,8 Verwitterungslehm 339,8-340,4 328,3 - - 323,2 mo (UM/TM) Verwitterungslehm 339,5 333,0 340,1 329,7 327,5-323,4 322,0 mo (GU*/ GT*/GU/TM/TA) Endteufe 338,83 332,33 334,96 328,16 326,94 330,04 322,86 321,17 E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 11
B 8 B 9 B 10 B 11 B 12 B13 B14 B15 Oberboden - - 319,58 315,25 322,41-335,27 Auffüllung 335,81 332,22 334,40 314,9-328,21 - Lößlehm/Löß - - - - 322,1 327,8 - Verwitterungslehm mo (UM/TM) Verwitterungslehm mo (GU*/ GT*/GU/TM/TA) - - 334,0 - - - - 335,5 331,7 333,2 319,3 312,3-326,3 - Verwitterungslehm - - 335,1 ku (UM/TA) Endteufe 333,70 330,01 332,80 317,98 311,55 317,4 324,31 333,77 B 16 B 17 B 18 KB1 KB2 Oberboden 333,79-324,75 - - Auffüllung - 320,58-342,03 351,21 Lößlehm/Löß - - - - - Verwitterungslehm mo (UM/TM) Verwitterungslehm mo (TM/TA/GT*) Verwitterter Mergelstein mo Kalkstein/ Mergelstein mo Verwitterungslehm ku Verwitterter Mergelstein ku - 320,2 - - - 333,5 - - 341,8-333,8 - - - - - - - 341 - - - - - 350,7 - - - - 350,2 Sandstein verwittert - 324,6 - - ku Endteufe 329,48 317,77 322,34 331,03 344,2 E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 12
Die Kleinrammbohrungen aus der Bohrkampagne im Mai 2006 wurden ebenfalls zur Erstellung des Gutachtens herangezogen. RKS 4 RKS 10 RKS 13 RKS 14 RKS 16 Oberboden 328,53 321,68 336,27 333,34 351,88 Lößlehm/Löß 328,20 321,40 336,00-351,80 Verwitterungslehm mo (UM/TM) Verwitterungslehm ku 326,30-332,30 - - - - - 332,95 349,9 Verwitterter - - - 331,95 347,40 Mergelstein ku Endteufe 325,53 318,68 331,27 331,34 346,88 RKS 20 RKS 21 RKS 22 RKS 23 RKS 24 RKS 25 RKS 26 Oberboden 326,98 309,57 303,86 288,86 292,22 287,27 246,76 Auffüllungen - - - Lößlehm/Löß - - 303,60 - - - 246,60 Verwitterungslehm mo (UM/TM) Verwitterungslehm mo (TM/TA/GT*) Verwitterungslehm ku - - - 288,60 291,90-245,30 - - 303,30-291,7 287,10 - - 309,30 - - - - - Verwitterter Mergelstein - - 302,90 - - - - mo Sandstein verwittert 326,70 - - - - - - ku Endteufe 326,98 308,17 301,56 286,90 288,92 283,87 243,96 E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 13
Daraus ergeben sich in etwa folgende Schichtmächtigkeiten in Metern: Tab. 4.2: Schichtmächtigkeiten B 1 B 2 B 3 B 4 B 5 B 5a B6 B7 Oberboden 0,15 0,4 0,3 0,3 0,4-0,3 - Auffüllung 0,25 - - - - 0,5-1,2 Lößlehm/Löß 1,6 2,6 3,2 1,8-4,2 1,6 Verwitterungslehm 0,3-0,3-0,8 - - 1,2 mo (UM/TM) Verwitterungslehm 0,7 0,7 1,5 1,5 0,6-0,5 0,8 mo (GU*/ GT*/GU/TM/TA) Endteufe 3 3,7 2,1 5 3,6 0,5 5 4,8 B 8 B 9 B 10 B 11 B 12 B13 B14 B15 Oberboden - - 0,3 0,4 0,3-0,2 Auffüllung 0,3 0,5 0,4 2,6-0,5 - Lößlehm/Löß - - - - 4,7 1,5 - Verwitterungslehm mo (UM/TM) Verwitterungslehm mo (GU*/ GT*/GU/TM/TA) - - 0,8 - - - - 1,8 1,7 0,4 1,3 0,7-1,8 - Verwitterungslehm - - - - - - 1,3 ku (UM/TA) Endteufe 2,1 2,2 1,6 1,6 3,7 5 3,8 1,5 E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 14
B 16 B 17 B 18 KB1 KB2 Oberboden 0,3-0,15 - - Auffüllung - 0,4-0,2 0,5 Lößlehm/Löß - - - - - Verwitterungslehm mo (UM/TM) Verwitterungslehm mo (TM/TA/GT*) Verwitterter Mergelstein mo Kalkstein/ Mergelstein mo Verwitterungslehm ku Verwitterter Mergelstein ku - 2,4 - - - 0,7 - - 0,8-3,3 - - - - - - - 10 - - - - - 0,5 - - - - 6 Sandstein verwittert - 2,25 - - ku Endteufe 4,3 2,8 2,4 11 7 RKS 20 RKS 21 RKS 22 RKS 23 RKS 24 RKS 25 RKS 26 Oberboden 0,3 0,3 0,3 0,3 0,3 0,2 0,2 Lößlehm/Löß 0,3 1,3 Verwitterungslehm mo (UM/TM) Verwitterungslehm mo (TM/TA/GT*) Verwitterungslehm ku Verwitterter Mergelstein mo 1,1 1,7 0,2 1,3 0,4 2,8 3,2 1,3 Sand/Sandstein 1,7 verwittert ku Endteufe 2,0 1,4 2,3 2 3,3 3,4 2,8 E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 15
RKS 4 RKS 10 RKS 13 RKS 14 RKS 16 Oberboden 0,3 0,3 0,3 0,4 0,1 Lößlehm/Löß 1,9 2,7 3,7-1,9 Verwitterungslehm mo (UM/TM) Verwitterungslehm ku 0,8 1 - - - - - 1 2,5 Verwitterter - - - 0,6 0,5 Mergelstein ku Endteufe 3 3 5 2 5 Oberboden A 8/1 A 10/1 Auffüllung 0,4** 1** Lößlehm/Löß 0,6 Verwitterungslehm mo (UM/TM) Verwitterungslehm mo (TM/TA/GT*) Endteufe 1 1 ** incl. Asphaltbelag 4.3 Hinweis Die Bodenschichten im Baufenster wurden oben nur allgemein beschrieben. Detailliertere Daten können den Schichtenverzeichnissen (Anlage Nr. 2) entnommen werden. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 16
5 Grundwassersituation 5.1 Gemessene Grundwasserdaten Während der Bohrarbeiten wurden vereinzelt Wasserzutritte verzeichnet. Grundwasser wurde in keiner Bohrung angetroffen. Bei diesen Wasserzutritten handelt es sich um Schichtwässer, die vor allem im Frühjahr im Bereich oberhalb stauender Ton- und Tonmergelsteinlagen auftreten können. Deshalb ist vor allem bei Einschnitten in den Fels des Unteren Keupers aber auch im Oberen Muschelkalk mit geringen Wasseraustritten zu rechnen. Diese müssen entsprechend abgeleitet werden. Die tonigen Partien des Mittleren Muschelkalkes sind der Grundwasserstauhorizont für das Grundwasser aus dem Oberen Muschelkalk, sie befinden sich am Talfuß und liegen außerhalb des untersuchten Tiefenniveaus. Der gemessene Schichtwasserstand ist der Tabelle in Kapitel 3.4 zu entnehmen. Der Grundwasserstand wird in einer Tiefe von 10 m angenommen. Nur im Bereich Rinschbachtal kann der Flurabstand bis auf ca. 2 m reduziert sein. 5.2 Durchlässigkeit der Lockerböden Zur Bestimmung der Durchlässigkeit der Lockerböden wurden 2006 vier Versickerungsversuche im Bohrloch durchgeführt. Da bei den Untersuchungen 2008 die gleichen Böden angetroffen wurden und die Bohrungen RKS 21 und 23 an bzw. in der neuen Trasse liegen, wurde auf weitere Versuche verzichtet. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 17
Folgende Durchlässigkeitsbeiwerte (k f Werte) wurden 2006 ermittelt: Kleinrammbohrungen 2006 Durchlässigkeitsbeiwert [m/s] RKS 4 (Lößlehm) 1,7 x 10-9 RKS 10 (Lößlehm) <1,0 x 10-9 RKS 21 Verwitterungslehm 4,6 x 10-8 RKS 23 Verwitterungslehm 1,2 x 10-9 Die Böden sind nach DIN 18130 alle als sehr schwach durchlässig einzustufen. 5.3 Wasserschutzgebiet Die Neubaustrecke liegt nach der Karte für Trinkwasserschutzgebiete L 6522, Walldürn (September 2003) von Bau km 0 + 325 bis Bau 0 + 500 in der Wasserschutzzone IIIB und von Bau km 0 + 500 bis Bau 5 + 200 in der Wasserschutzzone IIIA der Wasserschutzgebiete Nr. 104 (Gemeinde Seckach Tiefbrunnen Zimmern ) sowie Nr. 210 (Stadt Osterburken Talbrunnen, Stadt Adelsheim Barnholzquelle ). Der Versorgungsbrunnen Zimmern befindet sich rd. 1,1 km westlich der Trasse (Bau km 5 + 150). Der Versorgungsbrunnen Barnholzquelle befindet sich ca. 1,1 km östlich der Trasse (Bau km 5 + 050). Von Bau - km 5 + 200 bis zum Ende der Ausbaustrecke Bau km 7 + 409,595 liegt die Neubaustrecke außerhalb der Schutzzonen der Wasserschutzgebiete. Für die Ausbildung der Trasse innerhalb der Wasserschutzzonen III A und IIIB sind die Vorgaben der RiStWag zu beachten (siehe Kapitel 7.5). E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 18
6 Bodenmechanische Kenngrößen / Laborversuche 6.1 Aushub nach DIN 18 300 Oberboden: BKL 1 Lößlehm/Löß BKL 4 Verwitterungslehm: BKL 4 5 Verwitterter Sandstein, Sand BKL 3-5 Verwitterter Mergeltonstein: BKL 4 6 Kalkstein/Mergelstein/Tonstein/Sandstein: BKL 6 7 Straßenunterbau: BKL 3 6.2 Bodenarten nach DIN 18 196 Oberboden: Lößlehm/Löß Verwitterungslehm ku, mo leichte - mittlere Plastizität: Verwitterungslehm mo mittlere - ausgeprägte Plastizität: Verwitterter Sandstein, Sand Verwitterter Tonmergelstein: Straßenunterbau: OH UM/ UL UL/ UM /TM TM /TA/ GT/ GT*/GU* /GU SU TM/ TA/ UM GU / GU* 6.3 Mittlere Bodenkennwerte (cal.) des Gründungsbodens nach DIN 1055 Auffüllungen / Straßenunterbau (GU, mitteldichte Lagerung) Wichte erdfeucht: 19,0 kn/m³ Wichte wassergesättigt: 21,0 kn/m³ Wichte unter Auftrieb: 11,0 kn/m³ Reibungswinkel: 32,5 E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 19
Lößlehm/Löß (UM/UL, halbfeste Konsistenz) Wichte über Wasser: 20,5 kn/m³ Wichte unter Wasser: 10,5 kn/m³ Reibungswinkel: 25 Kohäsion c : 5 kn/m² Verwitterungslehm (UL,UM, TM halbfeste Konsistenz) Wichte über Wasser: 21,0 kn/m³ Wichte unter Wasser: 11,0 kn/m³ Reibungswinkel: 27,5 Kohäsion c : 10-12 kn/m² Verwitterungslehm (TM/TA halbfeste Konsistenz) Wichte über Wasser: 20,5 kn/m³ Wichte unter Wasser: 10,5 kn/m³ Reibungswinkel: 22 Kohäsion c : 15-20 kn/m² Verwitterungshorizont (GT/ GU*/GT* halbfeste Konsistenz) Wichte über Wasser: 20,5 kn/m³ Wichte unter Wasser: 10,5 kn/m³ Reibungswinkel: 22 Kohäsion c : 2-20 kn/m² Verwitterter Sandstein Wichte erdfeucht: 21 kn/m³ Wichte wassergesättigt: 23,0 kn/m³ Wichte unter Wasser: 11 kn/m³ Reibungswinkel: 32,5 Kohäsion c : 0-2 kn/m² E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 20
Verwitterter Tonmergelstein (halbfeste bis feste Konsistenz) Wichte über Wasser: 22,0 kn/m³ Wichte unter Wasser: 12,0 kn/m³ Reibungswinkel: 35,0 Kohäsion c : 10-25 kn/m² Festgestein (Tonmergelstein) Wichte über Wasser: 24,0 kn/m³ Wichte unter Wasser: 14,0 kn/m³ Reibungswinkel: 35,0 Kohäsion c : 40 kn/m² Festgestein (Sandstein, Kalkstein) Wichte über Wasser: 24,0 kn/m³ Wichte unter Wasser: 14,0 kn/m³ Reibungswinkel: 40,0 Kohäsion c : 50 kn/m² 6.4 Zusatzklassen nach ATV DIN 18301/ DIN 18319 Verwitterungslehm Verwitterungshorizont Tonmergelstein Kalkstein Sandstein LB LB, S1, S2 FD1 FD2-FD3 FD1-FD2 6.5 Proctorversuche und Wassergehalte Zur Untersuchung der Wiederverwendbarkeit des anfallenden Aushubes und zur Beurteilung des Rohplanums bezüglich eventueller Verbesserungsmaßnahmen wurde 2006 jeweils eine Bodenprobe des Verwitterungslehmes und des Lößlehmes entnommen und die Proctordichte nach DIN 18 127 bestimmt (Anlage 6). E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 21
Eine weitere Probe wurde 2008 aus dem steinigen Verwitterungslehm des mo entnommen und die Proctordichte mit und ohne Überkorn bestimmt. Tab. 6.1: Ergebnisse Proctorversuch Bodenart Lößlehm (2006) Verwitterungslehm (2006) Verwitterungslehm ohne Ü- berkorn (2008) Verwitterungslehm mit Überkorn (2008) natürlicher Wassergehalt optimaler Wassergehalt Wassergehalt bei 97 % Proctor 95 % Proctor nasser Ast trockener Ast 25,6 % 14,7 % 18,2% 11,6 % 21,2 % 16,8 % 19,3 % 14,3 % 23,1% 18,3% 20,6 % 16,0 % 23,1% 15,6% 17,7% 13,4 % nasser Ast trockener Ast 19,0 % 11,2 % 20,0 % 13,5 % 21,1 % 15,2 % 18,4% 12,5% Bei der Bestimmung der Wassergehalte ergaben sich folgende Werte: Tab. 6.2: Wassergehalt Kleinrammbohrung/ Entnahmetiefe Bodenart Wassergehalt Kern- [m u. GOK] [%] bohrung KB2 1,9-2,2 Verwitterungshorizont ku 23,0 KB2 4,3-4,5 Verwitterungshorizont ku 19,0 B1 1,0 2,0 Lößlehm 27,7 B2 0,4-0,8 Lößlehm 15,3 B2 0,8 2,0 Lößlehm 19,6 B6 0,3 1,0 Lößlehm 24,1 B8 0,3 1,0 Verwitterungshorizont mo 11,6 B13 0,3 1,0 Lößlehm 18,3 B13 1,0 2,0 Lößlehm 22,9 E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 22
Kleinrammbohrung/ Entnahmetiefe Bodenart Wassergehalt Kern- [m u. GOK] [%] bohrung B14 0,5 2,0 Lößlehm 14,3 B15 0,6 1,3 Verwitterungshorizont mo 21,7 B17 0,35 2,0 Verwitterungslehm 22,6 Nach den vorliegenden Ergebnissen des Proctorversuches wird eine Verdichtung des Lößlehmes auf 95 % Proctor bei Wassergehalten zwischen 11,2 % und 19,0 % erreicht und eine Verdichtung auf 97 % Proctor bei Wassergehalten zwischen 11,6 % und 18,2 %. Der durchschnittliche Wassergehalt innerhalb der Lößlehme wurde mit ca. 17 % ermittelt. Beim Verwitterungslehm mit Überkorn werden nach den vorliegenden Ergebnissen 95 % Proctor bei Wassergehalten zwischen 12,5 % und 18,4 % erreicht und bei eine Verdichtung auf 97 % Proctor bei Wassergehalten zwischen 13,4 % und 17,7 %. Der durchschnittliche Wassergehalt im Verwitterungslehm wurde mit ca. 22,0% ermittelt. 6.6 Korngrößenverteilung Zur Bestimmung der Korngrößenverteilung des angetroffenen Straßenunterbaus wurden drei Sieb-Analysen nach DIN 18123 durchgeführt. Dabei wurden die Proben aus dem direkt unter der bestehenden Asphaltschicht angetroffenem Wegeunterbau entnommen. Die Ergebnisse der Siebanalysen sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 23
Tab. 6.3: Korngrößenverteilung Probe B5/B7 B9 B14 Frostempfindlichkeit Unterbau Unterbau Unterbau 2 mm bis <60 mm 60 mm Gruppe nach DIN 18196 19 % 17 % 64 % 0 % GU* F3 14 % 17 % 69 % 0 % GU F3 17 % 15 % 68 % 0 % GU F3 Beschreibung Korngrößen (Gew.%) <0,063 m 0,063 mm bis < 2 mm 7 Erdbautechnische Hinweise 7.1 Abtrag / Auftrag, Bodenverbesserung Zum Planungsstand November 08 sind folgende Trassenelemente dem Lageplan (Anlage 1.1) und Längsschnitten (Anlage 1.2) zu entnehmen (*alle Stationierungsangaben sind Circawerte ): Tab. 7.1: Übersichtstabelle Trassenelemente Trassenelement Von Bau-km* Bis Bau-km* Max. Böschungshöhe [m] Max. Dammhöhe [m] Damm 0 + 500 0 + 800 - ca. 2,0 m Einschnitt 0 + 800 0 + 930 ca. 2,5 m - Damm 0 + 930 1 + 070 - ca. 2,5 m Einschnitt 1 + 070 1 + 230 ca. 3,0 m - Damm 1 + 230 1 + 520 - ca. 3,0 m Geländegleichlage 0 + 325 0 + 400 - - Einschnitt 0 + 320 0 + 500 ca. 1,0 m - Geländegleichlage 1 + 520 1 + 570 - Damm 1 + 570 2 + 400 ca. 6,0 m Einschnitt 2 + 400 2 + 570 ca. 3,5 m E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 24
Trassenelement Von Bau-km* Bis Bau-km* Max. Böschungshöhe [m] Max. Dammhöhe [m] Damm 2 + 570 2 + 870 ca. 3,5 m Einschnitt 2 + 870 3 + 260 ca. 9,5 m Damm 3 + 260 4 + 150 ca. 10 m Einschnitt 4 + 150 4 + 220 ca. 2 m Damm 4 + 220 4 + 840 ca. 7,0 m Einschnitt 4 + 840 5 + 200 ca. 5,5 m Damm 5 + 200 5 + 880 ca. 6,5 m Einschnitt 5 + 880 6 + 130 ca. 6,0 m Damm 6 + 130 6 + 590 ca. 4,0 m Einschnitt 6 + 590 6 + 900 ca. 8,0 m Damm 6 + 900 6 + 990 ca. 6,0 m Brückenbauwerk 6 + 990 7 + 250 Damm 7 + 250 7 + 280 ca. 6,0 m Einschnitt 7 + 280 7 + 380 ca. 6,0 m Damm 7 + 380 7 + 409,6 ca. 3,0 m Im gesamten Trassenbereich muss der anstehende Oberboden abgeschoben, seitlich gelagert und entsorgt werden. Für die Dammauffüllungen kann anfallendes Material aus der Baumaßnahme verwendet werden. Das Material ist lagenweise einzubauen und zu verdichten. Dabei ist auf eine optimale Verdichtung des Materials zu achten. Hierfür würden sich die im Baugebiet anstehenden Lößlehme und Verwitterungslehme eignen. Der durchschnittliche Wassergehalt der Lößlehme betrug ca. 17% und der Verwitterungslehme ca. 22% in diesem Streckenabschnitt. Für eine optimale Verdichtung liegt dieser Wassergehalt etwa 2-8 % zu hoch. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 25
Der anfallende Aushub muss in Lagen von max. 0,30 m Schütthöhe eingebracht und verdichtet werden. Durch Kalkzugabe kann eine Reduzierung der Wassergehalte erreicht werden. Dabei sollten folgende Mengen vorgesehen werden: 2 kg/m² für 1-2 % Wassergehaltsreduzierung 3-5 kg/m² für 2-3 % Wassergehaltsreduzierung 8-10 kg/m² für 4-5 % Wassergehaltsreduzierung Diese Angaben beziehen sich auf eine Schütthöhe der Einzellagen von 0,30 m. In der Ausschreibung sollten deshalb für 60 % des Einbaumaterials (Lockerböden) eine Kalkung mit 40-50 kg pro Kubikmeter Aushub vorgesehen werden. Das anfallende Aushubmaterial muss seitlich auf gleichmäßigen Mieten gelagert werden. Bei Schlechtwetterperioden mit Regenereignissen sind die Mieten mit Folien abzudecken, um eine Durchfeuchtung zu verhindern. Wir empfehlen deshalb während der Bauphase Wassergehaltsbestimmungen durchzuführen, da je nach Jahreszeit und Witterung (Niederschlagsperioden) die Wassergehalte schwanken können und hierdurch eine evtl. notwendige Kalkung dimensioniert werden kann. Die Verwitterungsprodukte (Verwitterungshorizont) und die Festgesteine des Oberen Muschelkalkes und des Unteren Keupers (Tonmergelsteine, Kalksteine sowie Sandsteine) können nach Aussortieren oder Brechen der größeren Gesteinstücke auf eine Kantenlänge von ca. 0,3 m für einen Aufbau verwendet werden. Wir weisen darauf hin, dass die Tonmergelsteine mittel bis sehr frostempfindlich sind und bei entsprechender Witterung (während Frostperioden) nicht eingebaut werden können. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 26
Die Überprüfung der Verdichtung soll mittels Lastplattendruckversuchen erfolgen. Die zu fordernden Verformungsmoduli sind nach den Ausgangsmaterialien zu bestimmen. Für Lockerböden sind Ev 2 -Werte von 40-50 MN/m² und für Felsklein 80-120 MN/m² zu fordern. Stationierung km 0+000 bis 1+070 In diesem Trassenbereich sind 2 Dämme mit maximal 2,5 m Höhe und 2 Einschnitte mit einer maximalen Böschungshöhe von 2,5 m sowie ein Bereich in Geländegleichlage geplant (siehe Übersichtstabelle Kapitel 7.1). Es wurden 2 Kleinrammbohrungen in diesem Trassenabschnitt abgeteuft (B1 und B2). In dem gesamten Trassenabschnitt wurde unter dem ca. 0,3 m mächtigen Oberboden Lößlehm und untergeordnet Verwitterungslehm angetroffen. Der Lößlehm und Verwitterungslehm ist der Bodenklasse 4 zuzuordnen und kann mit dem Bagger gelöst werden. Der Wassergehalt der Lößlehme und in diesem Streckenabschnitt wurde mit ca. 15,3% bis 27,7 % festgestellt. Für eine optimale Verdichtung liegt dieser Wassergehalt bereichsweise zu hoch. Das dabei anfallende Aushubmaterial ist für den Wiedereinbau innerhalb der Baumaßnahme geeignet. Je nach Wassergehalt bzw. Witterung kann es aber sowohl für den Lößlehm als auch für den Verwitterungslehm notwendig werden, eine Bodenverbesserung mittels Kalkung durchzuführen (siehe Kapitel 7.1 Allgemein). Fels der Bodenklasse 7 wird in diesen Einschnitten nicht angetroffen. Stationierung km 1+070 bis 1+230 In diesem Trassenbereich ist ein Einschnitt mit einer maximalen Böschungshöhe von 3,0 m geplant (siehe Übersichtstabelle Kapitel 7.1). Es wurde 1 Kleinrammbohrung in diesem Trassenabschnitt abgeteuft (B3). E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 27
In dem gesamten Trassenabschnitt wurde unter dem ca. 0,3 m mächtigen Oberboden der 0,3 m mächtige Verwitterungslehm sowie der steinig/kiesige Verwitterungshorizont angetroffen. Der Verwitterungslehm ist der Bodenklasse 4 zuzuordnen und kann mit dem Bagger gelöst werden. Der Verwitterungshorizont ist der Bodenklasse 4-5 stellenweise 6 zuzuordnen. Es wurden Bohrtiefen von 2,1 m erreicht. Dies bedeutet, dass bis zur endgültigen Aushubsohle nicht erkundet werden konnte. Bis zur Aushubsohle fehltmax. unterhalb der erkundeten Tiefe noch ca. 1 m. Es ist von einer flachen Lagerung der Kalksteine und Mergelsteine auszugehen. In diesem Bereich sind Meiselarbeiten vorzusehen. Erfahrungsgemäß lassen sich die Kalksteine nicht oder nur bedingt (abhängig von der Klüftung bzw. Schichtung) mit dem Bagger lösen, sie sind also in die Bodenklasse 7 einzustufen. Die Tonmergelsteine hingegen sind mit dem Bagger lösbar (Bodenklasse 6). Daher sollte in diesem Bereich für 60% des Aushubes (Verwitterungslehm, Verwitterungshorizont) die Bodenklasse 3 5 und für 20 % die Bodenklasse 6 und 20 % die Bodenklasse 7 vorgesehen bzw. ausgeschrieben werden. Das Festgestein (Kalkstein, Tonmergelstein, Sandstein) kann nur gebrochen wieder eingebaut werden. Eine Vorsortierung mit dem Baggersieblöffel kann erfolgen, so dass die Kleinfraktion sofort eingebaut werden könnte. Das anfallende Aushubmaterial des Lockerbodens ist für den Wiedereinbau innerhalb der Baumaßnahme geeignet. Beim Verwitterungslehm muss, je nach Wassergehalt bzw. Witterung, eine Bodenverbesserung mittels Kalkung durchgeführt werden (siehe Kapitel 7.1 Allgemein). Stationierung km 1+230 bis 2+400 In diesem Trassenbereich sind 2 Dämme mit maximal 6 m Höhe sowie ein Bereich in Geländegleichlage geplant (siehe Übersichtstabelle Kapitel 7.1). Es wurden 5 Kleinrammbohrungen in diesem Trassenabschnitt abgeteuft (B4 B7 und RKS 4). E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 28
In dem gesamten Trassenabschnitt wurde unter dem ca. 0,3 m mächtigen Oberboden Lößlehm angetroffen. Der Lößlehm ist der Bodenklasse 4 zuzuordnen und kann mit dem Bagger gelöst werden. Der Wassergehalt der Lößlehme und in diesem Streckenabschnitt wurde mit ca. 24,1 % festgestellt. Für eine optimale Verdichtung liegt dieser Wassergehalt zu hoch. Das dabei anfallende Aushubmaterial ist für den Wiedereinbau innerhalb der Baumaßnahme geeignet. Je nach Wassergehalt bzw. Witterung kann es aber für den Lößlehm notwendig werden, eine Bodenverbesserung mittels Kalkung durchzuführen (siehe Kapitel 7.1 Allgemein). Stationierung km 2+400 bis 2+870 In diesem Trassenbereich sind ein Damm mit maximal 3,5 m Höhe sowie ein Einschnitt mit einer Böschungshöhe von ca. 3,5 m geplant (siehe Übersichtstabelle Kapitel 7.1). Es wurden 2 Kleinrammbohrungen in diesem Trassenabschnitt abgeteuft (B8 und B9). Die oberen ca. 1 2 m der Böschungen werden von Verwitterungslehmen bzw. dem kiesig, steinigen Verwitterungshorizont aufgebaut, die je nach Zusammensetzung einen höheren Kies- und Steinanteil aufweisen können. Darunter folgen die Festgesteine (hauptsächlich Kalksteine und Mergelsteine des Oberen Muschelkalkes. Es wurden Bohrtiefen von bis zu 2,1 m erreicht. Dies bedeutet, dass bis zur endgültigen Aushubsohle nicht überall erkundet werden konnte. Bis zur Aushubsohle fehlen max. unterhalb der erkundeten Tiefe noch ca. 1,5 m. Es ist von einer flachen Lagerung der Kalksteine und Mergelsteine auszugehen. In diesem Bereich sind Meiselarbeiten vorzusehen. Die Kalk- und Mergelsteine lassen sich nicht oder nur bedingt (abhängig von der Klüftung bzw. Schichtung) mit dem Bagger lösen, sie sind also in die Bodenklasse 7 einzustufen. Daher sollte in diesem Bereich für 60% des Aushubes (Verwitterungslehm/Verwitterungshorizont) die Bodenklasse 4-5 und für 20 % die Bodenklasse 6 und bei 20 % die Bodenklasse 7 vorgesehen bzw. ausgeschrieben werden. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 29
Stationierung 2+870 bis 3+260 Für diesen Bereich werden Böschungen von max. 9,5 m erforderlich (siehe Übersichtstabelle Kapitel 7.1). Die Kleinrammbohrung B10 und die Kernbohrung KB 1 wurden in diesem Abschnitt abgebohrt. Die oberen ca. 1 2 m der Böschungen werden von Verwitterungslehmen aufgebaut, die je nach Zusammensetzung einen höheren Kies- und Steinanteil aufweisen können. Darunter folgen die Festgesteine (hauptsächlich Kalksteine und Mergelsteine des Oberen Muschelkalkes. Es ist von einer flachen Lagerung der Kalksteine und Mergelsteine auszugehen. Die Gesteine sind geklüftetet, der Kluftabstand wird mit eng bis mittelständig angenommen. Die Klüfte sind teilweise mit Lehm verfüllt. Eisenbeläge auf den Kluftflächen weisen auf eine temporäre Wasserzirkulation hin. Grundwasser wurde nicht festgestellt. Der Schichtflächenabstand ist als sehr dünn bis dünn nach EN ISO 14689 zu bezeichnen. In diesem Bereich sind Meiselarbeiten vorzusehen. Die Kalk- und Mergelsteine lassen sich nicht oder nur bedingt (abhängig von der Klüftung bzw. Schichtung) mit dem Bagger lösen, sie sind also in die Bodenklasse 7 einzustufen. Daher sollte in diesem Bereich für 20% des Aushubes (Verwitterungslehm/Verwitterungshorizont) die Bodenklasse 4-5 und für 30 % die Bodenklasse 6 und bei 50 % die Bodenklasse 7 vorgesehen bzw. ausgeschrieben werden. Stationierung 3+260 bis 4+840 In diesem Trassenabschnitt sind 2 Dämme und ein Einschnitt vorgesehen (siehe Übersichtstabelle Kapitel 7.1). Die Kleinrammbohrungen RKS 13 und RKS 14 sowie B11 B15 wurden in diesem Abschnitt abgebohrt. Hier werden für den geplanten Einschnitt Abtragungen von ca. 2,0 m erforderlich. In diesem Trassenabschnitte sind Dämme bis zu einer Höhe von ca. 10 m vorgesehen. Unterhalb des ca. 0,3 m mächtigen Oberbodens wurden im nördlichen Bereich Lößlehm und im südlichen Bereich überwiegend Verwitterungslehme angetroffen. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 30
Im Bereich der Kuppe (ca. km 4 + 150 bis 4 + 220), bei der der Einschnitt vorgesehen ist, wurde Löß und Lößlehm über Verwitterungslehm angetroffen. Der Löß/Lößlehm und Verwitterungslehm sind der Bodenklasse 4 zuzuordnen, diese Böden sind mit dem Bagger lösbar. Das anfallende Aushubmaterial ist für den Wiedereinbau innerhalb der Baumaßnahme geeignet. Beim Löß, Lößlehm und Verwitterungslehm muss, je nach Wassergehalt bzw. Witterung, eine Bodenverbesserung mittels Kalkung durchgeführt werden (siehe Kapitel 7.1 Allgemein). Stationierung 4+840 bis 5+200 In diesem Trassenabschnitt ist ein Einschnitt vorgesehen (siehe Übersichtstabelle Kapitel 7.1). Die Kleinrammbohrung RKS 16 und die Kernbohrung KB2 wurden in diesem Abschnitt abgebohrt. Für den geplanten Einschnitt werden Abtragungen von ca. 5,5m erforderlich. Unterhalb des ca. 0,3 m mächtigen Oberbodens wurden überwiegend Verwitterungslehme über verwitterten Tonmergelsteinen angetroffen. Der Tonmergelstein wurde am Böschungsfuß angetroffen. In diesem Bereich ist der Verwitterungslehm toniger und weist eine mittlere bis ausgeprägte Plastizität auf. Die angetroffenen Böden und Gesteine sind ü- berwiegend der Bodenklasse 4 5, bereichsweise der Bodenklasse 6 (verwittertes Festgestein) zuzuordnen und somit alle mit dem Bagger zu lösen. Der Wassergehalt der Verwitterungslehme und des verwitterten Tonmergelsteins wurden mit ca. 19-23 % festgestellt. Für eine optimale Verdichtung liegt dieser Wassergehalt zu hoch. Das anfallende Aushubmaterial ist für den Wiedereinbau innerhalb der Baumaßnahme geeignet. Beim Verwitterungslehm muss, je nach Wassergehalt bzw. Witterung eine Bodenverbesserung mittels Kalkung durchgeführt werden (siehe Kapitel 7.1 Allgemein). E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 31
Stationierung 5+200 bis 5+880 In diesem Trassenabschnitt ist ein Damm vorgesehen (siehe Übersichtstabelle Kapitel 7.1). Die Kleinrammbohrungen B16 und B17 wurden in diesem Abschnitt abgebohrt. In diesem Bereich steht der Verwitterungslehm an. Die angetroffenen Böden und Gesteine sind der Bodenklasse 4 5 zuzuordnen und somit alle mit dem Bagger zu lösen. Der Wassergehalt der Verwitterungslehme wurde mit ca. 23 % festgestellt. Für eine optimale Verdichtung liegt dieser Wassergehalt zu hoch. Das anfallende Aushubmaterial ist für den Wiedereinbau innerhalb der Baumaßnahme geeignet. Beim Verwitterungslehm muss, je nach Wassergehalt bzw. Witterung eine Bodenverbesserung mittels Kalkung durchgeführt werden (siehe Kapitel 7.1 Allgemein). Stationierung 5+880 bis 6+130 In diesem Trassenabschnitt ist ein Einschnitt von ca. 6 m vorgesehen. Bei diesem Trassenabschnitt wurden die verwitterten bis angewitterten Sandsteine des Unteren Keupers erbohrt (RKS 20, B18). In diesem Bereich sollte bis zu einer Tiefe von ca. 1,5 2 m unter Gelände die Mischklasse 3 5 ausgeschrieben werden. In ca. 2 m unter Gelände wird das Festgestein (Sandstein) erwartet. Ein Eindringen in die Festgesteine war mit den Kleinrammbohrungen B 18 und RKS 20 nicht möglich. Es wurden Bohrtiefen von bis zu 2,4 m erreicht. Dies bedeutet, dass bis zur endgültigen Aushubsohle nicht überall erkundet werden konnte. Bis zur Aushubsohle fehlen max. unterhalb der erkundeten Tiefe noch ca. 4 m. Es ist von einer flachen Lagerung der Sandsteine auszugehen. In diesem Bereich sind Meiselarbeiten vorzusehen. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 32
Erfahrungsgemäß lassen sich die Sandsteine nicht oder nur bedingt (abhängig von der Klüftung bzw. Schichtung) mit dem Bagger lösen, sie sind also in die Bodenklasse 7 einzustufen. Daher sollte in diesem Bereich für 50% des Aushubes (verwitterter Sandstein) die Bodenklasse 3 5 und für 20 % die Bodenklasse 6 und 30 % die Bodenklasse 7 vorgesehen bzw. ausgeschrieben werden. Das Festgestein (Sandstein) kann nur gebrochen wieder eingebaut werden. Das anfallende Aushubmaterial des Lockerbodens ist für den Wiedereinbau innerhalb der Baumaßnahme geeignet. (siehe Kapitel 7.1 Allgemein). Eine Vorsortierung mit dem Sieblöffel kann erfolgen. Stationierung 6+130 bis 6+590 In diesem Trassenabschnitt ist ein ca. 4 m hoher Damm vorgesehen (siehe Übersichtstabelle Kapitel 7.1). Die Kleinrammbohrungen RKS 21 bis RKS 23 wurden in diesem Abschnitt abgebohrt. Unterhalb des ca. 0,3 m mächtigen Oberbodens wurden überwiegend umgelagerte Verwitterungslehme angetroffen. Die Verwitterungslehme sind je nach Wassergehalt als Gründungshorizont geeignet. Je nach Wassergehalt bzw. Witterung ist eine Bodenverbesserung mittels Kalkung durchzuführen (siehe Kapitel 7.1 Allgemein). Stationierung 6+590 bis 6 + 900 Für diesen Bereich werden Böschungen von max. 8,0 m erforderlich (siehe Übersichtstabelle Kapitel 7.1). Die Kleinrammbohrungen RKS 24 und RKS 25 wurden in diesem Abschnitt abgebohrt. Die oberen ca. 2 3 m der Böschungen werden von Verwitterungslehmen aufgebaut, die je nach Zusammensetzung einen höheren Kies- und Steinanteil aufweisen können. Darunter folgen die Festgesteine (hauptsächlich Tonmergelsteine) des Oberen Muschelkalkes. Es wurden Bohrtiefen von max. 3,4 m erreicht. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 33
Dies bedeutet, dass bis zur endgültigen Aushubsohle nicht überall erkundet werden konnte. Bis zur Aushubsohle fehlen unterhalb der erkundeten Tiefe noch ca. 6 m. Es ist von einer flachen Lagerung der Kalksteine und Mergelsteine auszugehen. In diesem Bereich sind Meiselarbeiten vorzusehen. Erfahrungsgemäß lassen sich die Kalksteine nicht oder nur bedingt (abhängig von der Klüftung bzw. Schichtung) mit dem Bagger lösen, sie sind also in die Bodenklasse 7 einzustufen. Die Tonmergelsteine hingegen sind mit dem Bagger lösbar (Bodenklasse 6). Daher sollte in diesem Bereich für 30% des Aushubes (Verwitterungslehm) die Bodenklasse 4-5 und für 40 % die Bodenklasse 6 und 30 % die Bodenklasse 7 vorgesehen bzw. ausgeschrieben werden. Stationierung 6 + 900 bis 7 + 409,6 (Ende der Baustrecke) In diesem Trassenabschnitt sind 3 Dämme und ein Hanganschnitt vorgesehen (siehe Übersichtstabelle Kapitel 7.1). Die Kleinrammbohrung RKS 26 wurden in diesem Abschnitt abgebohrt. Unterhalb des ca. 0,3 m mächtigen Oberbodens wurde überwiegend Lößlehm und umgelagerte Verwitterungslehm (Bodenklasse 4) angetroffen. Der Lößlehm und der Verwitterungslehm sind je nach Wassergehalt als Gründungshorizont geeignet. Eine Bodenverbesserung mittels Kalkung ist je nach Wassergehalt bzw. Witterung durchzuführen (siehe Kapitel 7.1 Allgemein). Im Bereich des Hanganschnittes kann evtl. auch der verwitterte Tonmergelstein angetroffen werden (Bodenklasse 4 6). In diesem Bereich sollte für ca. 90% des Aushubs die Bodenklasse 4 und ca. 10% des Aushubs die Bodenklasse 6 ausgeschrieben werden. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 34
7.2 Böschungen Die geplanten Böschungen werden durch Lößlehme, Verwitterungslehme o- der die Verwitterungsprodukte bzw. die Festgesteine des Oberen Muschelkalkes und des Unteren Keupers aufgebaut. Die Böschungen, so weit sie als Dauerböschungen geplant sind, können wie geplant, mit einem Böschungswinkel von 35 angelegt werden. Werden im Böschungsbereich ausreichend standfeste Festgesteine (z.b.: Sand- bzw. Tonsteine) angetroffen, können auch steilere Böschungswinkel denkbar werden. Fels der Bodenklasse 7 (Kalkstein, Dolomit, Sandstein) kann z.b. mit 70-80 abgeböscht werden. Zum überlagernden Löckerboden bzw. der Bodenklasse 6 sollte eine Berme von 1 m verbleiben. Dies ist aber je nach endgültiger Situation vor Ort im Rahmen einer Bauüberwachung zu klären. Generell empfehlen wir, die Böschungen nach Erstellen des Böschungswinkels nicht nur mittels einer Mutterbodenbedeckung zu begrünen, sondern noch eine sog. Lochung vorzunehmen. Bei dieser Lochung werden in die Böschung Löcher hergestellt und Pflanzen mit Substrat (z.b.: Bodendeckern) eingepflanzt. Dies hat den Vorteil, das sofort eine Durchwurzelung und somit ein sicherer Böschungskörper entsteht. Bei einem alleinigen Aufbringen von einer Mutterbodenschicht besteht die Gefahr, dass der Mutterboden abrutscht bzw. abgespült wird. In der nachfolgenden Tabelle sind die Einschnitte aufgelistet, wie sie dem Höhenplan und den Querschnitten zu entnehmen sind (Alle Angaben sind Circa- Angaben). Die Einschnitte wurden nach aufsteigender Kilometrierung durchnummeriert. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 35
Einschnitt Nr. von Trasse km bis Trasse km max. Böschungshöhe [m] 1 0 + 320 0 + 500 ca. 1,0 m 2 0 + 800 1 + 930 ca. 2,5 m 3 1 + 070 1 + 230 ca. 3,0 m 4 2 + 400 2 + 570 ca. 3,5 m 5 2 + 870 3 + 260 ca. 9,5 m 6 4 + 150 4 + 220 ca. 2,0 m 7 4 + 840 5 + 200 ca. 5,5 m 8 5 + 880 6 + 130 ca. 6,0 m 9 6 + 590 6 + 900 ca. 8,0 m 10 7 + 280 7 + 380 ca. 6,0 m Stationierung km 0+000 bis 0 +930 und km 4+150 bis 4+220 In den Böschungen (Einschnitt Nr. 1, 2 und 6) in diesen Trassenbereichen stehen Lößlehme (Bodenklasse 4) an. Die Böschungshöhe beträgt max. ca. 2,5 m. Die Böschungen können, wie geplant mit 35 abgeböscht werden (siehe Anlage 4, Rechenquerschnitt 0+875). Stationierung km 1+070 bis 1+230 In diesem Trassenbereich ist ein Einschnitt mit einer maximalen Böschungshöhe von 3,0 m geplant. Es wurde unter dem ca. 0,3 m mächtigen Oberboden der 0,3 m mächtige Verwitterungslehm sowie der steinig/kiesige Verwitterungshorizont angetroffen. Für diesen Bereich sind für 60% des Aushubes (Verwitterungslehm, Verwitterungshorizont) die Bodenklasse 3 5 und für 20 % die Bodenklasse 6 und 20 % die Bodenklasse 7 vorzusehen. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 36
Stationierung km 2+400 bis 2+870 Die oberen ca. 1 2 m der Böschungen werden von Verwitterungslehmen bzw. dem kiesig, steinigen Verwitterungshorizont aufgebaut, die je nach Zusammensetzung einen höheren Kies- und Steinanteil aufweisen können. Darunter folgen die Festgesteine (hauptsächlich Kalksteine und Mergelsteine des Oberen Muschelkalkes. Für diesem Bereich sind für 60% des Aushubes (Verwitterungslehm/Verwitterungshorizont) die Bodenklasse 4-5 und für 20 % die Bodenklasse 6 und bei 20 % die Bodenklasse 7 vorzusehen. Stationierung 2+870 bis 3+260 Die oberen ca. 1 2 m der Böschungen werden von Verwitterungslehmen aufgebaut, die je nach Zusammensetzung einen höheren Kies- und Steinanteil aufweisen können. Darunter folgen die Festgesteine (hauptsächlich Kalksteine und Mergelsteine des Oberen Muschelkalkes. In diesem Bereich sollte für den oberen Meter (ca. 20 %) die Mischklasse 3-5 und für 30 % die Bodenklasse 6 und bei 50 % die Bodenklasse 7 vorgesehen bzw. ausgeschrieben werden. Die Standsicherheit der Böschung konnte bei dem vorgesehenen Böschungswinkel von 35 rechnerisch nachgewiesen werden (siehe Anlage 4, Rechenquerschnitt 3 + 075). Stationierung 4+840 bis 5+200 Die Böschung in diesem Trassenabschnitt wird aus Verwitterungslehmen über verwitterten Tonmergelsteinen bestehen, es sind Böschungshöhen von ca. 5,5 m geplant. In diesem Bereich sollte bis zu einer Tiefe von ca. 1,5 2 m, ca. 30 % unter Gelände die Mischklasse 3 5 und unterhalb ca. 2 m unter Gelände zu 70% die Bodenklasse 6 ausgeschrieben werden. Die Standsicherheit der Böschung wurde bei dem vorgesehenen Böschungswinkel rechnerisch nachgewiesen (siehe Anlage 4, Rechenquerschnitt 5 + 000. E 08545/ gutachten01: K3972 Transversale Eberstadt-Adelsheim / 05.12.2008 Seite 37