Sitzungsvorlage (Anl L)

14E014-BG: Versickerungsuntersuchung BP 14 „Ortseingang Kirchberg“ 13. Mai 2015 1. Veranlassung Im Rahmen des Bebauungsplans Nr. 14 „Ortseingang Kirchberg“ erfolgt die Errichtung eines Hochregallagers. Die Arbeitsgemeinschaft BaG - Weyers und Dahlbender&Schürmann wurde im April 2015 beauftragt, für das Bauvorhaben Untersuchungen zur Versickerungseignung des Geländes durchzuführen 2. Boden- und Grundwasserverhältnisse Geländebeschreibung Bei dem untersuchten Gelände handelt es sich um den bisher unbebauten Randbereich einer Industriebrache sowie um Ackerflächen. Es handelt sich um das Gebiet des Bebauungsplans Nr. 12 „Ortseingang Kirchberg“. Der geologische Untergrund wird gebildet aus quartären Lehmen und Kiesen (Schotter) der Rur. Durchgeführte Arbeiten Am 28.04.2015 wurden folgende Geländearbeiten zur Versickerungsuntersuchung durchgeführt: - 9 Rammkernsondierungen (V1 – V9) d = 50 mm bis maximal 4,0 Meter Tiefe - aus den Sondierungen wurde 16 Einzelproben zur weiteren Bearbeitung entnommen - an 4 Proben wurde über die Kornverteilung nach DIN 18123 die Durchlässigkeit - (K-Wert) ermittelt Bodenschichtung Schicht 1 Oberboden Der Oberboden besteht aus dunkelbraunem Mutterboden (humoser Lehm) in einer mittleren Mächtigkeit von etwa 0,5m. Bereichsweise ist das Gelände mit Bodenaushub in einer maximalen Mächtigkeit von 2,5m mit Bodenaushub überkippt. Hierbei handelt es sich um eine heterogene Mischung aus Lehm, Sand und lehmigem Kies. Schicht 2 Tallehm Unter dem Oberboden folgt brauner, feinsandiger Schluff von steifer bis halbfester Konsistenz. Der Tallehm hat eine Mächtigkeit von 0,5 m bis 4,1 m. Die Unterseite des Tallehms fällt mit wechselnder Neigung nach Norden. Seite 2 von 3 14E014-BG: Versickerungsuntersuchung BP 14 „Ortseingang Kirchberg“ 13. Mai 2015 Schicht 3 Talkies Unter dem Lehm folgt ab 1,0 m bis 5,2 m (siehe Profil 1) eine heterogene Wechsellagerung aus graubraunem, schluffigen, sandigen Kies und stark schluffigem, kiesigen Sand mit mitteldichter bis dichter Lagerung. Wasser Wasser wurde als Schichtenwasser in RKS 9 im Tallehm bei 3,76 m unter GOK und in RKS 6 im Talkies bei 3,06 m unter GOK eingemessen. In den anderen Sondierungen wurde bis zur Endteufe in maximal 5m Tiefe kein Wasser erbohrt. Der Grundwasserstand in Jülich wird aktuell von den bergbaulichen Sümpfungsmaßnahmen der im Umfeld liegenden Braunkohletagebaue beeinträchtigt. Nach der Grundwassergleichenkarte, Blatt L5104 Düren (Stand 1973) ist von einem historischen Grundwasserstand knapp unter der Geländeoberkante auszugehen. 3. Angaben zur Durchlässigkeit (K- Wert) Der Tallehm ist durch seinen hohen Feinkornanteil von ca. 90% nicht zur konzentrierten Einleitung von Niederschlagswasser über Mulden oder Rigolen geeignet. Für den Tallehm kann nach örtlichen Erfahrungen ein K-Wert von K <1,0 x 10-7m/s abgeschätzt werden. Nach den Kornverteilungen ist der Talkies unterschiedlich hoch mit Feinkornanteilen durchsetzt. In RKS 1 und RKS 7 liegt der Feinkornanteil bei über 20%. Der Boden zeigt eine gleichmäßige Verteilung über alle Korngrößen hinweg. Der „Talkies“ hat dadurch eine ähnlich geringe Durchlässigkeit wie der Tallehm. Nach den Kornverteilungen kann ein K-Wert von K <1,0 x 10-7m/s abgeschätzt werden. In RKS 3 und RKS 5 liegt der Feinkornanteil knapp unter 10%. Nach den Kornverteilungen können folgende Durchlässigkeiten abgeschätzt werden. RKS 3 (2,0 m - 3,0 m) RKS 5 (1,6 m - 3,0 m) K≈ K≈ 5,0 x 10-5m/s 1,0 x 10-4m/s Eine Berechnung nach Hazen und Beyer ist wegen der hohen Ungleichförmigkeit von über 20 nicht möglich. H. Weyers J. Dahlbender Seite 3 von 3 Profil 1 - 1 RKS 1 85 84 GOK 1 2 RKS 9 GOK NN + 84,50 m 0,50 Mu 1,00 U,fs 1 GOK [G,zb´/U,fs] 1 1,10 83 82 NN + 84,50 m 2 3 S,u U,fs 81 4,00 NN + 80,50 m 2 3,76 28.04.2015 3 80 5,20 79 6,00 NN + 78,50 m G,s,u 78 Ingenieurgeologisches Büro Dahlbender & Schürmann Ottostraße 57 52070 Aachen Profilschnitt - Bohrprofile nach DIN 4023 M Länge 1 : 750 M Höhe 1 : 100 1 Oberboden Ackerboden- Geländeauffüllung 2 Tallehm 3 Talkies Anlage: 2 Projekt: B-Plan Kirchberg Nr. 14 "Ortseingang" Auftraggeber: Weyers Bearb.: Dahlbender Datum: 07.05.2015 3 Profil 2 - 2 RKS 2 85 84 83 GOK 1 81 NN + 84,20 m 0,50 GOK Mu NN + 84,00 m 0,30 1 1,10 2 82 RKS 8 U,fs 3,40 NN + 80,80 m [G/U,fs] 1 U,fs 2 2 2,50 3 GOK [Mu/B G,s,u 3,60 3 80 G,s,u 5,00 NN + 79,00 m 79 78 Ingenieurgeologisches Büro Dahlbender & Schürmann Ottostraße 57 52070 Aachen Profilschnitt - Bohrprofile nach DIN 4023 M Länge 1 : 750 M Höhe 1 : 100 1 Oberboden Ackerboden- Geländeauffüllung 2 Tallehm 3 Talkies Anlage: 3 Projekt: B-Plan Kirchberg Nr. 14 "Ortseingang" Auftraggeber: Weyers Bearb.: Dahlbender Datum: 07.05.2015 3 Profil 3 - 3 RKS 7 RKS 3 84 83 GOK 1 82 2 79 B 0,50 Mu 1 [G/U,fs] 2 3 2,60 U,fs 2 G,s,u 3 3,60 G,s,u 3 4,00 NN + 79,45 m 5,00 NN + 78,75 m 78 Ingenieurgeologisches Büro Dahlbender & Schürmann Ottostraße 57 52070 Aachen 1 U,fs 2,60 81 80 0,50 GOK NN + 83,75 m GOK NN + 83,45 m Profilschnitt - Bohrprofile nach DIN 4023 M Länge 1 : 750 M Höhe 1 : 100 1 Oberboden Ackerboden- Geländeauffüllung 2 Tallehm 3 Talkies Anlage: 4 Projekt: B-Plan Kirchberg Nr. 14 "Ortseingang" Auftraggeber: Weyers Bearb.: Dahlbender Datum: 07.05.2015 Profil 4 - 4 RKS 4 83 GOK 1 RKS 5 NN + 83,00 m 0,50 82 2 Mu U,fs 1,60 GOK 1 2 81 3 G,s,u 80 79 4,00 NN + 79,00 m RKS 6 NN + 82,45 m 0,50 Mu 1,10 [G/U,fs] 1,60 U,fs 3 GOK 1 NN + 81,80 m 0,50 GOK 1 Mu 2 U,fs G,s,u 2 3,00 NN + 79,45 m 2,50 3 78 3,06 28.04.2015 G,s,u 3 4,00 NN + 77,80 m 77 Ingenieurgeologisches Büro Dahlbender & Schürmann Ottostraße 57 52070 Aachen Profilschnitt - Bohrprofile nach DIN 4023 M Länge 1 : 750 M Höhe 1 : 100 1 Oberboden Ackerboden- Geländeauffüllung 2 Tallehm 3 Talkies Anlage: 5 Projekt: B-Plan Kirchberg Nr. 14 "Ortseingang" Auftraggeber: Weyers Bearb.: Dahlbender Datum: 07.05.2015 Ingenieurgeologisches Büro Dahlbender & Schürmann Körnungslinie Ottostraße 57 nach DIN 18 123 Prüfungs.-Nr: 1 Bauvorhaben: Probe entn. durch: Schürmann Ausgeführt B-Plan Kirchberg Ortseingang 52070 Aachen 0241/9019051 durch: Dahlbender Arbeitsweise: Naßsiebung Siebkorn Schluff Fein Art der Entnahme: Sondierung am: 07.05.2015 Schlämmkorn Feinstes Probe entn. am: 28.04.2015 Kies Sand Mittel Grob Fein Mittel Grob Fein Mittel Grob Massenanteile der Körner < d in % der Gesamtmenge 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,001 0,002 0,01 0,006 0,02 0,06 0,1 0,2 0,6 6 2 20 60 Korndurchmesser d in mm Entnahmestelle/Ort: RKS 1 Tiefe (m): 2,0-3,0 Bodenart: Talkies SŪ d60 = : 4,1 < 0,063 mm : 35,1% =: 0,063 -2 mm : 29,1% U = d60 / d10 : > 2mm : 35,8% d 10 K-Wert nach Hazen K (m/s) = K-Wert nach Bialas ungültiger Bereich K-Wert nach Beyer K (m/s) = d20 = K = 0,0036(d20)2,3 ungültiger Bereich K (m/s) = ungültiger Bereich K (m/s) = < 1,0 * 10-7 Ingenieurgeologisches Büro Dahlbender & Schürmann Körnungslinie Ottostraße 57 nach DIN 18 123 Prüfungs.-Nr: 2 Bauvorhaben: Probe entn. durch: Schürmann Ausgeführt B-Plan Kirchberg Ortseingang 52070 Aachen 0241/9019051 durch: Dahlbender Arbeitsweise: Naßsiebung Siebkorn Schluff Fein Art der Entnahme: Sondierung am: 07.05.2015 Schlämmkorn Feinstes Probe entn. am: 28.04.2015 Kies Sand Mittel Grob Fein Mittel Grob Fein Mittel Grob Massenanteile der Körner < d in % der Gesamtmenge 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,001 0,002 0,01 0,006 0,02 0,06 0,1 0,2 0,6 6 2 20 60 Korndurchmesser d in mm Entnahmestelle/Ort: d60 = : 8,0 RKS 3 d Tiefe (m): 2,6-4,0 Bodenart: Talkies GU U=d 60 10 /d = : 0,08 10 : 106,7 < 0,063 mm : 8,7% 0,063 -2 mm : 30,9% > 2mm : 60,4% K-Wert nach Hazen K (m/s) = K-Wert nach Bialas 6,5 * 10-5 K-Wert nach Beyer K (m/s) = < 4,3 * 10-5 d20 = K = 0,0036(d20)2,3 0,280 K (m/s) = 0,000193 K (m/s) = 1,93E-04 Ingenieurgeologisches Büro Dahlbender & Schürmann Körnungslinie Ottostraße 57 nach DIN 18 123 Prüfungs.-Nr: 3 Bauvorhaben: Probe entn. durch: Schürmann Ausgeführt B-Plan Kirchberg Ortseingang 52070 Aachen 0241/9019051 durch: Dahlbender Arbeitsweise: Naßsiebung Siebkorn Schluff Fein Art der Entnahme: Sondierung am: 07.05.2015 Schlämmkorn Feinstes Probe entn. am: 28.04.2015 Kies Sand Mittel Grob Fein Mittel Grob Fein Mittel Grob Massenanteile der Körner < d in % der Gesamtmenge 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,001 0,002 0,01 0,006 0,02 0,06 0,1 0,2 0,6 6 2 20 60 Korndurchmesser d in mm Entnahmestelle/Ort: d60 = : 7,5 RKS 5 d Tiefe (m): 1,6-3,0 Bodenart: Talkies GU U=d 60 10 /d = : 0,10 10 : 75,0 < 0,063 mm : 9,2% 0,063 -2 mm : 26,2% > 2mm : 64,6% K-Wert nach Hazen K (m/s) = K-Wert nach Bialas 1,2 * 10-4 K-Wert nach Beyer K (m/s) = ≈ 1,0 * 10-4 d20 = K = 0,0036(d20)2,3 0,470 K (m/s) = 0,000634 K (m/s) = 6,34E-04 Ingenieurgeologisches Büro Dahlbender & Schürmann Körnungslinie Ottostraße 57 nach DIN 18 123 Prüfungs.-Nr: 4 Bauvorhaben: Probe entn. durch: Schürmann Ausgeführt B-Plan Kirchberg Ortseingang 52070 Aachen 0241/9019051 durch: Dahlbender Arbeitsweise: Naßsiebung Siebkorn Schluff Fein Art der Entnahme: Sondierung am: 07.05.2015 Schlämmkorn Feinstes Probe entn. am: 28.04.2015 Kies Sand Mittel Grob Fein Mittel Grob Fein Mittel Grob Massenanteile der Körner < d in % der Gesamtmenge 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,001 0,002 0,01 0,006 0,02 0,06 0,1 0,2 0,6 6 2 20 60 Korndurchmesser d in mm Entnahmestelle/Ort: RKS 7 Tiefe (m): 3,6 - 5,0 Bodenart: Talkies GŪ d60 = : 5,5 d 10 = : 0,00 U = d60 / d10 : 0,0 < 0,063 mm : 22,5% 0,063 -2 mm : 23,5% > 2mm : 54,0% K-Wert nach Hazen K (m/s) = K-Wert nach Bialas ungültiger Bereich K-Wert nach Beyer K (m/s) = d20 = K = 0,0036(d20)2,3 ungültiger Bereich K (m/s) = ungültiger Bereich K (m/s) = < 1,0 * 10-7 Carl Eichhorn KG Herrn M. Keirath Wymarstraße 13 52428 Jülich-Kirchberg über: INGENIEURBUERO Dipl.-Ing. N. Behler Herrn H. Bolz Ulhausgasse 17 52379 Langerwehe Unser Zeichen: 14E014 Ihr Zeichen: BERICHT BP 14 „Ortseingang Kirchberg“: Ergänzende Versickerungsuntersuchung INHALT: 1. 2. 3. Veranlassung Durchgeführte Untersuchungen Angaben zur Durchlässigkeit (K- Wert) Anlagen: Lageplan Körnungslinien Aachen, 10. März 2016 14E014-BG: BP 14 „Ortseingang Kirchberg“ Ergänzende Versickerungsuntersuchung 10.03.2016 1. Veranlassung Im April 2015 wurden von der Arbeitsgemeinschaft BaG - Weyers und Dahlbender&Schürmann im Auftrag der Carl Eichhorn KG für das vorgenannte Bauvorhaben begleitende Bodenuntersuchungen zur Ermittlung der Versickerungseignung des Untergrundes durchgeführt. Auf die dabei gewonnenen Erkenntnisse wird hier Bezug genommen. Das fragliche Grundstück wird noch landwirtschaftlich genutzt und war im April 2015 bewachsen. Zur Untergrunderkundung wurden Rammkernbohrungen abgeteuft. Aktuell werden auf dem Grundstück archäologische Erkundungen durchgeführt. Dies wurde zum Anlass genommen, um mittels verfügbarem Bagger Schürfungen anzulegen und aus dem zur Versickerung vorgesehenen Bereich Bodenproben zur Ermittlung der Durchlässigkeit zu entnehmen. Die aus den Schurfproben ermittelten Durchlässigkeiten werden im folgenden beschrieben. Für die Beschreibung des Geländes und der Boden- und Grundwasserverhältnisse wird auf den Bericht vom 13. Mai 2015 verwiesen. 2. Durchgeführte Untersuchungen Im südlichen bis südöstlichen Bereich des B-Plangebietes (s. Anlage – Lageplan) wurden drei Schürfungen angelegt. Es wurden jeweils die Bodenschichten „Oberboden“ (Mutterboden; humoser Lehm) und „Tallehm“ (feinsandiger Schluff) durchteuft, die dem dann folgenden Talkies auflagern. Bei diesem handelt es sich um eine heterogene Wechsellagerung aus graubraunem, schluffigen, sandigen Kies und schluffigem, kiesigen Sand in mitteldichter bis dichter Lagerung. Im oberen Bereich (oberste Dezimeter) sind die Kiese häufig verlehmt und sind dort von nur geringer hydraulischer Durchlässigkeit. Die Probenahme aus den Schürfen 1 bis 3 erfolgte jeweils rund 30 - 40 cm ab Erreichen der Kiesschicht. 3. Angaben zur Durchlässigkeit (K- Wert) Der aufliegende Tallehm ist durch seinen hohen Feinkornanteil von ca. 90% nicht zur konzentrierten Einleitung von Niederschlagswasser über Mulden oder Rigolen geeignet, hier ist nach örtlichen Erfahrungen von einem K-Wert von <1,0 x 10-7m/s auszugehen. Die Schurfproben S1 bis S3 wurden unmittelbar aus der für die Versickerung vorgesehenen Kiesschicht entnommen. Im Gegensatz zu Rammkernsondierungen, bei der das Großkorn vom Sondendurchmesser (50 mm) begrenzt wird, wird im Baggerschurf das gesamte Kornspektrum ungestört erfasst. Seite 2 von 3 14E014-BG: BP 14 „Ortseingang Kirchberg“ Ergänzende Versickerungsuntersuchung 10.03.2016 Aus den Sieblinien der drei Schurfproben können die folgenden Durchlässigkeitsbeiwerte ermittelt werden (s. Anlagen): S1 (1,9 m, entspr. ± 82,3 m NN) S2 (2,0 m, entspr. ± 81,0 m NN) S3 (3,1 m, entspr. ± 79,4 m NN) K≈ K≈ K≈ 3,3 x 10-3 m/s 7,3 x 10-2 m/s 1,5 x 10-1 m/s In Abhängigkeit vom gewählten Berechnungsverfahren, die überwiegend auf empirischen Untersuchungen gründen, werden auch etwas geringere Durchlässigkeiten angezeigt. In jedem Fall ist von einer guten Wasserleitfähigkeit des Kieshorizontes auszugehen. Im Schurf 3 wurde der Kieshorizont bereits in etwa 1,60 m Tiefe unter GOK erreicht, dem jedoch in Wechsellagerung ein sandiger Horizont folgte. Auch die sandige Lage zeigte wenig Feinkornanteil und wird daher voraussichtlich ebenfalls eine hinreichende Durchlässigkeit aufweisen. Die Siebanalyse wurde jedoch am darunter folgenden Kieshorizont durchgeführt. Hinweis: Mit dem K-Wert wird allgemein die Permeabilität bezeichnet. Sie ist eine gesteinspezifische Konstante. In den Durchlässigkeitsbeiwert kf gehen auch die physikalischen Eigenschaften des Fluids ein. Bei einem Grundwasser mit nur geringen Schwankungen in Dichte, Viskosität und Temperatur ist dies jedoch vernachlässigbar. Der K-Wert ist hier dem kf-Wert gleichzusetzen. Aachen, 10. März 2016 (Dipl.-Geol. H. Weyers) Anlagen: Lageplan Körnungslinien S1, S2, S3 Seite 3 von 3 S3 S2 S1 14E014-2 C. Eichhorn S1-3 08.03.2016 Anl. Ingenieurgeologisches Büro Dahlbender & Schürmann Körnungslinie Ottostraße 57 nach DIN 18 123 Prüfungs.-Nr: 1 Bauvorhaben: Probe entn. durch: Weyers Ausgeführt B-Plan14 Kirchberg Ortseingang 52070 Aachen 0241/9019051 durch: Dahlbender Arbeitsweise: Naßsiebung Siebkorn Schluff Fein Art der Entnahme: Schurf am: 09.03.2016 Schlämmkorn Feinstes Probe entn. am: 08.03.2016 Kies Sand Mittel Grob Fein Mittel Grob Fein Mittel Grob Massenanteile der Körner < d in % der Gesamtmenge 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,001 0,002 0,01 0,006 0,02 0,06 0,1 0,2 0,6 6 2 20 60 Korndurchmesser d in mm Entnahmestelle/Ort: d60 = : 25,0 S1 Tiefe (m): d 1,9 Bodenart: Talkies GU U=d 60 10 /d = : 0,35 10 : 71,4 < 0,063 mm : 5,1% 0,063 -2 mm : 19,6% > 2mm : 75,4% K-Wert nach Hazen K (m/s) = K-Wert nach Bialas 1,4 * 10-3 K-Wert nach Beyer K (m/s) = > 1,0 * 10-4 d20 = K = 0,0036(d20)2,3 0,960 K (m/s) = 0,003277 K (m/s) = 3,28E-03 14E014-2 C. Eichhorn S1 08.03.2016 Anl. Ingenieurgeologisches Büro Dahlbender & Schürmann Körnungslinie Ottostraße 57 nach DIN 18 123 Prüfungs.-Nr: 2 Bauvorhaben: Probe entn. durch: Weyers Ausgeführt B-Plan14 Kirchberg Ortseingang 52070 Aachen 0241/9019051 durch: Dahlbender Arbeitsweise: Naßsiebung Siebkorn Schluff Fein Art der Entnahme: Schurf am: 09.03.2016 Schlämmkorn Feinstes Probe entn. am: 08.03.2016 Kies Sand Mittel Grob Fein Mittel Grob Fein Mittel Grob Massenanteile der Körner < d in % der Gesamtmenge 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,001 0,002 0,01 0,006 0,02 0,06 0,1 0,2 0,6 6 2 20 60 Korndurchmesser d in mm Entnahmestelle/Ort: d60 = : 19,0 S2 Tiefe (m): d 2,0 Bodenart: Talkies GW U=d 60 10 /d = : 0,46 10 : 41,3 < 0,063 mm : 1,6% 0,063 -2 mm : 15,4% > 2mm : 83,0% K-Wert nach Hazen K (m/s) = K-Wert nach Bialas 2,3 * 10-3 K-Wert nach Beyer K (m/s) = > 1,0 * 10-4 d20 = K = 0,0036(d20)2,3 3,700 K (m/s) = 0,072974 K (m/s) = 7,30E-02 14E014-2 C. Eichhorn S2 08.03.2016 Anl. Ingenieurgeologisches Büro Dahlbender & Schürmann Körnungslinie Ottostraße 57 nach DIN 18 123 Prüfungs.-Nr: 3 Bauvorhaben: Probe entn. durch: Weyers Ausgeführt B-Plan14 Kirchberg Ortseingang 52070 Aachen 0241/9019051 durch: Dahlbender Arbeitsweise: Naßsiebung Siebkorn Schluff Fein Art der Entnahme: Schurf am: 09.03.2016 Schlämmkorn Feinstes Probe entn. am: 08.03.2016 Kies Sand Mittel Grob Fein Mittel Grob Fein Mittel Grob Massenanteile der Körner < d in % der Gesamtmenge 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,001 0,002 0,01 0,006 0,02 0,06 0,1 0,2 0,6 6 2 20 60 Korndurchmesser d in mm Entnahmestelle/Ort: d60 = : 28,0 S3 Tiefe (m): d 3,1 Bodenart: Talkies GW U=d 60 10 /d = : 1,70 10 : 16,5 < 0,063 mm : 1,1% 0,063 -2 mm : 10,4% > 2mm : 88,5% K-Wert nach Hazen K (m/s) = K-Wert nach Bialas 3,4 * 10-2 K-Wert nach Beyer K (m/s) = > 1,0 * 10-4 d20 = K = 0,0036(d20)2,3 5,000 K (m/s) = 0,145859 K (m/s) = 1,46E-01 14E014-2 C. Eichhorn S3 08.03.2016 Anl.