Dr. Muntzos & Schaefer GmbH Heemanns Damm 3 49536 Lienen GEG mbh Münzstraße 44 48143 Münster Dr. Muntzos & Schaefer Beratende Geologen GmbH Heemanns Damm 3 49536 Lienen Fon +49 (5484) 9620-0 Fax +49 (5484) 9620-20 info @ bodengutachter.de www.bodengutachter.de Ihr Zeichen Ihre Nachricht vom Unser Zeichen Datum dsch 12.06.2014 G U T A C H T E N Vorhaben: Westhofenstraße, 44577 Castrop-Rauxel Baugrunduntersuchung, Allgemeine Baugrundbeurteilung, Baugrundgutachten zur Erschließung (Kanal- und Straßenbau), Gutachten zur Versickerungsfähigkeit des Untergrundes Auftraggeber: GEG mbh Münzstraße 44, 48143 Münster Bearbeiter: Dipl.-Geol. Dr. Thomas Muntzos Projekt-Nr.: 238-2014 Geschäftsführung: Dipl.-Geol. Dr. Thomas Muntzos; Dipl.-Geol. Dirk Schaefer eingetragen: AG Steinfurt, HRB 8224, USt-IdNr. DE263125851, Steuer-Nr. 327/5777/7209 Bankverbindungen: Deutsche Bank Lengerich, Konto-Nr. 2465920 (BLZ 26570024), IBAN: DE12 2657 0024 0246 5920 00 BIC: DEUTDEDB265 Kreissparkasse Steinfurt, Konto-Nr. 63052435 (BLZ 40351060), IBAN: DE40 4035 1060 0063 0524 35 BIC: WELADED1STF Deutsche Bank Halle, Konto-Nr. 5443171 (BLZ 86070024), IBAN: DE23 8607 0024 0544 3171 00 BIC: DEUTDEDBLEG
Inhaltsverzeichnis 1. Aufgabestellung... 3 2. Geotechnische Felderkundung, Baugrundverhältnisse... 4 2.1 Bodenschichtung... 4 2.2 Grundwasser... 5 2.3 Bodengruppen und Bodenklassen... 5 2.4 Bodenmechanische Kennwerte... 6 2.5 Expositionsklassen für erdberührte Stahlbeton-/Betonbauteile... 6 2.6 Erdbebenzonen-Zuordnung des Baugebietes gemäß DIN 4149... 6 3. Allgemeine Hinweise zur Baudurchführung und Gründung von Hochbauten... 7 Unterkellerte Bauwerke... 7 Baugrube/Erdarbeiten... 7 Wasserhaltung... 7 Gründung... 7 Aushubböden... 7 Sicherung der Untergeschosse gegen Vernässung... 8 Nicht unterkellerte Bauwerke... 8 Baugrube/Erdarbeiten... 8 Wasserhaltung... 8 Gründung... 8 Bauwerksabdichtung... 9 Aushubböden... 9 4. KANALISATION... 10 4.1 Wasserhaltung und Grabensicherung... 10 4.2 Stabilisierung der Grabensohle, Rohrauflagerung... 10 4.3 Grabenverfüllung, Wiedereinbaufähigkeit der anstehenden Böden... 11 5. STRAßENBAU... 11 5.1 Bodenkenngrößen für den Straßenbau... 11 5.2 Ausschachtungsplanum bzw. Rohplanum... 11 5.3 Frostschutzmaßnahmen... 12 5.4 Schottertragschicht... 13 5.5 Geh- und Radwege... 13 5.6 Böschungen... 13 6. Allgemeine Hinweise... 13 7. Anlagen... 14 Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse Seite 2 von 14
1. Aufgabestellung Die Fa. Dr. Muntzos & Schaefer Beratende Geologen GmbH wurde am 21.07.2014 von der GEG mbh, Münzstraße 44, 48143 Münster, mit der Baugrunduntersuchung, der Allgemeinen Baugrundbeurteilung, dem Baugrundgutachten zur Erschließung (Kanal- und Straßenbau) und mit der Beurteilung der Versickerungsfähigkeit des Untergrundes für das geplante Vorhaben "Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse" beauftragt. Im Rahmen der Baugrunduntersuchung sollten die Boden- und die Grundwasserverhältnisse festgestellt werden. Für statische Nachweise wird eine Baugrundbeurteilung mit Angabe der notwendigen bodenmechanischen Kennwerte erfolgen. Die Bestimmung der Bodengruppen erfolgt nach DIN 18 196 und der Bodenklassen nach DIN 18 300. Nach derzeitigem Planungsstand werden unterkellerte und nicht unterkellerte Bauwerke (Mehrfamilienhäuser, Doppel- und Reihenhäuser) errichtet. Detaillierte Informationen über die geplanten Gründungsniveaus liegen zurzeit nicht vor. Es wird davon ausgegangen, dass sich die Oberkanten Fertigfußboden Erdgeschoss (OKFE EG) bei ca. 0,30 m über dem jeweiligen, geplanten Geländeniveau befinden werden. Für die nicht unterkellerten Bauwerke wird von einer frostfreien Gründung bei ca. 1,0 m unter OKFE EG, d.h. bei ca. 0,80 m u. dem geplanten Geländeniveau, und für die unterkellerten Bauwerke von einer Unterkante (UK) Bodenplatte Kellergeschoss bei ca. 3,0 m unter OKFE EG, d.h. bei ca. 2,80 m u. dem geplanten Geländeniveau ausgegangen. Die Regen- und Schmutzwasserkanäle werden voraussichtlich zwischen 2,0 m und 3,0 m u. dem geplanten Geländeniveau verlegt. Bei den geplanten, gepflasterten Wegen bzw. Stellflächen wird vorab die Belastungsklasse Bk1,0 Bk3,2 bzw. Bk0,3 zugrunde gelegt. Die Geländeuntersuchungen wurden am 31.07.2014 durchgeführt. Die entnommenen Bodenproben wurden im bodenmechanischen Labor der Firma Dr. Muntzos & Schaefer Beratende Geologen GmbH untersucht und werden zur Beweissicherung bis 6 Monate nach Abschluss der Geländeuntersuchungen aufbewahrt. Für die Ausarbeitungen liegt dem Gutachter ein Lageplan des projektierten Grundstückes (Maßstab 1:500) vor. Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse Seite 3 von 14
2. Geotechnische Felderkundung, Baugrundverhältnisse Zur Baugrunderschließung wurden im projektierten Grundstück acht Sondierbohrungen (RKS 1 - RKS 8; φ 50-36 mm) bis max. 5,0 m unter Geländeoberkante (u. GOK) abgeteuft. Parallel zu den Sondierbohrungen wurden vier leichte Rammsondierungen (LRS; DPL gemäß EN ISO 22476-2: 2005; Nummerierung gemäß zugehöriger RKS) zur Erfassung der Lagerungsdichte der rolligen bzw. des Konsistenzzustandes der bindigen Böden bis zu einer Tiefe von max. 3,90 m niedergebracht. Ein weiterer Bohr- und Sondierfortschritt war aufgrund der Konsistenzverhältnisse der im Bereich der Endteufen anstehenden Bodenarten (verwittertes Festgestein) nicht möglich und aus gutachterlicher Sicht nicht zweckmäßig. Die Lage der Sondierbohrungen und der Rammsondierungen ist der Anlage 1 (Lageplan Maßstab ca. 1:1000) zu entnehmen. Die Bohrprofile und die Rammdiagramme (Höhen-Maßstab 1:50) sind in der Anlage 2 dargestellt. Die Schichten- und Probenverzeichnisse sowie das Nivellierprotokoll befinden sich in der Anlage 3 bzw. 4. Als Bezugspunkt (BZP) für das Nivellement der Aufschlussansatzpunkte wurde die Oberkante des in Anlage 1 gekennzeichneten Kanaldeckels gewählt und auf 0,00 m ü. BZP gesetzt. 2.1 Bodenschichtung Den Aufschlussergebnissen zufolge wird der Bodenaufbau im Bereich der Aufschlussansatzpunkte aus folgenden Böden gebildet: Mutterboden (Auffüllung): Die oberen 0,20-0,60 m setzen sich aus dem aufgefüllten, weichen, humosen Oberboden (Mutterboden: schwach humose Lehme) zusammen. Lehm: Im Anschluss an den humosen Oberboden wurden bis 3,90/>5,0/4,50/3,10/3,0/2,90/2,80/2,50 m u. GOK (RKS 1/RKS 2/RKS 3/RKS 4/RKS 5/RKS 6/RKS 7/RKS 8) geogene bzw. aufgefüllte (RKS 8: 0,45-1,80 m u. GOK), weiche bis steife, schwach feinsandige, schwach tonige Lehme erbohrt. Fels, verw.: Die o.g. Lehme werden bis zu den erreichten Aufschlusstiefen von den steifen bis halbfesten/festen Verwitterungsprodukten (= schwach kiesige, tonige bis stark tonige Schluffe bzw. stark schluffige Tone) unterlagert. Eine detaillierte Beschreibung der Bodenzusammensetzung und schichtung ist der Anlage 2 und der Anlage 3 zu entnehmen. Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse Seite 4 von 14
2.2 Grundwasser Grundwasser (GW) wurde zur Zeit der Geländearbeiten bis zu den erreichten Aufschlusstiefen nicht angetroffen. Aufgrund der angetroffenen Bodenschichtung (s. daraus resultierende Maßnahmen zur Sicherung des Kellergeschosses gegen Vernässung, Kap. 4) hält der Gutachter das Einholen von Informationen über Höchste Grundwasserstände (HGW) für das projektierte Grundstück für nicht erforderlich. Der Durchlässigkeitsbeiwert der anstehenden Bodenarten kann wie folgt abgeschätzt werden: Auffüllung: Mutterboden: Lehm: Fels, verw.: 1 x 10-6 m/s 5 x 10-7 m/s < 1 x 10-7 m/s Bei einem Sicker-/Oberflächenwasserzufluss in den verfüllten Baugrubenarbeitsraum des unterkellerten Bauwerkes kann sich aufgrund einer zeitlich verzögerten Versickerung (kf-wert der anstehenden, versickerungsrelevanten Böden 5 x 10-7 m/s) ein Stauwasserstand bis +/- derzeitiger Geländeoberkante einstellen (s. Kap. 3, letzter Absatz). Aufgrund des gegeben kf-wertes des Untergrundes ist eine Regenwasserversickerung gemäß DWA-Regelwerk A 138 nicht zulässig und technisch nicht durchführbar. Eine Regenwassernutzung als Brauchwasser kann in Betracht gezogen werden. 2.3 Bodengruppen und Bodenklassen Die anstehenden Böden gehören folgenden Bodengruppen (DIN 18 196) und Bodenklassen (DIN 18 300) an: Auffüllung: Mutterboden Bodengruppe [OU] Bodenklasse 1 Lehm: Bodengruppe UL/[UL] Bodenklasse 4 Fels, verw.: Bodengruppe UL/TL Bodenklasse 4-5 Feinkörnige Böden, hierzu zählen alle angetroffenen Böden, besitzen grundsätzlich eine hohe Wasseraufnahmefähigkeit (30-100%), so dass diese Böden beim Freilegen des Gräben/Gruben/Baugruben nach starken Niederschlägen sowie beim Befahren dieser Böden im wassergesättigten Zustand in den fließenden Konsistenzzustand und damit in die Bodenklasse 2 übergehen können. Die angetroffenen mineralischen Böden gehören gemäß ZTV E-StB folgenden Frostempfindlichkeitsklassen an: Lehm: Fels, verw. Frostempfindlichkeitsklasse: F3 Frostempfindlichkeitsklasse: F3 Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse Seite 5 von 14
2.4 Bodenmechanische Kennwerte Die bodenmechanischen Kennwerte der anstehenden und einzubauenden Böden können aufgrund der Bodenansprache und der Feldversuche wie folgt angenommen werden: Tabelle 1: Bodenmechanische Kennwerte für die angetroffenen Bodenarten Bodenart γ (kn/m³) γ (kn/m³) ϕ ( ) c (kn/m²) Es (kn/m²) Rechenwert Es (kn/m²) Tiefe* (m u. GOK) Humoser Oberboden; weich 17 7 25 0 1.000-3.000 2.000 0,00-0,40 Lehm; weich 17,5 9 27,5 0 6.000-8.000 7.000 0,40-2,20 Lehm; steif bis halbfest 18,5-19,5 10-11 27,5 2-5 12.000-18.000 15.000 2,20-3,50 Fels, verw.; halbfest bis fest 19,5-21 11 27,5 5-10 18.000-25.000 22.000 3,50-5,00 Schotter 0/45: 100% DPr 22 14 37,5 0 >80.000 80.000 - RC-Baustoff ca. 0/45 bzw. 0/56: 98-100% DPr 21-22 12-14 35-37,5 0 35.000-60.000 50.000 - Packlage 0/X; X 150 mm 22 14 37,5 0 55.000-65.000 60.000 - Füllsand: 98% DPr 19 11 32,5 0 >40.000 40.000 - γ = Wichte des erdfeuchten Bodens γ = Wichte des Bodens unter Auftrieb ϕ = Reibungswinkel des drainierten Bodens c = Kohäsion des drainierten Bodens Es = Steifeziffer für den Spannungsbereich 130/260 kn/m² 2.5 Expositionsklassen für erdberührte Stahlbeton-/Betonbauteile Die Expositionsklasse X0 ist für die Bodenplatte von nicht unterkellerten Bauwerkes anzusetzen. Bei den unterkellerten Bauwerken und den geplanten Abwasserbauwerken (Kanäle und Schachtbauwerke) muss gemäß EN 206-1 für den zu verwendenden Beton bei erdberührten Bauteilen - für eine Korrosion, ausgelöst durch Karbonatisierung - die Expositionsklasse XC2 (durch Grund-/Schichtwasser nass, nie trocken) für die Umgebungsbedingungen angesetzt werden. Die Expositionsklasse XC2 ist ebenfalls für die Frostschürzen/Streifenfundamente von nicht unterkellerten Bauwerken anzusetzen. Für eine Korrosion ausgelöst durch chemischen Angriff muss aus geotechnischer Sicht bei erdberührten Bauteilen keine Expositionsklasse angesetzt werden. 2.6 Erdbebenzonen-Zuordnung des Baugebietes gemäß DIN EN 1998-1/NA:2011-01 Gemäß "Karte der Erdbebenzonen und geologischen Untergrundklassen der Bundesrepublik Deutschland: Bundesland NRW, Geologischer Dienst NRW, Krefeld, 2006" gehört 44577 Castrop-Rauxel zu keiner Erdbebenzone und zu keiner Untergrundklasse gemäß DIN EN 1998-1/NA:2011-01. Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse Seite 6 von 14
3. Allgemeine Hinweise zur Baudurchführung und Gründung von Hochbauten Wie bereits erwähnt, liegen zurzeit keine detaillierten Informationen über die geplanten Gründungsniveaus vor. Es wird davon ausgegangen, dass sich die Oberkanten Fertigfußboden Erdgeschoss (OKFE EG) bei ca. 0,30 m über dem jeweiligen, geplanten Geländeniveau befinden werden. Für die nicht unterkellerten Bauwerke wird von einer frostfreien Gründung bei ca. 1,0 m unter OKFE EG, d.h. bei ca. 0,80 m u. dem geplanten Geländeniveau, und für die unterkellerten Bauwerke von einer Unterkante (UK) Bodenplatte Kellergeschoss bei ca. 3,0 m unter OKFE EG, d.h. bei ca. 2,80 m u. dem geplanten Geländeniveau ausgegangen. Zur Gründung der Bauwerke empfiehlt der Gutachter folgende Vorgehensweisen: Unterkellerte Bauwerke Baugrube/Erdarbeiten: Die Baugruben sind bis 20 cm u. UK Bodenplatte/Sauberkeitsschicht auszuschachten. Die Baugrubenwände können unter 45 abgeböscht werden. Sollte aus Platzgründen ein Verbau notwendig werden, empfiehlt der Gutachter einen Trägerbohlwandverbau. Die Träger des Verbaus sind in vorab zu erstellende Bohrlöcher einzubringen. Zur Bemessung des Verbaus sind die bodenmechanischen Kennwerte der Tabelle 1 zu berücksichtigen. Die zusätzliche Lastenbeanspruchung des Verbaus, resultierend aus der seitlichen Druckausbreitung durch den Baustellen- und Tagesverkehr, ist in die statischen Berechnungen einzubeziehen. Wasserhaltung: Zur Ausschachtung und Trockenhaltung der Baugruben wird eine offene Wasserhaltung mit Unterstützung eines, im Anschüttverfahren einzubringenden, 20 cm starken Schotter/Kies-Flächenfilters (= bauzeitlicher Flächenfilter, kapillarbrechende Schicht) ausreichend sein. Es wird lediglich mit Tages- und Schichtwasser gerechnet. Gründung: Plattengründung: Zur Berechnung der Bodenplatten (nach dem Steifezifferverfahren) sind die Steifeziffern der Tabelle 1 zu verwenden. Zur Berechnung der Bodenplatten nach der Bettungsmodultheorie können Bettungsmodule von ks = 8,5-11,7 MN/m³ (zul σ/σe,k = 170-233 kn/m 2, zul. s = 2,0 cm) angesetzt werden. Unterhalb der Bodenplatte ist eine 5 cm mächtige Unterbetonschicht einzubringen oder eine Kunststofffolie zu verlegen, um Zementverluste beim Betonieren der Bodenplatten zu vermeiden. Aushubböden: Die zur Auskofferung kommenden bindigen Böden (Bodengruppen UL/[UL]) und der humose Oberboden sind nach ihrem Lösen nicht verdichtbar und können lediglich in setzungsunempfindlichen Randbereichen (z.b. Blumenbeete, Rasenflächen) wieder eingebaut werden. Zur Arbeitsraumverfüllung ist daher ein geeigneter, verdichtbarer, korn- und raumbeständiger Ersatzboden (z.b. Füllsand) zu verwenden. Eine ordnungsgemäße Verdichtung des Füllbodens (DPr 98 %) wird vorausgesetzt. Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse Seite 7 von 14
Sicherung der Untergeschosse gegen Vernässung: Aufgrund der angetroffenen Baugrundsituation empfiehlt der Gutachter eine Abdichtung der unterirdischen Bauwerksbereiche gemäß DIN 18195-6: 2000-08 (Abdichtung gegen drückendes Wasser) bzw. die Untergeschosse können als "Weiße Wannen" ausgebildet werden. Zum Wasserdruckansatz bei der Bemessung der Bodenplatten und der aufgehenden Wände ist von einem Stau-/Grundwasserstand bis derzeitiger Geländeoberkante auszugehen (sofern die Geländeauffüllung bis zur geplanten Geländeoberkante mittels rolligem Bodenmaterial durchgeführt wird bzw. eine natürliche Vorflut für das Stauwasser gegeben ist). Nicht unterkellerte Bauwerke Eine wasserdichte Anbindung eventuell geplanter Kellerlichtschächte an die Kellerwände und/oder Maßnahmen zur Entwässerung von Lichtschächten/ Lichthöfen sind dann zwingend notwendig. Eine Entwässerung in die Arbeitsraumhinterfüllung ist nicht zulässig. Aufgrund der Inhomogenitäten im oberflächennahen Baugrundniveau empfiehlt der Gutachter, im Bereich der nicht unterkellerten Bauwerke unterhalb der Unterkante Perimeterdämmung/Bodenplatte ein Gründungspolster aus verdichtbarem, lehmfreien, kornund raumbeständigen Füll-/Ersatzboden (vorzugsweise Schotter 0/45, Sand-Kies-Gemisch, entsprechendes RC-Material) mit einer Stärke von 1,0-2,0 m einzubauen. Baugrube/Erdarbeiten: Es ist ein Rohplanum bei mind. 1,0-2,0 m (eine Einzelfallprüfung ist zwingend erforderlich) unter geplanter Bodenplattenunterkante herzustellen. Das freigelegte Planum ist mittels geeignetem Verdichtungsgerät nachzuverdichten oder sogar durch eine Steinpacklage/Grobschotter (20-30 cm stark) zu stabilisieren. Anschließend muss bis Unterkante Perimeterdämmung/Bodenplatte der o.g. Füll-/Ersatzboden lagenweise (max. 30 cm-lagen; 1. Lage bzw. Steinpack/Grobschotterlage im Anschüttverfahren), ordnungsgemäß verdichtet eingebaut werden (der nachzuweisende Verdichtungsgrad des Füll-/Ersatzbodens beträgt 98% DPr). Bei der Bemessung der Baugrube über die Bauwerks- bzw. die Fundamentaußenkanten hinaus ist der Lastausbreitungswinkel von 45 für rollige Böden zu berücksichtigen. Wasserhaltung: Zur Trockenhaltung des Rohplanums wird bei Bedarf eine offene Wasserhaltung ausreichend sein. Es wird lediglich mit Tages- bzw. Schichtwasser gerechnet. Gründung: Bodenplatte in Kombination mit Frostschürzen: Der Gutachter empfiehlt bei den nicht unterkellerten Bauwerksbereichen eine Plattengründung in Kombination mit Frostschürzen. Zur Berechnung der Bodenplatten nach dem Bettungsmodulverfahren können Bettungsmodule von ks = 8,1-12,7 MN/m³ (zul σ/σe,k = 150-225 kn/m 2, zul. s = 1,86-1,77 cm) angesetzt werden.!! Die o.g. Bettungsmodule bzw. die o.g. max. zulässigen Bodenpressungen sind nur bei ordnungsgemäßem Einbau des o.g. Füll-/Ersatzbodens gültig!! Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse Seite 8 von 14
Der Einbau einer Kunststofffolie unterhalb der Bodenplatte ist zu empfehlen, um Zementverluste beim Betonieren vermeiden zu können. Streifenfundamente/Frostschürzen: Die Fundamentgräben können vom Niveau des eingebrachten Ersatzbodens senkrecht ausgeschachtet werden. Ein gelegentlicher Bodennachfall ist dabei in Kauf zu nehmen. In der folgenden Tabelle werden die zulässigen Bodenpressungen (zul σ) für Streifenfundamente (Fundamentlänge a 5 m) dargestellt. In Abhängigkeit von der gewählten Fundamentbreite (b) und der gewünschten bzw. zulässigen Setzung (s) kann das zul σ abgelesen werden. Bei dem geplanten Bauwerk können Setzungen von max. s = 2,0 cm zugelassen werden. Fundamentbreite zulässige Bodenpressung Setzung Bettungsziffer [m] [kn/m²] [cm] [MN/m³] 0,4 164-344 1,19-1,27 14-27 0,5 163-367 1,41-1,66 12-22 0,6 166-380 1,64-2,00 10-19 Die Bodenplatte ist konstruktiv an die Streifenfundamente anzubinden. Der Einbau einer ca. 5 cm starken Unterbetonschicht unterhalb der Tragwerke und der Bodenplatte ist zu empfehlen, um Zementverluste beim Betonieren vermeiden zu können. Bauwerksabdichtung: Zur Abdichtung der nicht unterkellerten Bauwerksbereiche sind gemäß DIN 18195, Teil 4, Maßnahmen zum Schutz gegen kapillar aufsteigende Feuchtigkeit sowie Dampfsperren ausreichend. Aushubböden: s. Abschnitt Unterkellerte Bauwerke Der Gutachter empfiehlt, im Vorfeld einer konkreten Planung ergänzende, objektbezogene Baugrunduntersuchungen durchzuführen. Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse Seite 9 von 14
4. KANALISATION Der Neubau der geplanten Kanäle wird in offener Bauweise erfolgen. Nach Abschieben des Mutterbodens und u.u. erfolgter Herstellung der Baustraßen kann der Aushub der Kanalgräben erfolgen. 4.1 Wasserhaltung und Grabensicherung Wie bereits erwähnt, befindet sich die Sohllage der geplanten Kanäle zwischen 2,0 m u. GOK und 3,0 m u. GOK. Folgende Verbau-/Sicherungsvarianten der Kanalgräben werden seitens des Gutachters empfohlen: Kanalgrabentiefe Verbauart Bis 1,25 m Aushub ohne Sicherungsmaßnahmen Bis 1,75 m Abböschung/Abstützung mit Saumplatten der oberen 0,50 m der Gräben Bis 3,00 m end-/mittiggestützte Stahlverbauplatten Für die Wasserhaltung sollte folgende Systematik beachtet werden: Kanalgrabentiefe Art der Wasserhaltung Bis 3,0 m Offene Wasserhaltung (mind. 20 cm Flächenfilter aus Schotter 0/45) Bei der Durchführung der offenen Wasserhaltung wird mit einem geringen Anfall von Schicht-, Stau- und Tageswasser gerechnet. Um Aufweichungen der Grabensohle zu vermeiden, empfiehlt der Gutachter einhergehend mit der Ausschachtung je nach Wasseranfall einen mind. 20 cm starken Belastungsfilter aus Schotter 0/45 im Anschüttverfahren auf der Grabensohle einzubauen. Die Verdichtung des Belastungsfilters muss statisch erfolgen. Für die Bemessung des Verbaus sind die bodenmechanischen Kennwerte der Tabelle 1 zu berücksichtigen. Die zusätzliche Lastenbeanspruchung des Verbaus, resultierend aus der seitlichen Druckausbreitung durch den Baustellenverkehr, ist in die statischen Berechnungen einzubeziehen. Sollten wassergesättigte Sand-/Kieslinsen angeschnitten werden, kann abgewartet werden bis sie ausbluten oder zu deren zügigen Entwässerung eine geschlossene Wasserhaltung durchgeführt werden. 4.2 Stabilisierung der Grabensohle, Rohrauflagerung Die Stabilisierung der Aushubsohle wird durch den bereits empfohlenen 20 cm starken Belastungsfilter erfolgen. Ein Rohrauflager aus Sand, Kies etc. ist bei Rundprofilrohren (Rohre ohne Fuß) vorzusehen. Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse Seite 10 von 14
4.3 Grabenverfüllung, Wiedereinbaufähigkeit der anstehenden Böden Die hauptsächlich anstehenden bindigen Böden (Bodengruppe UL/[UL]) sind nach ihrem Lösen ohne "Branntkalkzugabe" nicht verdichtbar und können somit nicht wieder eingebaut werden. Sollte eine Verbesserung/Stabilisierung der anstehenden Böden nicht in Betracht gezogen werden, ist der Abtransport des gesamten Bodenaushubs und die Lieferung eines geeigneten Ersatzbodens in der Ausschreibung vorzusehen. 5. STRAßENBAU Zu Beginn der Straßenbauarbeiten ist der bis zu 0,60 m mächtige humose Oberboden im Bereich der geplanten Straßen, Wege und Nebenanlagen gänzlich abzutragen. Unterhalb des Mutterbodens stehen vorwiegend aufgeweichte bindige Böden an, die im vorgefundenen Konsistenzzustand eine ausreichende Verdichtung nicht zulassen. Aufgrund dieser Feststellungen muss im Rahmen des Neubaus der Straßen, Wege und Nebenanlagen im projektierten Baugebiet die Stabilisierung des Rohplanums berücksichtigt werden. Aufgrund der Notwendigkeit der Stabilisierung des Rohplanums empfiehlt der Gutachter für die Verdichtungsnachweise die Forderungen der RStO 12 für die Belastungsklassen Bk1,0 Bk3,2 bzw. Bk0,3 anzusetzen. 5.1 Bodenkenngrößen für den Straßenbau Die für den Straßenbau relevanten Kenngrößen der oberflächennah, unterhalb des Mutterbodens vorwiegend anstehenden Böden sind im Folgenden übersichtlich dargestellt. - Bodengruppe : UL/[UL] - Bodenklasse : 4 - Frostempfindlichkeitsklasse : F 3 - Auflockerung in % nach dem Lösen : 15-25 - vorliegender Verdichtungsgrad (DPR in %) im Untergrund (Erdplanum) : < 97 und häufig < 95 - vorhandenes Ev2-Modul in MN/m² der Böden : < 45 5.2 Ausschachtungsplanum bzw. Rohplanum Im Bereich der geplanten Straßen, Wege und Nebenanlagen stehen im oberflächennahen Bereich aufgeweichte bindige bzw. stark bindige Böden an. Der erforderliche Verdichtungsgrad des Untergrundes im Bereich der bindigen Böden (zukünftiges Rohplanum) ist bei dem vorgefundenen Konsistenzzustand (weich) nicht gegeben und kann ohne zusätzliche Bodenverbesserungsmaßnahmen nicht erreicht werden. Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse Seite 11 von 14
Eine Stabilisierung des Rohplanum durch eine Grundvermörtelung des Baugrundes mit 4 6 % Branntkalk nach dem Ortsmischverfahren oder eine Geotextilbewehrung des Untergrundes sowie Unterbaus ist aufgrund der zu erwartenden wiederholten Eingriffe weiterer Versorger nicht zweckmäßig. Aus gutachterlicher Sicht empfiehlt sich zur Stabilisierung des o.g. Rohplanums (! auch im Bereich von Baustraßen!) folgende Vorgehensweise: - Vollständiger Aushub des humosen Oberbodens und des anstehenden aufgeweichten, lehmigen Bodens bis mind. 0,80 m unter geplantem Niveau der Oberkante (OK) Fahrbahn sowie OK Nebenanlagen. - Einbau einer Stabilisierungsschicht aus "Grobschotter" der Körnung 60/80 oder 70/100 oder Packlage 0/X; X 150 mm (! kein eingestellter Kornaufbau) im Anschüttverfahren ("vor Kopf Einbau") auf der Ausschachtungssohle. Das grobkörnige Material sollte in einer Stärke von 30 cm eingebaut werden. Bei der nachträglichen Verdichtungsarbeit mit einer Straßenbauwalze wird er z.t. in den Untergrund eingedrückt. Dadurch wird das Höhenniveau des Erdplanums (50-60 cm u. Fahrbahnoberkante) erreicht. Auf dem so geschaffenen Rohplanum ist ein Ev2-Modul von > 45 MN/m² nachzuweisen. 5.3 Frostschutzmaßnahmen Die angetroffenen Böden sind überwiegend der Frostempfindlichkeitsklasse F 3 (UL/[UL]) zuzuordnen. Aus diesem Grund ist die Erstellung einer Frostschutzschicht erforderlich. Zu diesem Zweck sind geogene bzw. Recycling-Böden der Bodengruppe GW, GI, GE, SW, SE vorzusehen. Die Mindestdicke des frostsicheren Straßenaufbaus nach ZTV E-StB ist der folgenden Tabelle zu entnehmen: Tabelle: Ausgangswerte für die Bestimmung der Mindestdicke des frostsicheren Straßenaufbaus Frostempfindlichkeitsklasse des Erdplanums Dicke in cm Bk3,2 Bk1,0 Bk0,3 F 3 60 50 Auf der Oberkante der Frostschutzschicht ist ein Ev2 - Modul 120 MN/m² nachzuweisen. Aus gutachterlicher Sicht sollten die nicht gebundenen Tragschichten (1. und 2. Tragschicht, d.h. Frostschutz- und Schottertragschicht) aus Schotter 0/45 hergestellt werden. Dieses Material kann bei einer Verdichtung mit einer schweren Straßenbauwalze in einem Schüttvorgang (Einbau einer 45 cm starken Lage) eingebaut und verdichtet werden. Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse Seite 12 von 14
5.4 Schottertragschicht Der Einbau der Schottertragschicht und die Festlegung des gebundenen Oberbaus hat im Bereich der Fahrstreifen gemäß RStO 12 für die Bk3,2-Bk1,0 bzw. Bk0,3 zu erfolgen. Auf der Oberkante der Schottertragschicht ist ein Ev2 - Modul 150 MN/m² (Bk3,2-Bk1,0) bzw. 120 MN/m² (Bk0,3) nachzuweisen. Um diesen Verdichtungswert zu erreichen, muss auf der 1. Tragschicht (Frostschutzschicht) ein Ev2-Modul von 120/100 MN/m² erreicht werden. Dieses ist gemäß RStO 12 (Tabelle 8) bei der Verwendung eines Schotters 0/45 sowohl für die Frostschutzschicht als auch für die Schottertragschicht erreichbar. Aus diesem Grund empfiehlt der Gutachter den gesamten ungebundenen Oberbau aus mind. 45 cm Schotter zu bauen (s.o.). 5.5 Geh- und Radwege Auf der Oberkante der mind. 15 cm starken Schottertragschicht, welche auf eine mind. 23 cm starken Frostschutzschicht eingebaut wurde, ist ein Ev2 - Modul 80 MN/m² nachzuweisen. 5.6 Böschungen Sollten Böschungen im Baugebiet angelegt werden, dürfen sie eine Neigung von max. 1 : 2 (Böschungshöhe max. 3 m) aufweisen. Aufgrund der Präsenz von nicht genau zu erfassenden, wassergesättigten Sandlinsen innerhalb der "Lehme", sind beim Anschnitt solcher Böden zusätzliche Sicherungsmaßnahmen erforderlich. Böschungen in sandigen sowie gemischtkörnigen Böden (Bodengruppe SE, SU, SU*) mit einer Neigung von 1 : 2 sind durch Sträucherbewuchs ( Wurzelbewehrung ) zu sichern. Alternativ kann eine Böschungssicherung durch das Aufbringen einer ca. 1,0 m starken Lehmüberdeckung erfolgen. Eine Flächendrainage (ca. 20 cm starke, in Filtervlies eingewickelte Schicht aus Kies 0/32) auf dem Niveau des Böschungsfußes wird den Aufstau von Sicker- bzw. Grundwässern im rückwärtigen Bereich der Lehmschicht unterbinden. 6. Allgemeine Hinweise Die durchgeführten Untersuchungen sind als exemplarische Vorerkundung anzusehen, welche primär zur Planung der Erschließungsmaßnahmen dienen. Abweichungen im Baugrund (Schichtgrenzenverlauf, -mächtigkeiten, Lagerungs- und Konsistenzverhältnisse, anthropogene Einschlüsse etc.) innerhalb des projektierten Grundstückes können nicht gänzlich ausgeschlossen werden. Eine gutachterliche Begleitung der Erdarbeiten ist empfehlenswert. Grundsätzlich werden - vor allem nach Konkretisierung der Planung der Hochbauten - ergänzende objektspezifische Untersuchungen empfohlen, um die gründungstechnischen Aussagen anzupassen/zu optimieren. Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse Seite 13 von 14
7. Anlagen Anlage 1: Anlage 2: Anlage 3: Anlage 4: Lageplan Bohrprofile und Rammdiagramme Schichten- und Probenverzeichnisse Nivellierprotokoll Dr. Muntzos & Schaefer Beratende Geologen GmbH Dipl.-Geol. Dr. Thomas Muntzos Verteiler: GEG mbh, Münster; 3x Castrop-Rauxel, Westhofenstrasse Seite 14 von 14
RKS/LRS 8 RKS 7 RKS 6 RKS/LRS 5 RKS/LRS 4 Legende Rammkernsondierung (RKS) Leichte Rammsondierung (LRS: DPL) RKS 3 RKS 2 Dr. Muntzos & Partner Ing.-Büro für Baugrund, Grundwasser, Umwelt Nivellement-Bezugspunkt (BZP)= OK Kanaldeckel RKS/LRS 1 Heemanns Damm 3, 49536 Lienen, Fon: 05484/9620-0 Fax:-20 BAUMASSNAHME: Westhofenstraße 44577 Castrop-Rauxel DARSTELLUNG: Lageplan Baugrundaufschlüsse (RKS/LRS) Maßstab: Projekt-Nr.: bearbeitet gezeichnet geprüft ca. 1 : 1000 238-2014 Datum 31.07.2014 04.08.2014 04.08.2014 Anlage: 1 Blatt: 1 Name Strassdas Averdiek D. Schaefer
Legende Bodenarten Ton (T) Schluff (U) m ü. BZP 8.50 RKS 8 7,97 m LRS 8 7,97 m Schlagzahlen je 10 cm Mu Feinsand (fs) Mutterboden (Mu) 8.00 7.50 RKS 7 AMu A: Mu: U s g' h 0.45 [OU]/1 0 10 20 30 40 0.0 0.5 A Auffüllung (A) Fels verwittert () 7.00 6.50 6.00 5.50 5.00 RKS 6 5,72 m AMu A: Mu: U fs ms' g' h' 0.40 [OU]/1 6,56 m AMu A: Mu: U s g h' 0.50 U fs' t' stw g' [OU]/1 A A: U S g' S u u* g 1.80 U t fs' 2.50 : U t* 3.00 [SU*]/4 [SU-SU*]/3-4 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 Legende LRS (DPL gemäß EN ISO 22476-2: 2005) sehr locker/breiig locker/weich mitteldicht/steif mitteldicht/halbfest mitteldicht-dicht/fest 4.50 4.00 3.50 3.00 2.50 2.00 RKS 4 2,46 m AMu A: Mu: U s' g' h' 0.40 [OU]/1 LRS 4 2,46 m 0 10 20 30 40 0.0 0.5 Schlagzahlen je 10 cm RKS 5 3,66 m AMu A: Mu: U s' g' h' 0.30 U fs' t' [OU]/1 LRS 5 3,66 m 0 10 20 30 40 0.0 0.5 1.0 1.5 Schlagzahlen je 10 cm kein Bohrfortschritt U fs' t' 2.90 : U t t* 3.70 kein Bohrfortschritt 2.80 : T u* 3.30 TL/4 1.50 1.0 2.0 1.00 0.50 0.00-0.50-1.00-1.50-2.00-2.50-3.00 RKS 1-2,20 m AMu A: Mu: U s g' h' 0.30 [OU]/1 LRS 1-2,20 m 0 10 20 30 40 0.0 0.5 1.0 Schlagzahlen je 10 cm RKS 2-0,02 m AMu A: Mu: U s g' h' 0.20 U fs' stw g' [OU]/1 RKS 3 0,05 m AMu A: Mu: U s' g' h' 0.60 U fs' stw t' [OU]/1 U fs' t' stw g' 3.10 : U T 3.60 kein Bohrfortschritt UL-TL/4 1.5 2.0 45 2.5 3.0 3.5 kein Rammfortschritt kein Bohrfortschritt 3.00 : U t 3.40 41 2.5 kein Rammfortschritt 3,65 (tt.mm.jj) Legende Grundwasser 2,80 = Grundwasserstand nach Beendigung der Bohrung (tt.mm.jj) 3,50 (tt.mm.jj) Dr. Muntzos & Partner = Grundwasser am tt.mm.jj in 3,65 m unter Gelände angebohrt = Ruhewasserstand in einem ausgebauten Bohrloch Ing.-Büro für Baugrund, Grundwasser, Umwelt -3.50-4.00-4.50-5.00-5.50-6.00-6.50-7.00 kein Bohrfortschritt U fs' 3.90 : U t g' 4.30 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 kein Rammfortschritt 5.00 4.50 : U t* 5.00 Heemanns Damm 3, 49536 Lienen, Fon: 05484/9620-0 Fax:-20 BAUMASSNAHME: DARSTELLUNG: Maßstab: H 1 : 75 Anlage: 2 Projekt-Nr.: 238-2014 Blatt: 1 bearbeitet gezeichnet geprüft Westhofenstraße 44577 Castrop-Rauxel Bohrprofile und Rammdiagramme Datum 31.07.2014 04.08.2014 04.08.2014 Name Strassdas Averdiek D. Schaefer
VORHABEN: Schichtenverzeichnis Westhofenstraße 44577 Castrop-Rauxel Anlage: Blatt: Projekt-Nr.: Datum: 3 1 238-2014 31.07.14 BOHRUNG: RKS 1 von bis Mächtigkeit [m] Bodenbeschreibung DIN 4022 Bodenprobe Bodengruppe DIN 18196 Bodenklasse DIN 18300 0,00 0,30 0,30 Auffüllung (Mutterboden): Schluff, sandig, schwach kiesig, schwach humos; dunkelbraun; feucht; weich - [OU] 1 0,30 3,90 3,60 Schluff, schwach feinsandig; hellbraun, braun; erdfeucht bis feucht; weich bis steif RKS 1/1 UL 4 3,90 4,30 0,40 verw. Fels: Schluff, tonig, schwach kiesig; hellbraun; erdfeucht; steif bis halbfest RKS 1/2 UL 4 kein Bohrfortschritt möglich Grundwasser wurde am 31.07.2014 bis 4,30 m u. GOK nicht angetroffen BOHRUNG: RKS 2 von bis Mächtigkeit [m] Bodenbeschreibung DIN 4022 Bodenprobe Bodengruppe DIN 18196 Bodenklasse DIN 18300 Auffüllung (Mutterboden): Schluff, sandig, schwach 0,00 0,20 0,20 kiesig (= Bauschuttreste), schwach humos; - [OU] 1 dunkelbraun; erdfeucht bis feucht; weich Schluff, schwach feinsandig, stw. schwach kiesig; 0,20 5,00 4,80 hellbraun, braun; erdfeucht bis feucht; weich bis RKS 2/1 UL 4 steif Grundwasser wurde am 31.07.2014 bis 5,00 m u. GOK nicht angetroffen. Nach Bohrende bei 3,30 m u. GOK trocken zugefallen.
VORHABEN: Schichtenverzeichnis Westhofenstraße 44577 Castrop-Rauxel Anlage: Blatt: Projekt-Nr.: Datum: 3 2 238-2014 31.07.14 BOHRUNG: RKS 3 von bis Mächtigkeit [m] Bodenbeschreibung DIN 4022 Bodenprobe Bodengruppe DIN 18196 Bodenklasse DIN 18300 Auffüllung (Mutterboden): Schluff, schwach sandig, 0,00 0,60 0,60 schwach kiesig (= Bauschuttreste), schwach humos; - [OU] 1 dunkelbraun; feucht; weich Schluff, schwach feinsandig, stw. sehr schwach 0,60 4,50 3,90 tonig; hellbraun; erdfeucht bis feucht, stw. sehr RKS 3/1 UL 4 feucht; weich bis steif 4,50 5,00 0,50 verw. Fels: Schluff, stark tonig; hellbraun; erdfeucht; steif bis halbfest RKS 3/2 UL 4 Grundwasser wurde am 31.07.2014 bis 5,00 m u. GOK nicht angetroffen BOHRUNG: RKS 4 von bis Mächtigkeit [m] Bodenbeschreibung DIN 4022 Bodenprobe Bodengruppe DIN 18196 Bodenklasse DIN 18300 Auffüllung (Mutterboden): Schluff, schwach sandig, 0,00 0,40 0,40 sehr schwach kiesig (= Bauschuttreste), schwach - [OU] 1 humos; dunkelbraun; feucht; weich Schluff, schwach feinsandig, sehr schwach tonig, 0,40 3,10 2,70 stw. sehr schwach kiesig; hellbraun; erdfeucht bis RKS 4/1 UL 4 feucht, stw. sehr feucht; weich bis steif, halbfest 3,10 3,60 0,50 vers. Fels: Schluff, Ton; graubraun, grau; erdfeucht; steif bis halbfest RKS 4/2 UL-TL 4 kein Bohrfortschritt möglich Grundwasser wurde am 31.07.2014 bis 3,60 m u. GOK nicht angetroffen
VORHABEN: Schichtenverzeichnis Westhofenstraße 44577 Castrop-Rauxel Anlage: Blatt: Projekt-Nr.: Datum: 3 3 238-2014 31.07.14 BOHRUNG: RKS 5 von bis Mächtigkeit [m] Bodenbeschreibung DIN 4022 Bodenprobe Bodengruppe DIN 18196 Bodenklasse DIN 18300 Auffüllung (Mutterboden): Schluff, schwach sandig, 0,00 0,30 0,30 sehr schwach kiesig (= Bauschuttreste), schwach - [OU] 1 humos; dunkelbraun; erdfeucht bis feucht; weich Schluff, schwach feinsandig, stw. sehr schwach 0,30 3,00 2,70 tonig bis schwach tonig; braun, hellbraun; erdfeucht RKS 5/1 UL 4 bis feucht; weich bis steif 3,00 3,40 0,40 verw. Fels: Schluff, tonig; hellbraun; erdfeucht; steif bis halbfest RKS 5/2 UL 4 kein Bohrfortschritt möglich Grundwasser wurde am 31.07.2014 bis 3,40 m u. GOK nicht angetroffen BOHRUNG: RKS 6 von bis Mächtigkeit [m] Bodenbeschreibung DIN 4022 Bodenprobe Bodengruppe DIN 18196 Bodenklasse DIN 18300 Auffüllung (Mutterboden): Schluff, Feinsand, 0,00 0,40 0,40 schwach mittelsandig, sehr schwach kiesig, - [OU] 1 schwach humos; dunkelbraun; sehr feucht; weich 0,40 2,90 2,50 Schluff, schwach feinsandig, sehr schwach tonig, stw. schwach tonig; braun; erdfeucht; weich bis steif RKS 6/1 UL 4 2,90 3,70 0,80 vers. Fels: Schluff, tonig bis stark tonig; graubraun; erdfeucht; steif bis halbfest RKS 6/2 UL 4 kein Bohrfortschritt möglich Grundwasser wurde am 31.07.2014 bis 3,70 m u. GOK nicht angetroffen
VORHABEN: Schichtenverzeichnis Westhofenstraße 44577 Castrop-Rauxel Anlage: Blatt: Projekt-Nr.: Datum: 3 4 238-2014 31.07.14 BOHRUNG: RKS 7 von bis Mächtigkeit [m] Bodenbeschreibung DIN 4022 Bodenprobe Bodengruppe DIN 18196 Bodenklasse DIN 18300 Auffüllung (Mutterboden): Schluff, sandig, kiesig 0,00 0,50 0,50 (= Bauschuttreste, Kiesel), schwach humos; dunkelbraun; erdfeucht bis feucht, stw. sehr feucht; - [OU] 1 weich Schluff, schwach feinsandig, sehr schwach tonig, 0,50 2,80 2,30 stw. schwach tonig, stw. schwach kiesig; braun; RKS 7/1 UL 4 erdfeucht bis feucht, stw. sehr feucht; weich bis steif verw. Fels: Ton, stark schluffig; hellbraun; erdfeucht; 2,80 3,30 0,50 RKS 7/2 TL 4 steif bis halbfest kein Bohrfortschritt möglich Grundwasser wurde am 31.07.2014 bis 3,30 m u. GOK nicht angetroffen BOHRUNG: RKS 8 von bis Mächtigkeit [m] Bodenbeschreibung DIN 4022 Bodenprobe Bodengruppe DIN 18196 Bodenklasse DIN 18300 Auffüllung (Mutterboden): Schluff, sandig, schwach 0,00 0,45 0,45 - [OU] 1 kiesig, humos; dunkelbraun; feucht; weich Auffüllung (Wechsellagerung): Schluff, Sand, 0,45 1,80 1,35 schwach kiesig / Sand schluffig bis stark schluffig, kiesig (= Gesteinsreste); braun, rotbraun; erdfeucht; RKS 8/1 weich bis steif, locker bis mitteldicht gelagert [SU*] [SU-SU*] 4 3-4 1,80 2,50 0,70 Schluff, tonig, schwach feinsandig; graubraun; erdfeucht; weich bis steif RKS 8/2 UL 4 2,50 3,00 0,50 vers. Fels: Schluff, stark tonig; grau; erdfeucht; steif bis halbfest RKS 8/3 UL 4 Grundwasser wurde am 31.07.2014 bis 3,00 m u. GOK nicht angetroffen
Nivellierprotokoll BAUVORHABEN: Westhofenstraße 44577 Castrop-Rauxel Bezugspunkt (BZP) = Kanaldeckel Gehweg Haus Nr. 33 (OK Kanaldeckel vor Haus Nr. 33, Westhofenstr.) Anlage: Blatt: Projekt-Nr.: Datum: 4 1 238-2014 31.07.2014 Meßpunkt Rückblick (R) Vorblick (V) R-V relative Höhe BZP RKS/LRS 1 RKS 2 1,890 0,00 m ü. BZP 4,090-2,200-2,20 m ü. BZP 1,913-0,023-0,02 m ü. BZP RKS 3 1,840 0,050 0,05 m ü. BZP RKS 3 4,710 0,05 m ü. BZP RKS/LRS 4 2,300 2,410 2,46 m ü. BZP RKS/LRS 5 1,100 3,610 3,66 m ü. BZP RKS/LRS 5 4,410 3,66 m ü. BZP RKS 6 2,350 2,060 5,72 m ü. BZP RKS 7 1,515 2,895 6,56 m ü. BZP RKS/LRS 8 0,100 4,310 7,97 m ü. BZP