Beschlussvorlage (Anlage 6 - Bodengutachten)

ERDE & BODEN M G H INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE ITTELDEUTSCHLAND MB ALTLASTENUNTERSUCHUNGEN BAUGRUNDUNTERSUCHUNGEN BODENAUSHUBÜBERWACHUNG ERDBAULABOR GEFÄHRDUNGSABSCHÄTZUNG GRÜNDUNGSBERATUNG IMMOBILIENBEWERTUNG SACHVERSTÄNDIGENGUTACHTEN SANIERUNGSKONZEPTE UMWELTMANAGEMENT ERDE & BODEN MITTELDEUTSCHLAND GMBH, POSTFACH 1107, 34601 SCHWALMSTADT TuS 08 Langerwehe e. V. Herrn Markus Kuckertz Postfach 13 23 52375 Langerwehe SCHWALMSTADT, DEN 18. AUGUST 2016 _ _ INGENIEURGEOLOGISCHES GUTACHTEN BERICHT VOM 18. AUGUST 2016 16380 Orientierende geologische Voruntersuchung nach DIN 4020 und ingenieurgeologische Baugrundbeurteilung mit Bauausführungsempfehlungen für das Bauvorhaben: Umbau eines Tennenplatzes in einen Kunstrasenplatz Rymelsberg 52379 Langerwehe Bauherrschaft: TuS 08 Langerwehe e. V. Postfach 13 23 52379 Langerwehe Planung: Trophil Sportbodensysteme GmbH & Co KG Löhestrasse 40 53773 Hennef Nachfolgend wird das ingenieurgeologische Gutachten mit 15 Seiten und 2 Anlagen vorgelegt. Geschäftsführer: Torsten Sponer Steuernummer: 025 2323 0446 Handelsregisternummer: HRB 6185 Telefon: Fax: Mobil: E-Mail: 0 66 91 – 25 00 76 8 0 66 91 – 25 02 37 0 0176 – 34 56 0172 erde-boden@gmx.de Bankverbindung: Stadtsparkasse Schwalmstadt IBAN: DE50 5205 3458 0000 0236 30 BIC: HELADEF1SWA ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE INHALTSVERZEICHNIS: 1 ZUSAMMENFASSUNG...............................................3 2 BAUVORHABEN.........................................................4 3 PLANUNGSVORGABEN............................................6 4 BAUGRUNDERKUNDUNG.........................................7 4.1 Festgestellter Bodenaufbau...............................................................7 4.2 Bodenmechanische Untersuchungen................................................8 4.3 Baugrundeigenschaften, Bodenkennwerte......................................10 4.4 Bodendurchlässigkeit.......................................................................10 4.5 Sichtung vorhandene Drainage.......................................................12 4.6 Tragfähigkeitsuntersuchung............................................................12 5 WEITERES VORGEHEN..........................................13 6 SONSTIGE HINWEISE.............................................14 Seite 2 von 15 ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE 1 Zusammenfassung Der TuS 08 Lagerwehe e. V. beabsichtigt den bestehenden Tennenplatz in 52379 Langerwehe, Rymelsberg in einen Kunstrasenplatz umzubauen. Der Platz ist im Satteldachprofil hergestellt worden und fällt mit einem mittleren Gefälle von 1,5 % zur nordöstlichen sowie mit einem mittleren Gradienten zwischen 0,9 und 1,1 % zu den übrigen Außenlinien ein. Die Platzgröße beträgt etwa 75,00 x 105,00 m. Abbildung 1: Blick über den vorhandenen Tennenplatz Richtung Südwesten. Die vorhandene Tragschicht (Porenschluss- Schicht + eigentliche Tragschicht) erreicht die erforderliche Mächtigkeit von d > 20 cm (im Mittel ca. 31 cm). Darauf liegt ein im Durchschnitt 0,05 m starker Tennenbelag aus schwach feinkiesigen Sanden, der abgeschoben werden soll. Unterhalb der Tragschicht wurde eine Auffüllung aus wechselgelagerten Kiesen, Sanden und Schluffen angetroffen. Die vorhandene Tragschicht besitzt bereits jetzt die geforderte Tragfähigkeit von Ev2 > 60 MN/m². Die notwendige Durchlässigkeit des Platzoberbaus von kf ≥ 2 * 10-4 m/s konnte nur an einer Erkundungsstelle nachgewiesen werden. In stark verfestigten Bereichen ist die Durchlässigkeit teilweise deutlich herabgesetzt. Seite 3 von 15 ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE Eine nach DIN 18035 zu fordernde Durchlässigkeit des Baugrundes von kf ≥ 2 * 10-5 m/s wird in den im Untergrund befindlichen Tonablagerungen nicht erreicht, so dass eine funktionstüchtige Drainage erforderlich wird. Nach dem Abschieben des Tennenbelags sollte die Tragschicht zur Erhöhung der Durchlässigkeit aufgelockert und neu profiliert werden. Zudem wird empfohlen eine neue Drainage zu errichten, um den anfallenden Niederschlag nach einem Regenereignis effektiv wegzuführen und ein Aufschwimmen des Kunstrasens in jedem Fall zu verhindern. Im Sinne der einschlägigen Vorgaben für den Sportplatzbau kann der vorhandene Tragschichtaufbau für den geplanten Kunstrasenplatz wiederverwendet werden. 2 Bauvorhaben Der TuS 08 Langerwehe e. V. beabsichtigt die Errichtung eines Kunstrasenplatzes. Der Neubau soll die vorhandene Spielfläche ersetzen, die als Sandhartplatz vorliegt. Zur Planung der Baumaßnahme und zur Vorbereitung der Ausschreibung der Erdbauarbeiten soll der vorhandene Platzaufbau festgestellt werden. Besonderes Augenmerk gilt der Erkundung der Tragfähigkeit und der Durchlässigkeit des bestehenden Platzoberbaus. In diesem Zusammenhang beauftragte der TuS 08 Langerwehe e. V. die Erde & Boden Mitteldeutschland GmbH mit einer Untersuchung der Bodenverhältnisse im Einwirkungsbereich der Baumaßnahme. Gemäß der vorstehenden Zielsetzung wird das Ergebnis mit nachfolgendem Ingenieurgeologischen Gutachten dargestellt, ausgewertet und bekannt gegeben. Die Erstattung des ingenieurgeologischen Gutachtens erfolgt nach ♦ DIN 4020 (09.03) „Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke“. ♦ EN 1997-1, EC 7 „Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik, Teil 1: Allgemeine Regeln“. Auftragsgemäß erfolgte die Untersuchung mittels Rammkernsondierungen, Versickerungsuntersuchungen mit dem Doppelring- Infiltrometer und Verdichtungskontrollen mit dem Leichten Fallgewichtsgerät an den in Anlage 1 näher bezeichneten Ansatzstellen. Die Befunde liegen als punktuelle Feststellungen bis zu den in Anlage 2 spezifizierten Erkundungstiefen vor. Seite 4 von 15 ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE Eine Abweichung des Bodenaufbaus in den umliegenden Bereichen ist naturgemäß gegeben und kann örtlich zu einer unterschiedlichen Bewertung des Baugrundes sowie seiner erd- und grundbautechnischen Eigenschaften führen. Eine Vervielfältigung des Gutachtens ist in Teilen oder als Ganzes ohne Genehmigung nicht zulässig. Dies gilt insbesondere auch für eine Verbreitung über elektronische Medien wie das Internet. Es besteht Haftungsausschluss gegenüber Dritten sowie aufgrund von leichter Fahrlässigkeit. Als Grundlage zur Bearbeitung wurden die einschlägigen Normen, Regelwerke und sonstigen Bauvorschriften sowie das zugehörige Fachschrifttum herangezogen, unter anderem: ♦ DIN 18035-7 (2014-10) „Kunststoffrasensysteme“. ♦ DIN EN 15330- 1 (2013-12) „Festlegungen für Kunststoffrasenflächen für Fußball, Hockey, Rugbytraining, Tennis und multifunktionale Kunststoffrasenflächen“. ♦ DIN 4021 (10.90) „Baugrund; Aufschluss durch Schürfe und Bohrungen sowie Entnahme von Proben“. ♦ DIN 4022 T1(09.87) „Baugrund und Grundwasser: Benennen und Beschreiben von Boden und Fels; Schichtenverzeichnis für Bohrungen ohne durchgehende Gewinnung von gekernten Proben“. ♦ DIN 18300 (12.92) „VOB - Verdingungsordnung für Bauleistungen: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen; Erdarbeiten“, ♦ ATV - A 139 (1988) „Richtlinien für die Herstellung von Entwässerungskanälen und -leitungen, Arbeitsblatt A 139.“ ♦ DIN EN 1610 (10.1997) „Verlegung und Prüfung von Abwasserleitungen und -kanälen". Der Bearbeitung des Gutachtens liegen folgende Planunterlagen zugrunde: ♦ Geologische Übersichtskarte von Deutschland (2002) Blatt CC 5502, Köln im Maßstab 1 : 200.000, ♦ Topographische Karte von Deutschland (2000) im Maßstab 1 : 25.000. Seite 5 von 15 ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE 3 Planungsvorgaben Der geplante Kunstrasenplatz umfasst im Überblick nachstehendes Vorhaben (vgl. auch Lageplan in Anlage 1): Errichtung eines Kunstrasenplatzes auf dem Sportgelände des TuS 08 Langerwehe e.V. anstelle des bestehenden Sandhartplatzes mit einer Länge von 105,0 m und einer Breite von 75,0 m. Der vorhandene Spielfeldunterbau soll nach Möglichkeit bei der Errichtung des Kunstrasenplatzes wiederverwendet werden. Die Höhenlage des Spielfeldes ist mit Rücksicht auf die umliegenden Flächen vorzugsweise auf dem derzeitigen Niveau zu belassen. Als Höhenbezug dient der Kanalschachtdeckel im Einfahrtsbereich nördlich des Tennenplatzes in der Verlängerung der Außenlinien, dessen Oberkante eingemessen wurde zu 10,00 m relativer Höhe. Der Kunstrasenplatz besteht aus dem eigentlichen Kunstrasen, der locker auf einem ausreichend tragfähigen und durchlässigen Unterbau aufliegt. Je nach Anforderung kann der Kunstrasen 1. gemäß DIN 18035-7 bzw. DIN EN 15330-1 auf einer EL- Schicht mit einer Mächtigkeit von 3,0 cm verlegt werden, die auf einer bis zu 5 cm mächtigen Nivellierschicht aufgebaut wird oder 2. auf einer ET- Schicht mit einer Mächtigkeit von ca. 3,5 cm, die direkt auf der Tragschicht aufgebracht werden kann. Ein naturnahes Kunstrasensytem ohne Elastikschicht auf einer ungebundenen Tragschicht ist ebenfalls normgerecht und wird im Anhang A der DIN 15330 für die Nutzung als Fußballplatz als sehr gut geeignet mit 5 Punkten bewertet. Die Entscheidung des Einbaus einer Elastikschicht sollte sich vor allem nach der Wirtschaftlichkeit und der auf dem Kunstrasenplatz vorwiegend gespielten Sportart richten. Als Tragfähigkeitsanforderung wird seitens der Hersteller verbreitet ein Verformungsmodul Ev2 ≥ 45 MN/m² verlangt bzw. 60 MN/m² nach DIN 18035. Als Durchlässigkeitsbeiwert kf der Tragschicht wird dort formuliert kf ≥ 2 * 10-4 m/s, was in Anlehnung an DIN 18130 einem stark durchlässigen Bodenaufbau entspricht. Zudem muss eine einwandfreie Funktion der Drainage einschließlich Vorflut gewährleistet sein, um ein Aufschwimmen des Kunstrasens auch bei starkem Niederschlag zu verhindern. Die Drainagefunktion kann ebenfalls über einen hinreichend durchlässigen Untergrund mit einem Durchlässigkeitsbeiwert kf ≥ 2 * 10-5 m/s gesichert werden. Seite 6 von 15 ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE 4 Baugrunderkundung Die Sportstätte befindet sich in zentraler westlicher Ortslage von Langerwehe in einem Industrie- und Wohngebiet. Die Höhenkote liegt zwischen 160 und 170 m NN. Die generellen geologischen Verhältnisse werden im nördlichen Baufeld oberflächlich durch Schwemmlößablagerungen gekennzeichnet. Darunter und an den übrigen Erkundungsstellen wurden unterhalb des Platzes oligozäne bis miozäne Delta- Ablagerungen angetroffen (Köln- Schichten), die vorwiegend als grünlichgraue Tone vorgefunden wurden. Die Bodenwasserverhältnisse sind gekennzeichnet durch eine zusammenhängende Grundwasserführung erst unterhalb des Einwirkungsbereichs der Baumaßnahme. Zur Erzielung eines orientierenden Überblicks über die Baugrundverhältnisse unterhalb des bestehenden Platzes und als Grundlage für die Vorbeurteilung des vorhandenen Tennenplatzaufbaus wurden am 16. August 2016 insgesamt 4 Rammkernsondierungen mit einer Erkundungstiefe von maximal 2,00 m unter der Geländeoberkante (GOK) ausgeführt. Weiterhin wurden 3 Versickerungsgruben in einem flachen Schurf angelegt, die einer Untersuchung der Durchlässigkeit des vorhandenen Tragschichtaufbaus dienen. Die Tragfähigkeit der bestehenden Tragschicht wurde zusätzlich über 4 Fallplattenversuche mit dem Leichten Fallgewichtsgerät nach TP BF-StB festgestellt. 4.1 Festgestellter Bodenaufbau Die detaillierten Schichtbeschreibungen sind in Anlehnung an DIN 4022 und DIN 4023 in Anlage 2 wiedergegeben. Nach der ingenieurgeologischen Bodenansprache und Profilaufnahme werden die angetroffenen Schichten wie folgt beschrieben: 1. Schichtzone → Platzaufbau (0,04 – 0,07 m Tennenbelag, 0,03 – 0,05 m Porenschluss- Schicht, 0,21 – 0,38 m Tragschicht aus Schlacke und 0,10 m Drainageschicht aus schwach kiesigen Sanden), 2. Schichtzone → Auffüllung (Wechsellagerung aus Kiesen, Sanden und Schluffen) (im westlichen Baufeld bis 0,60 m und im östlichen Baufeld bis 1,40 m unter der GOK festgestellt), 3. Schichtzone → Schwemmlöß (Schluff, schwach tonig, schwach feinsandig) (im nördlichen Baufeld bis zur Erkundungsgrenztiefe festgestellt), Seite 7 von 15 ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE 4. Schichtzone → Schwemmlehm (Ton, schwach schluffig) (im übrigen Baufeld bis zur Erkundungsgrenztiefe festgestellt). An den Erkundungsstellen wurde ein Platzoberbau mit einem Tennenbelag in einer Mächtigkeit zwischen 0,04 m und 0,07 m und einer Porenschluss- Schicht in einer Mächtigkeit zwischen 0,03 und 0,05 m vorgefunden. Die Fläche des geplanten Kunstrasenplatzes wurde an insgesamt 4 Erkundungsstellen näher untersucht (RKS 1 bis RKS 4, vgl. Tabelle 1). Erkundungsstelle Platzaufbau Mächtigkeit Tennenbelag (Messwert) RKS 1 Tennenbelag bis 0,07 m, Feinplanum bis 0,12 m, Tragschicht bis 0,50 m 7 cm RKS 2 Tennenbelag bis 0,04 m, Feinplanum bis 0,09 m, Tragschicht bis 0,30 m 4 cm RKS 3 Tennenbelag bis 0,04 m, Feinplanum bis 0,07 m, Tragschicht bis 0,30 m 4 cm RKS 4 Tennenbelag bis 0,05 m, Feinplanum bis 0,09 m, Tragschicht bis 0,35 m 5 cm mittlere Mächtigkeit Tennenbelag: Tabelle 1: ∅ ≈ 5 cm Platzaufbau an 4 Messstellen des Tennenplatzes. Die gemessene mittlere Mächtigkeit des Tennenbelags beträgt an den Erkundungsstellen d ≈ 5,0 cm bei Schwankungen von wenigen Zentimetern. Die Tragschicht besteht aus schwach bindigen, sandigen bis stark sandigen Schlackekiesen. Ihre mittlere Gesamtmächtigkeit erreicht mit d = 0,31 m die nach DIN 18035 geforderde Mindestmächtigkeit von d > 0,20 m. 4.2 Bodenmechanische Untersuchungen Zur exakten Beurteilung der Baugrundeigenschaften bzw. zur Ermittlung der wichtigsten Bodenkennwerte wurden Proben der Profile im bodenmechanischen Labor untersucht. Es wurden die folgenden Untersuchungen durchgeführt: Kornverteilung nach DIN 18123 Ungleichförmigkeit Wassergehalt nach DIN 18121 Durchlässigkeit nach Beyer Seite 8 von 15 ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE Nach den bodenmechanischen Laboruntersuchungen werden die Bodenschichten folgendermaßen eingestuft: Mischprobe MP 1: Tragschicht → Kies, sandig, schwach bindig 1. Die Kornzusammensetzung zeigt, dass es sich im Sinne der DIN 18196 um einen weitgestuften, grobkörnigen Boden der Bodengruppe [GW] handelt. 2. Die geringen bindigen Gehalte bedingen eine geringe Frostempfindlichkeit (F 1). 3. Der Durchlässigkeitskoeffizient wurde auf Grundlage der Kornverteilungskurve nach BEYER bestimmt zu kf = 2,7* 10-4 m/s. Damit erfolgt die Einstufung des Bodens nach DIN 18130 als gut durchlässig. 4. Die Verdichtbarkeit dieses Bodens ist angesichts der weiten Kornabstufung sowie des geringen Feinkorngehaltes als gut zu bezeichnen. Mischprobe MP 2: Auffüllung → Kies, Sand, Schluff 1. Die Kornzusammensetzung zeigt, dass es sich im Sinne der DIN 18196 um einen gemischtkörnigen Boden der Bodengruppen [GW], [SW], [UL] handelt. 2. Die unterschiedlichen bindigen Gehalte bedingen eine mäßige Frostempfindlichkeit (F 2). 3. Der Durchlässigkeitskoeffizient kann aufgrund eines Feinkornanteils > 10 % nicht unmittelbar aus der Kornverteilungskurve nach BEYER bestimmt werden. Im Vergleich mit entsprechenden Referenzproben wird der Durchlässigkeitskoeffizient abgeschätzt zu kf > 5* 10-6 < 1* 10-5 m/s. Damit erfolgt die Einstufung des Bodens nach DIN 18130 als mäßig durchlässig. 4. Die Verdichtbarkeit dieser Böden ist angesichts der relativ weiten Kornabstufung sowie der unterschiedlichen Feinkornanteile als mäßig – gut zu bezeichnen. Mischprobe MP 3: Schwemmlöß → Schluff, schwach feinsandig, schwach tonig 1. Die Kornzusammensetzung zeigt, dass es sich im Sinne der DIN 18196 um einen feinkörnigen, stark bindigen Boden der Bodengruppe UM - UL handelt. 2. Die hohen bindigen Gehalte bedingen eine hohe Frostempfindlichkeit (F 3). 3. Der Durchlässigkeitskoeffizient kann aufgrund eines Feinkornanteils > 10 % nicht unmittelbar aus der Kornverteilungskurve nach BEYER bestimmt werden. Im Vergleich mit entsprechenden Referenzproben wird der Durchlässigkeitskoeffizient abgeschätzt zu kf > 1* 10-7 < 5* 10-7 m/s. Damit erfolgt die Einstufung des Bodens nach DIN 18130 als gering durchlässig. 4. Die Verdichtbarkeit dieses Bodens ist angesichts des hohen Feinkornanteils als gering - mäßig zu bezeichnen. Seite 9 von 15 ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE Mischprobe MP 4: Schwemmlehm → Ton, schwach schluffig 1. Die Kornzusammensetzung zeigt, dass es sich im Sinne der DIN 18196 um einen feinkörnigen, stark bindigen Boden der Bodengruppe TM handelt. 2. Die hohen bindigen Gehalte bedingen eine hohe Frostempfindlichkeit (F 3). 3. Der Durchlässigkeitskoeffizient kann aufgrund eines Feinkornanteils > 10 % nicht unmittelbar aus der Kornverteilungskurve nach BEYER bestimmt werden. Im Vergleich mit entsprechenden Referenzproben wird der Durchlässigkeitskoeffizient abgeschätzt zu kf > 1* 10-10 < 5* 10-10 m/s. Damit erfolgt die Einstufung des Bodens nach DIN 18130 als sehr gering durchlässig. 4. Die Verdichtbarkeit dieses Bodens ist angesichts des hohen Feinkornanteils als gering zu bezeichnen. 4.3 Baugrundeigenschaften, Bodenkennwerte Für den anstehenden Bodenaufbau werden auf der Grundlage der Erkundungsergebnisse und mit Hilfe von Vergleichswerten aus der Literatur die mittleren Bodenkennwerte abgeleitet: Bodenschicht Tragschicht Kies sandig schwach bindig mitteldicht - dicht Auffüllung Kies, Sand, Schluff mitteldicht, steif Schwemmlöß Schluff schwach feinsandig schwach tonig weich Schwemmlehm Ton schwach schluffig halbfest - fest Tragfähigkeit gut mäßig gut gering mäßig - gut Verdichtungsfähigkeit gut mäßig - gut gering gering - mäßig Frostempfindlichkeit Frostklasse n. ZTVE gering F1 mäßig F2 hoch F3 hoch F3 Fließempfindlichkeit gering - mäßig mäßig gering gering 20 / 12 19 / 11 19 / 9 20 / 10 35° 32,5° 25° 27,5° 0/0 0/5 0/5 5 / 25 Wichte ** γ / γ´ kN / m3 Reibungswinkel ** ϕ´ Grad Kohäsion ** c´/cu kN / m2 Bodenklasse n. DIN 18300 3 3,4 4 4 Bodengruppe n. DIN 18196 [GW] [GW], [SW], [UL] UM - UL TM * ** = vom jeweiligen natürlichen Wassergehalt abhängig. = Mittelwerte. Tabelle 2: Ausgewählte Bodenkenngrößen und Bodenwerte der erörterten Bodenschichten aus Literaturangaben. 4.4 Bodendurchlässigkeit Die Bodendurchlässigkeit der nicht gesättigten Bodenzone wurde in den Versickerungsgruben VS 1 – VS 3 für den Horizont der Tragschicht bestimmt. Der Bodenaufbau war zum Erkundungszeitpunkt schwach feucht. Seite 10 von 15 ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE Das Ergebnis wird vorab zusammengefasst: Sondierung Bodenart Verfahren Durchlässigkeit VS 1 Tragschicht bei 0,12 Infiltrometer 7,1 * 10-4 m/s VS 2 Tragschicht bei 0,09 Infiltrometer 7,7 * 10-4 m/s VS 3 Tragschicht bei 0,07 Infiltrometer 7,0 * 10-4 m/s Tabelle 3: Zusammenfassung der Versickerungsuntersuchung im Tragschichthorizont. Erläuterung siehe Text. Die Durchlässigkeit wurde an den Ansatzstellen VS 1 – VS 3 mit dem Doppelring- Infiltrometer bestimmt. Die Infiltrationsrate wird bei diesem Verfahren unmittelbar aus der versickerten Wassermenge ermittelt nach: kf = ∆h [m/s] t * 6.000 Dabei sind: Kürzel Begriff Bodenart Messtiefe ∆h Pegeländerung [cm] t= Versuchszeit [min.] kf = Durchlässigkeitsbeiwert Tabelle 4: VS 1 VS 2 VS 3 Tragschicht 0,12 m Tragschicht 0,09 m Tragschicht 0,07 m 3,5 cm 0,03 cm 0,01 cm 2,25 min 14,20 min 16,40 min 2,59 * 10-4 m/s 3,52 * 10-7 m/s 1,02 * 10-7 m/s Versuchsanordnung der Versickerung in der Tragschicht bei VS 1, VS 2 und VS 3 über einen Doppelring- Infiltrometer-Test. Erläuterung siehe Text. Die Tragschicht weist eine sehr unregelmäßige Durchlässigkeit auf. Bei VS 1 wurde mit 2,59 * 10-4 m/s der in der DIN 18035-3 geforderter Durchlässigkeitsbeiwert von kf ≥ 2 * 10-4 m/s nachgewiesen. Bei VS 2 und VS 3 wurde eine sehr geringe Durchlässigkeit der Tragschicht festgestellt, was an diesen Stellen in erster Linie auf eine sehr starke Verdichtung des Unterbaus zurückzuführen ist. Die in der DIN 18035-3 vorgegebene Durchlässigkeit für Tragschichten von Kunstrasenflächen wird somit in großen Bereichen des bestehenden Platzes nicht eingehalten. Es werden Zusatzmaßnahmen erforderlich, um ein Aufschwimmen des geplanten Kunstrasens nach Niederschlagsereignissen in jedem Fall zu verhindern. Seite 11 von 15 ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE 4.5 Sichtung vorhandene Drainage Die vorhandene Drainage ist als umlaufende Ringdrainage ausgebildet. In der Verlängerung zu den Außenlinien konnten 4 Retentionsschächte eingesehen werden. Die Schächte waren teilweise stark mit Bodenmaterial belegt. Die Drainageleitungen wiesen Verformungen auf und waren ebenfalls stark mit Bodenmaterial zugesetzt (vgl. Abbildung 2). Abbildung 2: Blick in einen stark versandeten Beobachtungsschacht (links) und mit Bodenmaterial zugesetzte Drainageleitung (rechts). 4.6 Tragfähigkeitsuntersuchung Die Tragfähigkeit der vorhandenen Tragschicht wurde durch insgesamt 4 Fallplattenversuche nach TP BF 8.3 ermittelt, die auf Höhe OK Tragschicht ansetzen, da der Tennenbelag bei der Bauausführung ohnehin entfernt werden soll. Es gelten die Zuordnungen zwischen Verdichtungsgrad und Verformungsmodul entsprechend ZTV E-StB 09 (2010), Tabelle 9/10 bzw. in Anlehnung an DB-Richtlinie RIL 836.0501, Bild 2. In Verwendung der Korrelationstabellen aus der Allgemeinverfügung für „Straßenbautechnik und Prüfwesen“ entsprechend ZTV E-StB 09 wird für grobkörnige Böden der Bodengruppe [GW] bzw. Sandböden der Bodengruppe [SW] ein zu forderndes statisches Verformungsmodul Ev2 > 60 MN/m² bei einem dynamischen Verformungsmodul Evd ≈ 25 MN/m² erreicht. Seite 12 von 15 ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE Fallplatte Nr. bei RKS 1 bei RKS 2 bei RKS 3 bei RKS 4 Tabelle 5: Setzung [mm] Einzelwerte Mittelwert s2 s3 s Datum Zeit s1 16.08.2016 16.08.2016 16.08.2016 10:12 10:39 11:15 0,397 0,458 0,357 0,385 0,448 0,348 0,382 0,432 0,338 16.08.2016 11:54 0,459 0,457 0,447 Evd [MN/m²] Bemerkung 0,388 0,446 0,348 58,0 50,4 64,7 0,454 49,6 Anforderung erfüllt Anforderung erfüllt Anforderung erfüllt Anforderung erfüllt Dynamisches Verformungsmodul ermittelt aus den Messwerten der Fallplattenversuche. Auf dem vorhandenen Sandhartplatz liegt durchweg ein ausreichender Verdichtungsgrad der Tragschicht vor. Da der Platzunterbau in der vorliegenden Weise weiter genutzt werden soll, ist auch für den Kunstrasenplatz eine ausreichende Tragfähigkeit gegeben. 5 Weiteres Vorgehen Der vorhandene Sandhartplatz wurde in einem Satteldachprofil hergestellt und fällt kontinuierlich mit einem mittleren Gefälle von 1,5 % zur nordöstlichen Seitenlinie und mit einem mittleren Gradienten zwischen 0,90 und 1,10 % zu den übrigen Seitenlinien ein. Der nach DIN 18035-3 geforderte Durchlässigkeitsbeiwert von kf ≥ 2 * 10-4 m/s konnte nicht an allen Erkundungsstellen nachgewiesen werden. Es wird empfohlen, die vorhandene Tragschicht aufzulockern und eine neue Drainage zu verlegen. Hierbei ist insbesondere zu beachten: ♦ Anordnung quer zum Platzgefälle, ♦ Dränagegräben müssen eine Mindestbreite von DN Drainagerohr + 2 * 70 mm besitzen, also 220 mm bei Verwendung von Dränrohr DN 80, ♦ Saugleitungen sollten im Abstand von höchstens 8 m verlegt werden, ♦ Der Scheitel der Dränrohrleitungen muss mindestens 200 mm unter dem Erdplanum liegen, ♦ Dränrohrleitungen sind mit einem Gefälle von vorzugsweise 0,3 bis 0,5 % zu verlegen, ♦ Als Drainagekies sollten weit gestufte Gesteinskörnungen entsprechend DIN 18035 im Korngrößenbereich 0,06 – 32 mm verwendet werden, ♦ Der Anschluss erfolgt an eine ausreichend dimensionierte Vorflut. Seite 13 von 15 ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE Die Tragschicht erreicht die erforderliche Mindestmächtigkeit von 0,20 m und ist ausreichend tragfähig. Insofern kann der vorhandene Platzunterbau wiederverwendet werden. Nach dem Abtragen des Tennenbelags wird die Tragschicht zur Erhöhung der Durchlässigkeit aufgelockert und im Satteldachprofil profiliert. Zur Herstellung der Tragschicht für den Kunstrasenplatz werden im Überblick folgende Arbeitsgänge vorab vorgesehen: ♦ Vorhandene Spielfläche mit einem Tennenbelag in einer mittleren Mächtigkeit von 0,05 m flächenhaft aufnehmen und gemäß der Einstufung nach LAGA Boden abfahren bzw. für bauliche Zwecke wiederverwenden, ♦ Tragschicht auflockern, profilieren und verdichten (Verdichtungsanforderung: Verformungsmodul Ev2 ≥ 60 MN/m² – Nachweis z. B. über Lastplattendruckversuch bzw. dynamische Fallplattenversuche). Nach dem Herstellen des Tragschichtplanums erfolgen Abnahme und Übergabe zum Aufbau des Kunstrasenplatzes. 6 Sonstige Hinweise Das geplante Kunstrasensystem auf dem Sportgelände des TuS 08 Langerwehe e. V. wurde noch nicht abschließend benannt. Als Ausführungsvariante des Kunstrasens ist ein SandGummi verfüllter Belagstyp mit einer Polhöhe von 60 mm auf einer ungebundenen Tragschicht möglich. Ein derartiger Aufbau liefert bei korrekter Ausführung sportspezifisch ausgezeichnete Werte z. B. für den Kraftabbau und ist in Vergleichsfällen mit dem 2-SterneZertifikat der FIFA ausgezeichnet worden (bestmögliche Bewertung). Die Bauweise auf ungebundener Tragschicht ist ausdrücklich in der gültigen DIN V-18035, Teil 7 berücksichtigt und entspricht den Vorgaben der Norm. Für die Ausführung des Erdbaus sind jedoch sehr hohe Anforderungen zu setzen, wie: ♦ Ein Befahren der Tragschicht ist nur mit leichtem bis mittelschwerem Baustellengerät mit Ballonbereifung zulässig, um eine Überverdichtung des Platzoberbaus zu vermeiden (keinesfalls schwere Walzenzüge einsetzen oder mit beladenen LKWs befahren), ♦ Aufbringen und Verteilen des Feinplanums dürfen nur mittels Fertiger erfolgen, nicht etwa durch einen Grater (Gerät muss hinter dem Fahrzeug angeordnet sein), Seite 14 von 15 ERDE & BODEN M ITTELDEUTSCHLAND GMBH INGENIEUR- & UMWELTGEOLOGIE ♦ die Anforderungen der DIN 18035 sind vor allem hinsichtlich der zulässigen Spaltmaße bzw. Stichmaße, der Tragfähigkeit und der Wasserdurchlässigkeit genau zu kontrollieren. Um den Kunstrasenplatz vor Verschmutzung durch einen Eintrag von Bodenmaterial zu schützen, sollte um das Spielfeld herum zweckmäßigerweise ein Ballfangzaun errichtet werden. Bei Änderung der Ausführungsplanung bzw. der getroffenen Annahmen und Voraussetzungen wird um Wiedervorlage zur sachbezogenen Überarbeitung gebeten. Zur weiteren Beratung stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung. Aufgestellt, Schwalmstadt, den 18. August 2016 ___________________________ Geol. Sören Höppner 2 Anlagen: Lageplan, Schichtenverzeichnisse. Verteiler: 1. bis 3. Ausfertigung: 4. Ausfertigung: TuS 08 Langerwehe e.V. (1-mal per E- Mail), zu den Akten, Erde & Boden Mitteldeutschland GmbH. Seite 15 von 15 10,64 10,39 10,02 x x RKS 3 10,25 m rel. x 10,17 x x 10,28 10,90 10,96 11,16 11,27 x 10,72 x x 10,67 10,55 10,30 10,63 10,70 10,43 x x x VS 2 10,57 x 10,68 x x x x x x x 11,11 10,89 10,59 x x x 75,00 m RKS 2 11,20 m rel. x 10,28 10,71 11,07 11,14 11,14 10,90 10,61 10,01 10,54 10,79 10,82 10,87 10,72 10,47 x x x x x x RKS 1 10,41 m rel. x x x x x VS 1 x x x x 10,33 10,53 10,62 x 10,63 x x VS 3 10,01 x x x RKS 4 10,57 m rel. x x 10,54 10,29 105,00 m Darstellung: Erde & Boden Mitteldeutschland GmbH Lageplan Ingenieur- und Umweltgeologie Bauvorhaben: Umbau eines Tenneplatzes in einen Kunstrasenplatz, TuS08 Langerwehe e.V. Bezugspunkt OK KD = 10,00 m rel. 8m Maßstab 1 : 400 Anlage 1 Auftraggeber: TuS 08 Langerwehe e.V. 52379 Langerwehe, Rymelsberg 5 Erläuterung: 9,34 Untersuchungen ausgeführt am 16. August 2016 Projekt-Nr. 16380 Maßstab 1 : 400 x = Geländehöhe Datum 17. August 2016 Verfasser: es Erde & Boden Postfach 1107 34601 Schwalmstadt Tel.: 066 91 / 2500768 Umbau Tennenplatz in Kunstrasenplatz TuS 08 Langerwehe e.V. Bericht Nr. 16380 Anlage Nr. 2 Rymelsberg 5 in 52379 Langerwehe Profil einer Rammkernsondierung Maßstab 1 : 20 Grundwasser 16.08.16 kein GW angetroffen RKS 1 m rel. 10.50 10,41 m rel. A A 0.07 0.12 A 0.50 A Auffüllung, Mittelsand, schwach feinsandig, schwach feinkiesig, Kies - Ziegel, Kiesel, gräulich rot, dicht gelagert, schwer zu bohren, Tennenbelag Auffüllung, Kies, sandig, Kies - Schlacke, schwarzrotbraun, mäßig locker gelagert - dicht gelagert, mäßig schwer zu bohren, schwach feucht, Porenschluss Auffüllung, Mittelsand, kiesig - stark kiesig, sehr schwach schluffig, Kies - Schlacke, graubraun, dicht gelagert, mäßig schwer zu bohren - schwer zu bohren, schwach feucht, Tragschicht Auffüllung, Schluff, feinsandig, schwach kiesig - kiesig, Kies - Flussschotter, gräulich braun, steif, mäßig schwer zu bohren, schwach feucht, Auffüllung 10.25 10.00 9.75 0.80 9.50 9.25 Schluff, schwach feinsandig, schwach tonig, beigebraun, weich, leicht zu bohren, schwach feucht, Schwemmlöß, Quartär 9.00 8.75 8.50 2.00 8.25 8.00 Legende Bodenarten & Konsistenzen steif weich A Auffüllung Kies dicht Mittelsand Schluff Erde & Boden Postfach 1107 34601 Schwalmstadt Tel.: 066 91 / 2500768 Umbau Tennenplatz in Kunstrasenplatz TuS 08 Langerwehe e.V. Bericht Nr. 16380 Anlage Nr. 2 Rymelsberg 5 in 52379 Langerwehe Profil einer Rammkernsondierung Maßstab 1 : 20 Grundwasser 16.08.16 kein GW angetroffen RKS 2 11,20 m rel. A A 0.04 A 0.09 A 0.30 0.60 m rel. 11.25 Auffüllung, Mittelsand, schwach feinsandig, schwach feinkiesig, Kies - Ziegel, Kiesel, gräulich rot, dicht gelagert, schwer zu bohren, Tennenbelag Auffüllung, Kies, sandig, Kies - Schlacke, schwarzrotbraun, mäßig locker gelagert - dicht gelagert, mäßig schwer zu bohren, schwach feucht, Porenschluss Auffüllung, Kies, Mittelsand, schwach schluffig, schwach tonig, Kies - Schlacke, graubraun, dicht gelagert, mäßig schwer zu bohren - schwer zu bohren, schwach feucht, Tragschicht Auffüllung, Kies, mittelsandig, tonig, sehr schwach schluffig, Kies - Flussschotter, gräulich braun, mäßig locker gelagert, mäßig schwer zu bohren, schwach feucht, Auffüllung 11.00 10.75 10.50 10.25 10.00 Ton, sehr schwach schluffig - schwach schluffig, beigebraun, halbfest, schwer zu bohren, schwach feucht, Schwemmlehm, Quartär 9.75 9.50 9.25 2.00 9.00 Legende Bodenarten & Konsistenzen halbfest mitteldicht A Auffüllung Kies dicht Mittelsand Schluff Ton Erde & Boden Postfach 1107 34601 Schwalmstadt Tel.: 066 91 / 2500768 Umbau Tennenplatz in Kunstrasenplatz TuS 08 Langerwehe e.V. Bericht Nr. 16380 Anlage Nr. 2 Rymelsberg 5 in 52379 Langerwehe Profil einer Rammkernsondierung Maßstab 1 : 20 Grundwasser 16.08.16 kein GW angetroffen RKS 3 10,25 m rel. A A 0.04 0.07 A A 0.30 A 0.40 0.80 Auffüllung, Mittelsand, schwach feinsandig, schwach feinkiesig, Kies - Ziegel, Kiesel, gräulich rot, dicht gelagert, schwer zu bohren, Tennenbelag Auffüllung, Kies, sandig, Kies - Schlacke, schwarzrotbraun, mäßig locker gelagert - dicht gelagert, mäßig schwer zu bohren, schwach feucht, Porenschluss Auffüllung, Mittelsand, schwach kiesig, Kies - Flussschotter, beigebraun, mäßig locker gelagert, mäßig schwer zu bohren, schwach feucht, Tragschicht Auffüllung, Mittelsand, kiesig - stark kiesig, sehr schwach schluffig, Kies - Schlacke, graubraun, dicht gelagert, mäßig schwer zu bohren - schwer zu bohren, schwach feucht, Drainageschicht Auffüllung, Schluff, schwach tonig, schwach feinsandig, dunkelgrau, steif, mäßig schwer zu bohren, schwach feucht, Auffüllung A Auffüllung, Kies, mittelsandig, sehr schwach schluffig, Kies - Flussschotter, gelblichbeigebraun, mäßig locker gelagert - dicht gelagert, mäßig schwer zu bohren - schwer zu bohren, schwach feucht, Auffüllung A Auffüllung, Mittelsand, schwach schluffig, schwach kiesig - kiesig, Kies - Asphalt, gräulich schwarz, dicht gelagert, schwer zu bohren, schwach feucht, Auffüllung m rel. 10.25 10.00 9.75 9.50 9.25 1.20 1.40 9.00 8.75 Ton, sehr schwach schluffig, gelblichbeigebraun, halbfest - fest, schwer zu bohren - sehr schwer zu bohren, sehr schwach feucht - schwach feucht, Schwemmlehm 2.00 8.50 8.25 8.00 Legende Bodenarten & Konsistenzen halbfest - fest steif A Auffüllung Kies mitteldicht Mittelsand dicht Schluff Ton Erde & Boden Postfach 1107 34601 Schwalmstadt Tel.: 066 91 / 2500768 Umbau Tennenplatz in Kunstrasenplatz TuS 08 Langerwehe e.V. Bericht Nr. 16380 Anlage Nr. 2 Rymelsberg 5 in 52379 Langerwehe Profil einer Rammkernsondierung Maßstab 1 : 15 Grundwasser 16.08.16 kein GW angetroffen m rel. 10.75 RKS 4 10,57 m rel. A A 0.05 0.09 A 0.35 A 0.45 A 0.60 Auffüllung, Mittelsand, schwach feinsandig, schwach feinkiesig, Kies - Ziegel, Kiesel, gräulich rot, dicht gelagert, schwer zu bohren, Tennenbelag Auffüllung, Kies, sandig, Kies - Schlacke, schwarzrotbraun, mäßig locker gelagert - dicht gelagert, mäßig schwer zu bohren, schwach feucht, Porenschluss Auffüllung, Kies, mittelsandig - stark mittelsandig, sehr schwach schluffig, Kies - Schlacke, rötlich braun, mäßig locker gelagert, mäßig schwer zu bohren, schwach feucht, Tragschicht Auffüllung, Mittelsand, sehr schwach kiesig - schwach kiesig, sehr schwach schluffig, Kies - Flussschotter, graubraun, mäßig locker gelagert, mäßig schwer zu bohren, schwach feucht, Drainageschicht Auffüllung, Kies, stark tonig, sehr schwach schluffig, sehr schwach mittelsandig - schwach mittelsandig, beigebraun, mäßig locker gelagert - dicht gelagert, mäßig schwer zu bohren - schwer zu bohren, schwach feucht, Auffüllung 10.50 10.25 10.00 9.75 Ton, sehr schwach schluffig, gelblichbeigebraun, halbfest - fest, schwer zu bohren - sehr schwer zu bohren, sehr schwach feucht - schwach feucht, Schwemmlehm 9.50 9.25 1.50 9.00 Legende Bodenarten & Konsistenzen halbfest - fest mitteldicht A Auffüllung Kies dicht Mittelsand Ton