Beschlussvorlage (Anlage zur Beschlussvorlage WP8-225/2010)

,Ä* [^c 1 l'f Ä ,ett,,a ProL Dr.-Ing. H. Dieler + Partner GmbH Beratende Ingenieure für Geotechnik holdstraße 7, 52066 Aachen Tel.: 0241 /63'759 Be Fax.: 26.11.2010 0241 /543991 e mail: dieler-und-partner@t-online.de www. dieler-geotechnik.de Stadtverwaltung Bedburg Fachbereich IV Hoch- und Tiefbau Herrn konard Karren Adolf-Silverberg-Straße 50181 Bedburg betreff: 1 7 Selzungsschäden im Bereich des Umkleidegebäudes des Freibades Bedburg an der Eritstraße I GEOTECHNISCHER BERICHT über dre U$ache der einge[eteDen Setzungen und über ihre Behebung Anlage: I Lageplan zur Baugrunderkundung im Maßstab l:100 2 Da(stellung der Bohrergebnisse als Bohrsäulen im Tiefenmaßstab 1:50 Handelsregister AG Aachen 73 HRB ]741 Geschäftsführer: Dr--Ing. H.Dieler Dipl.-Ing. R. Krarnm, C. Dieler 1, Anlaß und Aufgabenstellung Das Uorkleidc- und Saniüirgebäude auf dem Freibadgelände an der Erfstraße in Bedburg zeigl im Bereich von lürenwändcn sowie irn ADschluß zur Dachkonstruktion an einigcn Stellen eindeutige Setzrisse. Grolle Teile dcs Gebäudes sind schadensfrci. Nach den Bestandsuntcrlagen ist das Gebäude mit einer rechleckfönnigen Grundflache von rd. 26.0 m * 8,63 m auf 2l Einzelfundamenten (a*b = 1,0 * 1,5 m) gegründet, die in einem staffen Raster von 3,83 m längs üDd 3,81 m quer angeordDet silld und nach den übeiejnstim menden Vorgabeu des damaligen Baugrundgutachtens (Dipl.-Ing. Joscf Vogt) vom 10.071992 und der statischen Berechmrng (Dipl.-ID8. L. Finck) vom 28.09.92 wegen oberflächen- nah anstehender Anschüttungen und Dachlolgend weichem ,,Tallehm" mit eiDgeschlossenen Torflagen d. 5 m tief n1it 0,2 m Einbindung in die unlerlaSernden tragftihigen ,,Teffassenkie- sen" mittels unbewehrten Uüterbetonplomben abgeselzt wurden Die erdberührte Fußbodenplatten ist zwischen der Auflagerung auf dcn Einzelfundamentcn als zweilagig bewchrte,0,20 m dicke Stahlbetonplatte freitragend als Decke bemessen. Grundsätzlich sind die eingetretenen Schäden bei dieser sehr stabilen und massiveD und den örtlichen Baugrundbedingungen richtig angepaßten Konstruktion nicht erklärb:ü Der vorliegende Geotechnische Berichl gibl auf der Grundlage einer örtlicheD llaugrunder_ kundung mittels Kembohrungel durch die Fußbodcnplatte und Rammkernbohrungen bis in dcn tragfähigen Baugrund Auskunlt übcr die tatsächlich ausgeführte Fußbodenkonstruktion und übeprüft die Ergebnisse des damaligen Bauglundgutachtens. 2, Geotechnische Untersuchungen Am 19.I 1.2010 wurdeD im Nahbereich örllicher Rißschäden zul stichprobenartigen Überprüfung zwei Kembohrungen uDd anschließend zwei Rammkernbohrungen von der Fußbodenplatte aus abgeteuft- In der Anlage I sind die beiden Untersuchungsstellen nlit den BezeichDDrgen RKB 1 und RKB 2 in einem Grunddßplan des Geb:iLrdes irn Maßstab 1:100 eingetregen. In der Anlage 2 3 sind die E(gebnisse zeichnerisch als Bohßäulen im Tiefenmaßstab 1:50 alrf einem höhenbezogenen Prolilschnitt dargeslellt- Die Zahlen links neben den Bohrsäulen beziehen sich auf die Oberseite der Fußbodcnplatte und sind damit Tiefenangaben in [ml unter Flur, in denen sich der Boden signilikant ändeft. Die an der Bohrsäulen verwendeten Kennbuchstaben und Slmbole sind in einer Legende auf Anlage 2 erklärt. Die BohruDgen hatten im einzelnen folgende Ergebnisse: 3.1 F[ßbodenplatte RKB I: I cm Bodenfliese 9 cm Estdch 25 cm Beton, zwejlagig bewehr{ RKB 2: I cm Bodenlliese 9 cm Estrich 27 cm Beton, zweilagig bewehrt, Betonstal 14 mm Die Fuljbodenplatte ist wie in der statischen Bercchnung vorgegeben, bewehrl worden Die Plattendicke ist größcr als gefordeft ausggll!ü4-ggl4s! dh. auch die innere Tragkaft der Platte ist größer als statisch notwendig. Zwischen den Einzelfundamenten betragen bei dem o.a. Fundamentraster und den Fundamentabmessungen die lichten Spannweiten der Platte nur 2,33 m und 2,81 m. Die freitragende Plattenwirkung zwischen den Fundamenten ist mit 8roßer Sicherheit gegeben und eine Durchbiegung der Platte als Erkläryng der eingetretenen Ris_ \e nicht möqljch 3.2 Baugrund Die Bohrungen traibn unter der Fußbodenplatte zunächsl bis 0,? m und 0,8 m unter OK Fuß_ bodenplatte auf einem milteldicht gela8e(en Kiessand, der mit großer Wahrscheinlichkeit in der Bauzeit des Gebäudes als kapillrbrechende Tragschicht eingebaut wurde. Darunter folgen bis 1,7 n1 und 2,3 m Tiefe angefüllte schluffig-kiesige Feinsande mit Ziegelbruchanteilen (< 57o), die als vermutlich ältere Anschüttung schon bei det Baugrundunte6uchung im Jahre 1992 vorhanden waren. Die Anschüttung lst mitteldicht bis dicht gelagefi. Unter den Anschüttungen folgt ein zuoberst weicher, stark zusammendrückbarer humoser leinsandiger Schluff sowie eine 0,5 m dicke Tofschicht und nachfolgend bis 4,7 m unter OK Fußbodenplatte eiD steifer feinsandiger Schluff (,,Tallehme" der Eft). Unter dem Tallehm folgen dicht gelagerte Sande und Kjese der Erft, die von eiszeitlichen ,,Terrassenkiesen" untülagert sind. Bodenmechanisch handelt es sich bei den Kiesen und Sanden um einen sehr tragfühigen, von BauwerkslasteD praktisch unzusammendrückbaren Baugrund mit sehr großer Scherfestigkeit. Er ist deshalb von dem bei del Baugrunderkundung eingesetzten Bohrverfahren auch nicht mehr bohrbar. Nach den sehr guten örllichen Erfah-run geo de. Untezeichner könDen innerhalb der Erftkiese vereinzelt weitere Toi{linsen vorkom_ mcn. Die Wirhscheinlichkeit einer tiefereir Torflinse unterhalb der durch die Baugrunderkun_ .{Inoen e'\chlo.sencn Trelenbereich i\t l\ ar äußcrst eeri e. muß aber dcr Voll\l:jndiqLerl halber genannt werdcn. Die Bohrungen blieben bis in die Endteufen von 5 m ohne seitlichen wasserzulauf, d h. ,,trocken". Da gesamte Bohrgrt war,,normal" erdfeucht. Der erbohrte Bauglud entspricht den Vorhersagen des BaugrundSutachtens aus dem Jalre I 1992. 4. Schadensursache und Sanierulgsvorcchlag Das Eigebnis der Unteßuchungen läßt im Ausschlußvcrfahren aller grundsätzlich denkbarcn Schadensmöglichkeiten in1 votliegenden Fall als plausible Erklärungen fur die cingetretenen Schäden nach Ansicht der Unterzeichner nur die Rückscl' üsse zu. daß a) als wahrscheinlichste MöSlichkeit einige Einzelfundamente nicht in der gefordetten Art und Weise bis tief auf die tragäihigen Sande und Kiese in rd. 5 m gelührt wurden und hier trotz der Vorgaben im Bau$lndgutachten und in der statischen Berechnung öfilich eine ungewollte Grüudung auf dem stark zusammend.ückbareD ',Tallehm" erfolgt ist. b) Grundsätzlich dcht auszuschljeßen, wemr auch wenig wahrscheinlich, ist' daß in ci nem eng umgrenzten Bereich des Gebäudes, wo die Scbäden eingetreleü sind, unter den tief gegdndeten Einzelfundaüenten innerhalb der Erftkiese noch eine Todiinse lie8t. Aus diesem Grund unterbreiten wir im folgenden einen Sanierungsvorschlag' mit dem der wahrscheinliche o.a. Cründungsfehler aus der Bauzeit des Gebäudes sicher und dauerhafl hehoben wird und gleichzeitig auch die wenig wahrscheinliche zweite mögliche SchadeDsursa_ che ggf. erkannt uDd künftig als Schadensursache ausgeschlossen werden kanD AIs Baumethoale schlagen wir im Bcrcich del aufgetretenen Risse eiDe Nachgründung der st'rk hewehr- ten Fußbodenplatte unmittelbar neben den wänden und neben den Einzelfundamenten mittels Stahlbelon-Preßpllihlen vor, die über eine entsprechend große (s.u ) Kernbohrung in der Fuß bodenplatte eingebracht werden. Dje Preßpfaihle bestehen aus vorgefertiEten Stahlbeton- Fefiigteilen im Durchmesser von 20,0 cm oder 31,5 cm und einer Einzelbauhöhe von 50 cm' die mittels Hydraulikzylinder und Gegengewichten solange Slück für Stück mitlels "Nut undFeder"-Ve$indung (als hohles Imrenrohr) in den Unlergrund gepr'eßt werden, bis sie aulgrund des Bodenwidershndes festkommen- Dies wird in der Schichtoberseile der Kiese, also rd. 5 m unter OK Fußbodenplatte, d.3r FaIl sein. Gleichzeitig mit den Preßpfahlelementen wird über ihr Innenrohr ein zweites Stahlrohr in den Boden gepreßt' das wegen seiner viel geringeren d.h. dem clamit verbundenen geringeren Bodenwiderstand' tjefer als die Querschnittfläche, Pf:ihle in clen Baugtuncl eindringen kann und für den wenig wahNcheinlichen Fall einer in den Kiesen tief eingeschlossenen Tor{linse diese mit Sicherheit durchstoßen würde Das Stahlrohr wird anschließend ausbetoniert. Nach erfolgter Prcssung wird rler Hydraulikzylinder an1 Pfahlkopf ausgebaut, eine Anschlußbewehrung einbaut, die mit der Stahlbetonplatte kraftschlüssig verbunden / verdübelt wird 6 Die Anschriften der beiden in unserer Region arbeitenden Spezialfirmen liegen dem Be cht als Anlage bei. Von den Firmen wird auch im Rahmen der Angebotsbearbejtung nach o.tsbe- sichtigung eine Vorstatik erstellt, die die notwendige Anordnung und Anzahl der tueßpfühle festlegt. Um Kostensicherheit über die vorgeschlagenen Nachgründungsarbeiten zu e angen, bieten wir an, eine der infiage kommenden Firmen um eiD kostenfreies und verbindliches Angebot zu bitten. Grundlage wäre für eine Angebotserstellung wäre ein Ortstermin und der vorliegende Geotechnische Bedcht. /XßJ'c,' . r". .-l i,i '."'' . i ry0r" i \iey/itoar6 r;i / 'Lö i ;, o: b9 +i: 6 s ! ö ; I ri ;i ! : :Ä 9P a: a! 1a ;!PF U'; ;D ugs?: ö gbii: = '.=---ffi'-:= *ü l- ll- I J F zl <t JI o-l uJle ol; <t: Jti l I 3 a - 3 I 9 E'E € ; s E. q) ,P' ;Fi -tNrltl .d 94 ,e? o.: !r; EIgg; € 5;; ö dh E iMEFXITT|ntmfft ln nö oinii: N E8 FE; f: ! ü jl' a0 Y E GI Y E : o n