Daten
Kommune
Nettersheim
Größe
6,5 MB
Datum
20.03.2018
Erstellt
23.03.18, 11:02
Aktualisiert
23.03.18, 11:02
Stichworte
Inhalt der Datei
Anlage 10 zur Vorlage 886 / X.L.
geotechnik west
geotechnik west • Arnoldystraße 73 • 52156 Monschau
Ingenieurbüro Bernd Harth
Telefon 02472 / 8027396
Telefax 02472 / 8027397
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Baugrund – Geotechnik
Erd- und Grundbau
Geotechnischer Bericht
zum Bauvorhaben
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
Versickerung, Kanal- und Straßenbau
Aktenzeichen: AZ 17 01 012
Bauvorhaben: Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
Versickerung, Kanal- und Straßenbau
Auftraggeber:
Eifelgemeinde Nettersheim
Rathaus Zingsheim
Krausstraße 2
53947 Nettersheim
Auftrag vom:
03.02.2017
Bearbeitung:
Dipl.-Ing. Bernd Harth
Datum:
05.03.2017
geotechnik west
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
Tel.: +49 (0) 2472 8027396
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BIC AACSDE33
Geschäftsführer/Inhaber:
Dipl.-Ing. Bernd Harth
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 2 von 35
geotechnik west
Inhaltsverzeichnis
1
Bauvorhaben, örtliche Situation ...................................................................................... 5
2
Art und Umfang der Baugrunduntersuchung ................................................................... 6
2.1
Felduntersuchungen ....................................................................................................... 6
2.2
Laboruntersuchungen ..................................................................................................... 7
3
Geologische und hydrogeologische Verhältnisse ............................................................ 8
3.1
Erwartete Schichtenfolge ................................................................................................ 8
3.2
Grundwasserverhältnisse ............................................................................................... 9
3.3
Erbebenzuordnung ......................................................................................................... 9
4
Baugrundaufbau, Klassifizierung und bodenmechanische Beurteilung ......................... 10
4.1
Festgestellte Schichtenfolge ......................................................................................... 10
4.2
Beschreibung und bautechnische Beurteilung der Bodenschichten .............................. 11
4.3
Bodenkennwerte und Bodenklassifizierung................................................................... 15
4.4
Konzept der Homogenbereiche .................................................................................... 17
4.5
Einteilung der Homogenbereiche .................................................................................. 19
4.6
Wasserdurchlässigkeit der Bodenschichten .................................................................. 20
4.7
Kontaminationen ........................................................................................................... 22
5
Versickerung ................................................................................................................. 22
5.1
Bohrlochversickerungsversuche nach USBR ................................................................ 22
5.2
Schurfversickerungsversuche in Anlehnung an DIN 19682-7........................................ 23
5.3
Versickerungsfähigkeit nach DWA-A 138...................................................................... 24
5.4
Beurteilung der Versickerungsfähigkeit im Hinblick auf die Bauausführung .................. 25
6
Hinweise und Empfehlungen zur Bauausführung.......................................................... 27
6.1
Baugrundsituation ......................................................................................................... 27
6.2
Hinweise und Empfehlungen zum Kanalbau ................................................................. 27
6.3
Hinweise und Empfehlungen zum Straßenbau ............................................................. 32
7
Schlussbemerkung, Unterschrift ................................................................................... 35
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 3 von 35
geotechnik west
Anlagenverzeichnis
1.1
Übersichtslageplan i.M. 1:25.000
1.2.1 Lageplan (Auszug DGK5) i.M. 1:5.000
1.2.2 Lageplan – Lage der Erkundungen im Bereich BP G14, ohne Maßstabsangabe
1.2.3 Lageplan – Lage der Erkundungen im Entwicklungsbereich, ohne Maßstabsangabe
1.3
Lageplan (Luftbild) i.M. 1:5.000
2.1
Fotodokumentation örtliche Situation und Kleinerkundungen am 06.02.2017
2.2
Fotodokumentation örtliche Situation und Schürfgruben am 06.02.2017
3
Bohrprofile/Schichtenverzeichnisse der Rammkernsondierungen RKS i.M. 1:50
4
Diagramme der Schweren Rammsondierungen DPH i.M. 1:50
5
Bestimmung der natürlichen Wassergehalte w
6
Laborberichte P 17.016 der Geotechnische Prüfstelle Prof. Dr.-Ing. H. Düllmann GmbH
zur bodenmechanischen Überprüfung der Deck-/Verwitterungslehme: Bestimmung von
Wassergehalt, Plastizitätsgrenzen und Glühverlust
7
Auswertung der Bohrlochversickerungsversuche V1 – V4
8.1
Baugrundschnitt RKS 3 – RKS 2 – DPH 1, M.d.L. 1:500, M.d.H. = 1:50
8.2
Baugrundschnitt RKS 4 – RKS 5 – RKS 1, M.d.L. 1:500, M.d.H. = 1:50
8.3
Baugrundschnitt RKS 6 – DPH 8 – RKS 7 – DPH 7, M.d.L. 1:500, M.d.H. = 1:50
9
Auszug aus der städtebaulichen Rahmenplanung der GfL Zweigstelle
Mönchengladbach, GfL-Nr. 730 01426 31 (Nettersheim), Juni 1998
10
Tabellarische Übersicht der für die Homogenbereiche in Abhängigkeit der Gewerke
anzugebenden (bodenmechanischen) Eigenschaften und Zusammenstellung der
Parametersätze
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 4 von 35
geotechnik west
Verwendete Unterlagen und Literatur
[1]:
Gemeinde Nettersheim, Gemarkung Nettersheim, Flur 10 und 15, Bebauungsplan
Nettersheim G14, 4. Änderung, Maßstab 1:10.000, C + K Gotthardt + Knipper
Ingenieurgesellschaft mbH, Schleiden, Stand 23.01.2017
[2]:
Gemeinde Nettersheim, Baugebiet G14 Brotkiste, Lageplan Straßenplanung,
Genehmigungsentwurf im Maßstab 1:1.000, C + K Gotthardt + Knipper
Ingenieurgesellschaft mbH, Schleiden, Stand 23.01.2017
[3]:
Gemeinde Nettersheim, Baugebiet G14 Brotkiste, Lageplan Kanalplanung,
Genehmigungsentwurf im Maßstab 1:500, C + K Gotthardt + Knipper
Ingenieurgesellschaft mbH, Schleiden, Stand 25.01.2017
[4]:
Gemeinde Nettersheim, Baugebiet G14 Brotkiste – Entwicklungsbereich,
Lageplan/Handskizze Straßenplanung, ohne Maßstabsangabe, erhalten von der C + K
Gotthardt + Knipper Ingenieurgesellschaft mbH, Schleiden, mit E-Mail vom 01.02.2017
[5]:
Auszüge aus der städtebaulichen Rahmenplanung der GfL Zweigstelle
Mönchengladbach, GfL-Nr. 730 01426 31 (Nettersheim), Juni 1998, erhalten von der
Gemeinde Nettersheim mit Schreiben vom 03.02.2017
[6]:
Hydrologische Karte von Nordrhein-Westfalen i.M. 1:25.000/5.000, Blatt 5505
Blankenheim, Grundriss- und Profilkarte, Landesamt für Wasser- und Abfall NordrheinWestfalen, Stand 1979
[7]:
Bodenkarte von Nordrhein-Westfalen i.M. 1:50.000, Blatt L 5504 Schleiden,
Geologisches Landesamt Nordrhein-Westfalen, Stand 1987
[8]:
Grundbau-Taschenbuch, Teile 1 – 3, 7. Auflage, Verlag Ernst & Sohn, 2009
[9]:
Köhler, R.: Tiefbauarbeiten für Rohrleitungen, Verlagsgesellschaft Rudolf Müller, BauFachinformationen GmbH, Köln, 1995
[10]:
Floss, R.: ZTVE - StB 94, Fassung 1997 – Kommentar mit Kompendium Erd- und
Felsbau, Kirschbaum-Verlag, Berlin, 2006
[11]:
EAB, Empfehlungen des Arbeitsausschusses „Baugruben“, Hrsg. Deutsche Gesellschaft
für Geotechnik e.V., 5. Auflage, 2012, Verlag W. Ernst & Sohn
[12]:
DWA-Regelwerk, Arbeitsblatt DWA-A 138 Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur
Versickerung von Niederschlagswasser, Hrsg. Deutsche Vereinigung für
Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall e.V., Hennef, April 2005
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 5 von 35
1
geotechnik west
Bauvorhaben, örtliche Situation
Die Gemeinde beabsichtigt die Erschließung des Bebauungsplans G14 Nettersheim Brotkiste
am südwestlichen Ortsrand von Nettersheim (siehe Anlagen 1.1 – 1.3). Nach der Erschließung
der unmittelbar an die Bahnhofstraße und die L205 angrenzenden Ackerfläche (die eigentliche
Erschließungsfläche G14) ist in einem späteren Bauabschnitt als sogenannter
„Entwicklungsbereich“ auch die Umnutzung des Weidegrundstücks zwischen dem BP G14 und
dem im Norden angrenzenden Neubaugebiet (Hasenweg/In den sechs Morgen) vorgesehen
(siehe Unterlagen [1] – [4] sowie Anlage 1.2.1).
Im Zuge der Baureifmachung ist in beiden Planfeldern die Herstellung einer ringförmigen
Erschließungsstraße mit Anbindung an das bestehende Straßennetz geplant (siehe Anlagen
1.2.2 und 1.2.3 sowie die Unterlagen [1] – [4]).
Die Erschließungsarbeiten umfassen i.W. die üblichen Maßnahmen zum Straßen- und
Kanalbau in den für eine Wohnbebauung entsprechenden Tiefen. Gem. Unterlage [3] variiert
die Tiefenlage der Kanalsohlen im Bereich der geplanten Schachtbauwerke zwischen 1,8 m
und 3,2 m. Nachrichtlich muss in Abhängigkeit der vorhandenen Topographie sowie der
tatsächlichen Trassenführung aber auch mit größeren Verlegetiefen gerechnet werden.
Detaillierte Angaben oder Entwurfsunterlagen liegen uns derzeit allerdings nicht vor. Es ist
vorgesehen, das Erschließungsgebiet im Trennsystem zu entwässern und das anfallende
Oberflächen/Niederschlagswasser nach Möglichkeit vor Ort zu versickern.
Die geotechnik west – Ingenieurbüro Bernd Harth – wurde mit Datum vom 03.02.2017 von der
Gemeinde Nettersheim beauftragt, ein Baugrund- und Versickerungsgutachten für die geplante
Erschließung zu erstellen und die erforderlichen Baugrunduntersuchungen durchzuführen.
Hierzu gehören neben den Feld- und Laborarbeiten sowie der Auswertung und Darstellung der
Erkundungsergebnisse auch Hinweise und Empfehlungen für die Bauausführung im Hinblick
auf
den
anstehenden
Straßenund
Kanalbau
sowie
die
Anlage
von
Versickerungseinrichtungen.
Die örtlichen Verhältnisse gehen aus dem Luftbild in Anlage 1.3 sowie der Fotodokumentation
in den Anlagen 2.1 und 2.2 hervor. Insbesondere die Baufläche im BP G14 ist zumindest
bereichsweise stark geneigt (siehe auch Höhenliniendarstellung in Anlage 1.2.1). Vom
Hochpunkt am Fuße der L205 (Nordwestrand) bis zum Tiefpunkt in der Ostecke des
Erschließungsgebiets ist ein Höhenunterschied von rd. 17 – 18 m ausgebildet. Im
„Entwicklungsbereich beträgt der Niveauunterschied ca. 7 – 8 m. Insgesamt variiert die
Geländeoberfläche zwischen ca. 492 mNN und 510 mNN (siehe Anlage 1.2.1 sowie die
Unterlagen [1] – [3]).
Zur geplanten Erschließungsmaßnahme liegen Auszüge aus der städtebaulichen
Rahmenplanung der GfL Zweigstelle Mönchengladbach, GfL-Nr. 730 01426 31 (Nettersheim),
aus Juni 1998 vor (siehe Anlage 9 und Unterlage [5]). Sofern von Belang, fließen die damaligen
Erkenntnisse in das vorliegende Gutachten mit ein.
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 6 von 35
2
Art und Umfang der Baugrunduntersuchung
2.1
Felduntersuchungen
geotechnik west
Zur Überprüfung der Baugrundschichtung und zur Feststellung der Lage der Felsoberfläche
sowie zur Durchführung von Versickerungsversuchen wurden am 06.02.2017 entlang der
geplanten Erschließungsstraßen insgesamt 7 Rammkernsondierungen ∅ 60/50/40 mm (RKS 1
– RKS 7, Bohrprofile siehe Anlagen 3.1 bis 3.7) nach DIN 4021 bzw. DIN EN ISO 22475 und
8 Sondierungen mit der Schweren Rammsonde (DPH 1 – DPL 8, Sondierdiagramme siehe
Anlagen 4.1 – 4.8) niedergebracht. Zwei weitere Rammkernsondierungen (RKS 8 und RKS 9,
Bohrprofile siehe Anlagen 3.8 – 3.9) wurden auf Wunsch des Planers am Rand des
Entwicklungsbereichs zur Überprüfung der Versickerungsfähigkeit des Baugrunds
niedergebracht.
Alle Kleinerkundungen wurden bis zum stagnierenden Bohr-/Sondierfortschritt in Tiefen von
0,6 – 3,0 m unter GOK niedergebracht und reichen damit bis in die Verwitterungsrinde des
Grundgebirges bzw. bis in den mehr oder weniger stark zersetzten Fels hinein. Die
Bohr-/Sondierarbeiten für die Kleinerkundungen wurden von der GEOSERVICE Soltenborn
GmbH, Aachen, ausgeführt und von unserem Büro fachtechnisch begleitet. Die
Erkundungsergebnisse liegen als Anlage 3 in Form der Bohrprofile/Schichtenverzeichnisse
(RKS) bzw. als Anlage 4 als Sondierdiagramme (DPH) bei.
In den Bohrlöchern der Rammkernsondierungen RKS 2, RKS 3, RKS 8 und RKS 9 haben wir
jeweils einen Versickerungsversuch nach dem Prinzip der Bohrlochversickerung gem. USBR
durchgeführt (Messwertaufschrieb und Auswertung siehe Anlage 7). Zusätzlich zu den vg.
Versickerungsversuchen wurden zur Komplettierung der Erkenntnisse durch die Gemeinde
Nettersheim am möglichen Standort einer zentralen Versickerungseinrichtung südlich des
Bebauungsplangebiets drei Baggerschürfe ausgehoben, in denen durch unser Büro zusätzliche
Versickerungsversuche ausgeführt wurden.
Eine erste Ansprache der mit den Rammkernsondierungen aufgeschlossenen Böden sowie
eine Beurteilung der Konsistenz bzw. Lagerungsdichte der angetroffenen Lockergesteine
erfolgte vor Ort durch den Bohrmeister. Anschließend wurden sämtliche Bodenproben in unser
Ingenieurbüro gebracht und einer eingehenden organoleptischen und granulometrischen
Begutachtung unterzogen.
Die Lage der Kleinerkundungen geht aus den Anlagen 1.2.2 (BP G14) und 1.2.3
(Entwicklungsbereich) hervor. Die angetroffenen Baugrundverhältnisse sind u.a. in Form von
Baugrundschnitten in den Anlagen 8.1 – 8.3 dargestellt.
Anlage 2.1 zeigt neben der örtlichen Situation am 06.02.2017 die Ausführung der
Kleinerkundungen und Bohrlochversickerungsversuche. Die Fotodokumentation in Anlage 2.2
zeigt
die
Lage
und
Ausführung
der
Baggerschürfe
nebst
der
dortigen
Versickerungsuntersuchung. Zur Auswertung der Versickerungsversuche im Baggerschurf
siehe Abschnitt 5.2.
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 7 von 35
geotechnik west
Art und Umfang der Baugrunduntersuchung wurde gemeinsam mit Planer und Auftraggeber vor
Ort am 01.02.2017 (Vorabstimmung mit dem Planer) und am 06.02.2017 festgelegt. Die Lage
der Erkundungsansatzpunkte haben wir aus der Straßenplanung gem. den Unterlagen [2] und
[4] abgegriffen und mittels Mess-/Laufrad in die Örtlichkeit übertragen (Einmessen der
Erkundungsansatzpunkte). Aufgrund der großen Erkundungsabstände und der vorhandenen
Geländeneigung wurde auf eine Höheneinmessung verzichtet, zumal eine topographische
Geländeaufnahme für das Bebauungsplangebiet vorliegt. Die in den Baugrundschnitten in
Anlage 8 sowie in den Tabellen 1 und 2 dargestellten Ansatzpunkthöhen haben wir in
Abhängigkeit der Lage der Erkundungsansatzpunkte aus den vorliegenden Höhenplänen
abgegriffen/interpoliert. Mögliche Abweichungen zur tatsächlichen Ansatzpunkthöhe sind u.E.,
auch wenn diese vereinzelt im Dezimeterbereich liegen können, unerheblich.
2.2
Laboruntersuchungen
Bodenmechanische Laborversuche
Zur bodenmechanischen Beurteilung der angetroffenen Böden wurden im Rahmen der aktuellen
Untersuchungen folgende Laborversuche durchgeführt:
•
•
•
9 x Bestimmung der Wassergehalte (w) der bindigen Lockergesteinsdecke nach
DIN 18121 in unserem eigenen bodenmechanischen Labor (siehe Anlage 5)
2 x Bestimmung der Plastizitätsgrenzen (wL und wP) der gewachsenen Deck-/
Verwitterungslehme nach DIN 18122 einschließlich natürlichem Wassergehalt (w) nach
DIN 18121 im Labor der Geotechnische Prüfstelle Prof. Dr.-Ing. H. Düllmann GmbH
(siehe Anlage 6)
2 x Bestimmung der organischen Anteile der gewachsenen Deck-/Verwitterungslehme
mittels Glühverlust (VGl) nach DIN 18128 im Labor der Geotechnische Prüfstelle Prof.
Dr.-Ing. H. Düllmann GmbH (siehe Anlage 6).
Chemische Laborversuche
Sowohl Ober-/Ackerboden als auch die unterlagernden Verwitterungsbildungen des
Grundgebirges waren in der organoleptischen Ansprache der Bohrproben frei von visuellen und
geruchlichen Verunreinigungen. Auch in den Schürgruben wurden keine Hinweise auf eine
Verunreinigung des Baugrunds festgestellt.
Auf die Durchführung chemischer Laborversuche wurde daher im Rahmen der aktuellen
Untersuchungen verzichtet.
Sofern chemische oder über den vg. Umfang hinausgehende Laboruntersuchungen gewünscht
werden, können diese aber jederzeit an den entnommenen und in unserem Probenlager für
mindestens 6 Monate eingelagerten Rückstellproben (Auflistung siehe Schichtenverzeichnisse
in Anlage 3) veranlasst werden.
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 8 von 35
geotechnik west
3
Geologische und hydrogeologische Verhältnisse
3.1
Erwartete Schichtenfolge
Unterlage [5] führt zur Geologie im Projektgebiet folgendes aus:
Naturräumlich ist das Plangebiet der Haupteinheit Kalkeifel zuzuordnen. Die Kalkeifel hat ihren
Namen von den in dem unterdevonischen Schiefergebrigssockel eingesenkten
mitteldevonischen Kalken und Dolomiten. Im Gegensatz zum umgebenden Eifelhochland hat
die Kalkeifel ein lebhaftes Relief. Innerhalb der Haupteinheit Kalkeifel gehört das Plangebiet zur
Untereinheit der Sötenicher Kalkmulde, der nördlichsten und größten Kalkmulde der Eifel.
Die Sötenicher Kalkmulde stellt sich als offene, wellige, zentral etwas aufgewölbte und randlich
zersiedelte Ackerbaulandschaft dar. Der überwiegende Teil des Gebietes wird von den
Junkerberg-Schichten des Mitteldevons aufgebaut. Die Junkerberg-Schichten bestehen aus
Tonstein und Kalksandstein mit Einschaltungen von Brachiopoden-, Korallen- und
Stromatoporenkalksteinen. Im Südosten des Gebietes befinden sich am unteren Hang die
Ahrdorfer Schichten des Mitteldevons (Tonstein und Kalksandstein) sowie die Oberen Klerfer
Schichten des Unterdevons (Ton- und Schluffstein).
Das gesamte Plangebiet ist von einer Verwitterungslehmdecke überzogen. Die Mächtigkeit des
Lehms ist in den höheren Bereichen auf den Junkerberg-Schichten jedoch als gering zu
bezeichnen (bis maximal 1 m unter Geländeoberkante); auf den tiefer liegenden Obere NohnSchichten ist sie dagegen erheblich höher.
Unterhalb der Verwitterungszone stehen im Bereich der Junkerberg-Schichten (höher
gelegener Teil des Plangebiets an der L205) aufgelockerte Kalke an, die z.T. stark verlehmt
sind. … Der gesamte Abhang bis über die tonig-schluffigen Obere Nohn-Schichten im tiefer
gelegenen Teil des Untersuchungsgebiets ist mit kalkhaltigen Schottern aus den JunkerbergSchichten belegt. …
Die Hydrologische Karte von NRW, Blatt 5505 Blankenheim, zeigt vergleichbare
Baugrundverhältnisse (siehe Unterlage [6]). Sie zeigt eine flurnahe Felsoberfläche aus
mitteldevonischen Festgesteinen der Eifel-Givet-Stufe an (u.a. Junkerberg- und Obere NohnSchichten). Hierbei handelt es sich um eine Wechsellagerung von geklüfteten Kalksandsteinen,
Kalken, feinsandigen Schiefern und Mergelsteinen mit wenig Lösungsfugen.
Nach der Bodenkarte von NRW, Blatt L 5504 Schleiden, sind im Erschließungsgebiet als
Lockergesteinsdecke ausschließlich Böden der Gruppe B22 zu erwarten. Hierbei handelt es
sich um die für die Eifelkalkmulden typischen Braunerden aus zersetztem Kalk-, Dolomit-,
Mergel oder Kalksandstein des Mitteldevons, z.T. mit lehmig steinigem Solifluktionsschutt an
der Basis und mit geringmächtiger lückenhafter Deckschicht aus lösslehmhaltigem Hang-/
Hochflächenlehm. Gem. Bodenkarte ist über dem Verwitterungsfels folgender Baugrundaufbau
zu erwarten: 0 – 3 dm schluffiger Lehm über 3 – 6 dm mächtigem schluffig-tonigem bis tonigem
Lehm, z.T. steinig, z.T. auch mit lehmigem Schutt an der Basis. Die Bodenkarte weist auf eine
geringe Wasserdurchlässigkeit der Braunerde hin.
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 9 von 35
geotechnik west
Das Grundgebirge dürfte in den baurelevanten Tiefen grundwasserfrei sein. Allenfalls ist in den
Deckschichten ggf. mit Staunässe/Schichtenwasser aus mehr oder weniger gut versickerndem
Niederschlagswasser zu rechnen.
3.2
Grundwasserverhältnisse
In den bis zu 3,0 m tiefen Bohrungen und Sondierungen der aktuellen Kampagne wurde bei der
abschließenden Lichtlotmessung kein Grundwasser festgestellt. Die unter dem Ober-/
Ackerboden aufgeschlossenen Verwitterungsbildungen waren überwiegend „erdfeucht“ selten
„feucht“. In den Schürfgruben 1 und 2 zeigten sich allerdings am Übergang der schluffig-tonigen
Verwitterungslehme zum zersetzten Fels Sicker-/Schichtenwasserzutritte (siehe insbesondere
die Fotodokumentation in Anlage 2.2). Der in der Schürfgrube 3 bereits oberflächennah
angetroffene und unterschiedlich stark verwitterte, z.T. bankig-klüftige Fels zeigte dagegen,
vermutlich
aufgrund
einer
deutlich
höheren
Gebirgsdurchlässigkeit,
keinerlei
Staunässe/Schichtenwasserbildung.
Im
Rahmen
der
Erdarbeiten
sind
danach
zumindest
bereichsweise
Stau-/
Schichtenwasserzutritte insbesondere an der Basis der Verwitterungslehme zu erwarten. Sofern
die Grabensohle in den grobkörnig verwitterten Fels einbindet ist allerdings eine ausreichen
gute Versickerungsfähigkeit zu erwarten, so dass es nicht zum Aufstau von Sickerwasser
kommen dürfte (vgl. Situation im Schurf 3 in Anlage 2.2). Auf feinkörnig verwittertem/zersetztem
oder stark verlehmtem Verwitterungsfels kann die aus dem Anschnitt bzw. den Grabenwänden
zusickernde Wassermenge allerdings größer als die Versickerungsfähigkeit in der Grabensohle
sein. In dem Fall wird es zu einem Aufstau auf der Grabensohle kommen (vgl. Situation in den
Schürfgruben 1 und 2 in Anlage 2.2). I.d.R. dürften die zusickernden Wassermengen allerdings
gering sein (Ausbluten von Sicker-/Schichtenwasser).
Eine Beeinträchtigung der Baumaßnahme durch Grundwasser ist nach derzeitigem
Kenntnisstand insbesondere aufgrund der Lage auf einem Höhenrücken unwahrscheinlich. Das
Grundgebirge dürfte in den baurelevanten Tiefen, wie zuvor bereits erwähnt, grundwasserfrei
sein. Nähere Informationen zu Grundwasservorkommen im Grundgebirge liegen uns allerdings
nicht vor und können auch nicht aus den ausgeführten Aufschlüssen abgeleitet werden.
3.3
Erbebenzuordnung
Entsprechend DIN 4149:2005 bzw. der Zugehörigkeit zur Gemarkung Nettersheim ist das
Baufeld in die Erdbebenzone 1 und die Untergrundklasse R einzuordnen. Nach den
Untersuchungsergebnissen kann für eine Gründung in den Deck-/Verwitterungslehmen die
Baugrundklasse C (feinkörnige Lockergesteine) und im darunter folgenden mehr oder weniger
stark zersetzten Fels die Baugrundklasse A (feste bis mittelfeste Gesteine) angenommen
werden.
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 10 von 35
geotechnik west
4
Baugrundaufbau, Klassifizierung und bodenmechanische Beurteilung
4.1
Festgestellte Schichtenfolge
Der baurelevante Untergrund lässt sich im Baufeld stratigraphisch wie folgt untergliedern:
•
Ober-/Ackerboden
•
Hangschutt (nur lokal angetroffen)
•
Deck-/Verwitterungslehm
•
zersetzter Fels (Lockergestein)
•
Fels (Mitteldevon)
Die angetroffenen Schichtglieder und Schichttiefen sind zusammen mit Angaben zur GOK in
den Tabellen 1 (RKS) und 2 (DPH und Baggerschürfe) zusammengestellt. Der lediglich in der
Rammkernsondierung RKS 1 oberhalb der Verwitterungslehme erbohrte Hangschutt (vermutlich
Solifluktionsschotter aus den Junkerberg-Schichten) wird dabei nicht separat aufgeführt und in
Tabelle 1 dem Horizont Deck-/Verwitterungslehm zugeordnet.
Ober-/
Deck-/
Ackerboden Verwitterungslehm
[m u. GOK]
[m u. GOK]
zersetzter
Fels
[m u. GOK]
[m u. GOK]
0,1 – 2,1
n.a.
ab 2,1
0,0 – (0,1)
0,1 – 0,4
0,4 – 1,0
ab 1,0*
507,1
0,0 – (0,1)
0,1 – 0,8
0,8 – 1,1
ab 1,1*
RKS 4
495,5
0,0 – (0,1)
0,1 – 2,1
n.a.
ab 2,1
RKS 5
500,0
0,0 – (0,1)
0,1 – 0,7
0,7 – 1,0
ab 1,0*
RKS 6
508,1
0,0 – (0,1)
0,1 – 1,5
n.a.
ab 1,5
RKS 7
504,4
0,0 – 0,4
n.a.
0,4 – 0,6
ab 0,6*
RKS 8
500,3
0,0 – 0,4
n.a.
0,4 – 1,0
ab 1,0*
RKS 9
501,4
0,0 – 0,4
0,4 – 1,2
1,2 – 1,4
ab 1,4*
Aufschluss
Nr.
ca. GOK
[mNN]
RKS 1
499,7
0,0 – (0,1)
RKS 2
505,1
RKS 3
n.a.
*
nicht aufgeschlossen
Endtiefe Bohrung
Tabelle 1: aufgeschlossene Schichtglieder und Schichttiefen (RKS)
Fels
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 11 von 35
Ober-/
Deck-/
Ackerboden Verwitterungslehm
[m u. GOK]
[m u. GOK]
geotechnik west
zersetzter
Fels
[m u. GOK]
[m u. GOK]
0,3 – 2,0
2,0 – 2,7
ab 2,7
0,0 – 0,4
0,4 – 1,4
1,4 – 1,8
ab 1,8
503,3
0,0 – 0,3
0,3 – 1,1
1,1 – 1,6
ab 1,6
DPH 4**
501,2
0,0 – 0,2
n.a.
0,2 – 0,5
ab 0,5
DPH 5**
504,0
0,0 – 0,3
0,3 – 0,7
0,7 – 1,3
ab 1,3
DPH 6**
501,4
0,0 – 0,2
0,2 – 1,2
1,2 – 2,9
ab 2,9
DPH 7**
504,9
0,0 – 0,8
0,8 – 1,6
1,6 – 1,7
ab 1,7
DPH 8**
507,3
0,0 – 0,4
0,4 – 1,8
1,8 – 1,9
ab 1,9
Schurf 1
-
0,0 – 0,2
0,2 – 0,9
0,9 – 1,6*
-
Schurf 2
-
0,0 – 0,2
0,2 – 1,2
1,2 – 1,5*
-
-
0,0 – 0,1
n.a.
0,1 – 0,5
ab 0,5
-
0,0 – 0,1
n.a.
0,1 – > 2,0*
-
Aufschluss
Nr.
ca. GOK
[mNN]
DPH 1**
502,0
0,0 – 0,3
DPH 2**
507,5
DPH 3**
Schurf 3
(Osthälfte)
Schurf 3
(Westhälfte)
n.a.
*
**
Fels
nicht aufgeschlossen
Endtiefe Sondierung/Schurf
Schichtgrenzen aus den Rammdiagrammen interpretiert!
Tabelle 2: aufgeschlossene Schichtglieder und Schichttiefen (DPH und Baggerschürfe)
4.2
Beschreibung und bautechnische Beurteilung der Bodenschichten
Nachfolgend werden der Aufbau und die Zusammensetzung der angetroffenen Bodenschichten
kurz beschrieben und deren bautechnische Eignung beurteilt. Die Untergrundverhältnisse sind
in den Baugrundschnitten in den Anlagen 8.1 – 8.3 dargestellt. Zur detaillierten Beschreibung
der erbohrten Böden (u.a. Zusammensetzung, Farbe, Konsistenz, Feuchte, Bohrwiderstand)
wird auf die Bohrprofile/Schichtenverzeichnisse in der Anlage 3 verwiesen.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass zur Erkundung des Untergrundes und zur
Gewinnung von Bodenproben abseits der Baggerschürfe Rammkernsondierungen verwendet
wurden. Diese haben aufgrund ihres vergleichsweise kleinen Bohrdurchmessers den Nachteil,
dass z.B. in grobkörnigen Böden das Größtkorn nicht mitgefördert wird, d.h. die Kornverteilung
wird ggf. nicht genau wiedergegeben. Zudem ist eine nennenswerte Eindringung bzw. ein
Kerngewinn im lediglich schwach bis mäßig verwitterten Fels nicht möglich.
Ober-/Ackerboden
Das Plangebiet stellt sich im Bereich G14 derzeit als Ackerland dar. Aufgrund der
Ackerbaulichen Tätigkeit bzw. der Durchmischung ist eine Abgrenzung des Ober-/Ackerbodens
zum visuell annähernd gleichen Deck-/Verwitterungslehm nur unzureichend möglich. Die
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AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 12 von 35
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Rammkernsondierungen weisen daher lediglich 0,1 m Ober-/Ackerboden aus. In den
Rammsondierungen bildet sich der Ackerboden aufgrund der pflugbedingten Auflockerung
besser ab. Hier kann eine Mächtigkeit von 0,2 – 0,4 m abgelesen werden (siehe Tabelle 2).
Bodenmechanisch gesehen handelt es sich beim Ackerboden um i.d.R. aufgeweichte braune
bis rotbraune schwach tonige bis tonige humose Schluffe mit untergeordneten sandigen und
kiesigen Beimengungen. Auf der Ackerkrume finden sich verteilt allerdings auch
Kalksteinbruchstücke in Steingröße.
Der Entwicklungsbereich stellt sich derzeit als Weidefläche dar. Hier wurde Oberboden in einer
Mächtigkeit von rd. 0,4 m angetroffen. Die Rammsondierung DPH 7 deutet auf (umgelagerten)
Oberboden bis in eine Tiefe von 0,8 m unter GOK hin. Bodenmechanisch gesehen
unterscheidet sich der Oberboden im Bereich der Entwicklungsfläche nicht wesentlich vom
Ackerboden im Bereich BP G14.
Der Ober-/Ackerboden ist in den zu überbauenden Bereichen abzuschieben und einer
geeigneten Verwertung zuzuführen. Bautechnisch gesehen ist der Ober-/Ackerboden ohne
Relevanz.
Hangschutt
Mit der Rammkernsondierung RKS 1 wurde zwischen Ober-/Ackerboden und den gewachsenen
Verwitterungslehmen in einer Tiefen von 0,1 – 0,9 m Hangschutt in Form von schwach
sandigen Kalksandsteinschottern in schluffig-toniger Matrix erbohrt. Offensichtlich handelt es
sich hierbei um die in Unterlage [5] erwähnte und vermutlich durch Solifluktion entstandene
„Belegung des Abhangs mit kalkhaltigen Schotter aus den Junkerberg-Schichten“ (siehe auch
Seite 59 in Anlage 9). Die Rammsondierungen DPH 1 (t = 0,3 – 1,0 m, siehe Anlage 4.1) und
DPH 8 (t = 0,4 – 1,0 m, siehe Anlage 4.8) deuten ebenfalls auf Hangschuttbildungen oberhalb
der Verwitterungslehme hin. Die übrigen Aufschlüsse zeigen allerdings keine derartigen
Böden/Hinweise.
Die vg. Rammsondierungen deuten auf eine mitteldichte Lagerung des in der RKS 1
„mittelschwer bis schwer zu bohrenden“ Hangschutts hin. Die Konsistenz der bindigen
Bestandteile ist gem. organoleptischer Ansprache steif bis halbfest.
Hangschuttbildungen werden nach den vorliegenden Erkundungsergebnissen nur
bereichsweise und dann in vergleichsweise geringer Mächtigkeit auftreten. Sofern eine
Separierung von den Deck-/Verwitterungslehmen bau-/verfahrenstechnisch möglich und
sinnvoll ist, kann über einen Wiedereinbau (z.B. oberhalb der Leitungszone) nachgedacht
werden. Die Schotter dürften, sofern die bindige Matrix nicht aufgeweicht/vernässt ist, eine
ausreichend gute Wiedereinbau-/Verdichtungsfähigkeit aufweisen.
Deck-Verwitterungslehm
Gewachsene Deck-/Verwitterungslehme wurden im Rahmen der aktuellen Baugrunderkundung
in
Form
von
Ton-Schluff-Gemischen
mit
i.d.R.
untergeordnetem
Anteil
an
Kalksteinbruchstücken in variierenden Mächtigkeiten oberhalb des Grundgebirges angetroffen.
Bereichsweise fehlen die Verwitterungslehme/-tone aber auch. An solchen Stellen reicht der
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weniger stark verwitterte Fels bis wenige Dezimeter unter die Geländeoberfläche hinauf (siehe
z.B. Schurf 3, RKS 7 – 8 und DPH 4). Die Zusammenstellung in den Tabellen 1 und 2 weist
Deck-/Verwitterungslehme in Mächtigkeiten von 0 – 2,0 m auf. Die max. Tiefenlage der
schluffig-tonigen und gem. organoleptischer Ansprache steifen bis halbfesten
Verwitterungsbildungen wurde mit den Rammkernsondierungen RKS 1 und RKS 4 in einer
Tiefe von 2,1 m unter GOK ermittelt.
Die Rammsondierungen bestätigen die Konsistenzansprache im Rahmen der organoleptischen
Ansprache der Bodenproben nur zum Teil. Bereichsweise wurden auch Schlagzahlen
festgestellt, die auf eine eher weiche Konsistenz der Ton-Schluff-Böden hindeuten. Es sei
allerdings angemerkt, dass die Konsistenz bindiger Böden auf der Grundlage von Sondierungen
mit der Schweren Rammsonde DPH oftmals unterschätzt wird.
Zum Vergleich: Bei Sondierungen mit der Schweren Rammsonde DPH (Spitzenquerschnitt
15 cm², Fallgewicht 50 kg) gilt bei Lehmböden nach Placzek eine steife Konsistenz als
nachgewiesen, wenn Schlagzahlen N10 (DPH) = 5 – 9 Schläge je 10 cm Eindringtiefe erreicht
werden (siehe u.a. Placzek, D.: Vergleichende Untersuchungen beim Einsatz statischer und
dynamischer Sonden, Geotechnik, Nr. 2, Seite 68 – 75, 1985).
Der Bohrwiderstand der Deck-/Verwitterungslehme wurde vom Bohrmeister der
Rammkernsondierungen als „leicht bis mittelschwer“ bzw. bereichsweise auch „mittelschwer bis
schwer“ bezeichnet, was ebenfalls ein Indiz für wechselnde Konsistenzen ist.
Zur Überprüfung der Konsistenzansprache haben wir daher in unserem bodenmechanischen
Labor zusätzlich an 9 Proben aus den bindigen Verwitterungsböden die
natürlichen/vorhandenen Wassergehalte durch Ofentrocknung nach DIN 18121 bestimmt (siehe
Anlage 5). Festgestellte Wassergehalte von w = 16,7 – 27,0 % (i.M. w = 21,2 %) deuten unter
Berücksichtigung des hohen Tonanteils in Übereinstimmung mit der sensorischen Ansprache
auf eine überwiegend steife bzw. steife bis halbfeste Konsistenz hin.
An zwei Mischproben aus den Deck-/Verwitterungslehmen wurden in der Geotechnische
Prüfstelle Prof. Dr.-Ing. H. Düllmann GmbH zudem die Plastizitätsgrenzen und der natürliche
Wassergehalt bestimmt (siehe Anlage 6). Mit Fließgrenzen von wL = 59,1 bzw. 45,2 % und
zugehörigen Ausrollgrenzen von wP = 24,4 bzw. 20,6 % ergeben sich die Plastizitätszahlen zu IP
= 34,7 bzw. 24,6 %. Es handelt sich somit bei den Laborproben um mittel- bis ausgeprägt
plastische Tone der Bodengruppen TM und TA nach DIN 18196. Mit zugehörigen
Wassergehalten von w = 26,3 % (MP 1 = TA) und w = 24,2 % (MP 2 = TM) ergibt sich für beide
Proben nach Atterberg eine steife Konsistenz, z.T. nahe des Übergangs zur halbfesten
Zustandsform. Es zeigt sich somit eine gute Übereinstimmung mit den Ergebnissen der
sensorischen Ansprache.
An den vg. Mischproben wurde im Labor Düllmann zudem der Gehalt an organischen
Bestandteilen mittels Glühverlust nach DIN 18128 ermittelt (siehe Anlage 6). In beiden
Laborproben wurde ein Glühverlust bzw. ein Gehalt organischer Bestandteile von rd. 5 %
ermittelt.
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Die gewachsenen Deck-/Verwitterungslehme sind bei mindestens steifer Konsistenz im
ungestörten Zustand als mäßig bzw. für übliche Bauaufgaben ausreichend gut tragfähiger
Baugrund zu bewerten. Zum Wiedereinbau (Rückverfüllung von Baugruben und Leitungsgräben
etc.) sind sie aufgrund ihrer unzureichenden Verdichtbarkeit ohne zusätzliche Maßnahmen u.E.
nicht geeignet. Bei den Lehmböden handelt es sich zudem um einen wasser- und
strukturempfindlichen Baugrund, der bei höherer Feuchte/Vernässung und gleichzeitiger
dynamischer Beanspruchung schnell zum Aufweichen neigt.
Es wird empfohlen, die im Rahmen der Aushubarbeiten anfallenden gewachsenen Deck-/
Verwitterungslehme vollständig abzufahren.
zersetzter Fels/Fels
Unter den Deck-/Verwitterungslehmen bzw. bereichsweise auch bereits unter dem Ober-/
Ackerboden folgt der mehr oder weniger stark verwitterte Fels des mitteldevonischen
Kalksteingrundgebirges. Die Oberfläche der Verwitterungsrinde des Grundgebirges (= zu einem
Steinskelett zersetzter Fels) wurde in den Kleinerkundungen in Tiefen von 0,4 – 2,0 m unter
GOK angetroffen (vgl. Tabellen 1 und 2). Bodenmechanisch gesehen handelt es sich um mehr
oder weniger mürbe Kalk- und Kalksandsteine, die durch die mechanische Beanspruchung
bzw. die Rammenergie der Bohr-/Sondiergeräte zu Stein-Kies-Gemischen mit untergeordneten
sandigen und schluffig-tonigen Beimengungen zerstückelt wurden. Bereichsweise wurden
unmittelbar unter den schluffig-tonigen Verwitterungsböden massive Kalksteine angetroffen.
Näherungsweise kann der Übergang vom Verwitterungs-/zersetzten Fels zum mehr oder
weniger kompakten Fels aus dem stagnierenden Bohr-/Sondierfortschritt der Kleinerkundungen
abgeleitet werden. Daraus ergibt sich eine Lage der Felsoberfläche in Tiefen von 0,5 – 2,9 m
unter GOK (siehe Tabellen 1 und 2).
Im Baggerschurf Schurf 3 zeigen sich die im Projektgebiet auch kleinräumig wechselnden
Baugrundverhältnisse deutlich (siehe Fotodokumentation in Anlage 2.2). Während in der
Osthälfte des Baggerschurfs massive Kalksteinbänke bis knapp unter die Geländeoberfläche
reichen, ist der Fels wenige Meter weiter (in der Westhälfte der Schürfgrube) zumindest bis zur
Schurfsohle tiefgründig verwittert bzw. zu feinerem Lockergestein zersetzt.
Der Verwitterungsfels war mit den Rammkernsondierungen durchweg „schwer zu bohren“. Die
Rammsondierungen zeigen nach dem Erreichen der Oberfläche des zersetzten Felses deutlich
ansteigende Schlagzahlen, die eine sehr gute Tragfähigkeit der Verwitterungsrinde des
Grundgebirges belegen. In den kompakten/bankigen Kalksteinfels konnten die
Kleinerkundungen(wie zuvor bereits erwähnt) nicht mehr eindringen.
Bautechnisch gesehen handelt es sich beim i.d.R. grobkörnig bzw. zu einem Steinskelett
zersetzten Fels um einen gut zur Aufnahme hoher Gründungslasten geeigneten Baugrund bei
gleichzeitig geringer Setzungsempfindlichkeit. Der Kalksteinfels ist dagegen nahezu
unverformbar.
Im Rahmen der für die Kanalbaumaßnahmen erforderlichen Aushubgräben wird die
wechselnde Tiefenlage und Festigkeit des Grundgebirges einen deutlich kostenbeeinflussenden
Faktor darstellen. Während der Verwitterungsfels mit geeignetem Lösegerät (Raupenbagger mit
zahnbewehrtem Löffel) zumeist ausreichend gut lösbar ist, dürften im kompakten Fels (= ca. ab
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der Endteufe der Kleinerkundungen) erhebliche Mehraufwendungen (z.B. Stemmarbeiten
o.dgl.) erforderlich werden.
Aufschlüsse zur Quantifizierung der Güte des Felshorizonts (z.B. in den Fels hineinreichende
Rotationskernbohrungen) bzw. zur Feststellung der felsmechanischen Parameter anhand
entsprechender Laborversuche sind vereinbarungsgemäß nicht Gegenstand der vorliegenden
Baugrunduntersuchung. Aus diesem Grund muss an dieser Stelle auf eine weitere
Beschreibung des Felshorizonts verzichtet werden.
4.3
Bodenkennwerte und Bodenklassifizierung
Aus erd- und grundbautechnischer Sicht sind für die im Untersuchungsgebiet aufgeschlossenen
Baugrundschichten folgende Boden-/Felskennwerte zugrunde zu legen:
Charakteristische Werte der bodenmechanischen Kenngrößen
Wichte
γk
[kN/m3]
Wichte unter
Auftrieb γ’k
[kN/m3]
Reibungswinkel
ϕ’k
[°]
Kohäsion
c’k
[kN/m2]
Steifemodul
ES,k = f(σ)
[MN/m2]
Ober-/
Ackerboden
17 – 19
8 – 10
Ersatzreibungswinkel
ϕ’’ = 22,5 – 27,5
-
nicht relevant
Hangschutt
19 – 22
10 – 12
32,5 – 37,5
0–2
bei mitteldichter
Lagerung
Bodenschichten
30 – 50
5 – 10
Deck-/
Verwitterungslehm
19 – 21
zersetzter Fels
(Steinskelett)
19 – 22
steife Konsistenz
9 – 11
25 – 27,5
5 – > 15
10 – 15
steife bis halbfeste
Konsistenz
9 – 12
32,5 – 37,5
0–2
50 – 100
20 – 25
Fels
(schwach bis
mäßig verwittert)
23 – 25
13 – 15
(auf den
Trennflächen)
ϕ’’ = 35
(für Verbauberechnungen)
0
(auf den
Trennflächen)
>> 100
Tabelle 3: Charakteristische Boden-/Felskennwerte (Erfahrungswerte)
Die bodenmechanischen Kennwerte wurden auf der Grundlage der Feld- und
Laboruntersuchungen sowie unter Berücksichtigung von Erfahrungswerten festgelegt. Es wird
darauf hingewiesen, dass es sich hierbei nicht um feste Größen im Sinne von
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Materialkonstanten handelt, sondern um bereichsweise variierende Werte, die auch von der Art
und Dauer der Beanspruchung abhängen. Die Angabe der felsmechanischen Parameter
erfolgte mangels geeigneter Aufschlüsse/Untersuchungen auf der Grundlage von
Erfahrungswerten bei vergleichbarer Geologie.
Die angetroffenen Boden-/Felsschichten sind wie folgt zu klassifizieren:
Klassifizierung
Bodenschichten
Bodengruppen Bodenklassen Bodenklassen
Frostempfindlich- Verdichtbarkeitsnach
nach
nach
keit nach
klassen nach
DIN 18196:
DIN 18300:
DIN 18301:
ZTVE-StB 09
ZTVA-StB 97
2011-05
2012-09
2012-09
1
BO 1
BB 2 – 3
F3
V3
GU, GU*,
GT, GT*
(GW, GI, GE)
3, 4, 5
BN 1, BN 2
Zusatzklassen
BS 1 – 3
F2, F3
(F1)
V1, V2
Deck-/
Verwitterungslehm
TM, TA
(TL)
4, 5
BB 2 – 3
F3
V3
zersetzter Fels
(Steinskelett)
GU, GU*,
GT, GT*
(GW, GI, GE)
3, 4, 5
(6)
BN 1, BN 2
Zusatzklassen
BS 1 – 3
F2, F3
(F1)
V1, V2
-
6, 7
FV 1 – 6
FD 2 – 4
(frostgefährdet)
-
Ober-/
Ackerboden
-
Hangschutt
Fels
(schwach bis
mäßig verwittert)
Tabelle 4: Bautechnische Klassifizierung der Böden
Die in Tabelle 4 dargestellte Klassifikation der angetroffenen Baugrundschichten erfolgte wie
bislang üblich nach DIN 18196:2011-05, DIN 18300:2012-09 und DIN 18301:2012-09, sowie
nach ZTVE und ZTVA-StB.
Wir möchten allerdings darauf hinweisen, dass DIN 18300:2012-09 und DIN 18301:2012-09 mit
dem Erscheinen der Normen DIN 18300:2015-08 und DIN 18301:2015-08 im August 2015
zurückgezogen wurden, und Ausschreibungen nunmehr nach dem Konzept der
„Homogenbereiche“ erfolgen sollen.
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Die Homogenbereiche sind vom Baugrundgutachter auch im Hinblick auf geplante
Bauverfahren festzulegen und gem. VOB-C i.d.R. durch eine Vielzahl von entsprechenden
Laboruntersuchungen zu untermauern. Eine Berücksichtigung des Konzepts der
„Homogenbereiche“ erfolgt im Rahmen des vorliegenden Gutachtens im nachfolgenden
Abschnitt für die angetroffenen Lockergesteine auf der Grundlage der aktuellen Feld- und
Laboruntersuchungen, Erfahrungswerten bei vergleichbaren Bauvorhaben und Geologien sowie
anhand von einschlägigen Literaturangaben.
4.4
Konzept der Homogenbereiche
Im Rahmen der Ausschreibung der Baumaßnahme sind nach aktueller Normung für die
angetroffenen Lockergesteine statt der altbekannten „Bodenklassen“ die sogenannten
Homogenbereiche zu definieren und hinsichtlich der bautechnischen Eigenschaften i.d.R.
anhand altbekannter Leitparameter zu beschreiben.
Hierzu möchten wir mit Verweis u.a. auf
- BAW-Kolloquium 08.11.2012, Neue Normen und Regelwerke in der Geotechnik [H1]
- DIN e.V., Workshop Anwendertreffen 2014 [H2]
- BAW Brief 01/2014, Umsetzung der Baugrundbeschreibung mit Homogenbereichen
bei der Ausschreibung, Vergabe und Abwicklung von Bauaufträgen [H3]
- Borchert, K.-M. und Große, A.: Veränderung der Boden- und Felsklassen in der VOB,
Teil C, Beitrag in VOB aktuell, Heft 3/201 [H4]
die folgenden Hinweise/Erläuterungen aufgreifen:
Definition Homogenbereich
Boden und Fels sind künftig in Homogenbereiche (Schichteinteilung) einzuteilen. Ein
Homogenbereich ist ein begrenzter Bereich aus einer oder mehreren Boden- oder
Felsschichten nach DIN 4020 und DIN EN 1997-2, dessen bautechnische Eigenschaften eine
definierte Streuung aufweisen und sich von den Eigenschaften der abgegrenzten Bereiche
(Anmerkung: also der anderen/angrenzenden Homogenbereiche) abheben [H1]
In den neuen Erdbaunormen findet sich, angepasst auf die jeweilige Norm, eine geringfügig
abweichende Definition. So heißt es z.B. im Abschnitt 2.3 der DIN 18300:2015-08:
Boden und Fels sind entsprechend ihrem Zustand vor dem Lösen in Homogenbereiche
einzuteilen. Der Homogenbereich ist ein begrenzter Bereich, bestehend aus einzelnen oder
mehreren Boden- oder Felsschichten, der für einsetzbare Erdbaugeräte vergleichbare
Eigenschaften aufweist.
Sind umweltrelevante Inhaltsstoffe zu beachten, so sind diese bei der Einteilung in
Homogenbereiche zu berücksichtigen.
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Beschreibung des Bodens in Homogenbereichen
Die Beschreibung des Bodens in Homogenbereichen berücksichtigt sowohl das
bodenmechanische Verhalten, dass aus der Bodengruppe nach DIN 18196, der
Korngrößenverteilung, den organischen Bestandteilen und den Zustandsgrenzen ableitbar ist,
als auch den natürlichen Zustand, der mit Lagerungsdichten und Zustandszahl beschrieben
wird [H1].
Die Beschreibung erfolgt neben der ortsüblichen Bezeichnung i.d.R. (wie auch zuvor) nach den
Leitparametern
-
Bodengruppe nach DIN 18196
Kornverteilung
Dichte/Lagerungsdichte
Festigkeit/Konsistenz
organische Bestandteile und
für Fels zusätzlich Verwitterungsgrad, Trennflächengefüge und weitere Parameter.
Den Schwerpunkt der Beurteilung bilden die bautechnischen Eigenschaften mit der Belegung
der boden- bzw. felsmechanischen Parameter.
Bei der Einteilung in Homogenbereiche werden die im Baugrundgutachten benannten
Baugrundschichten beibehalten und ggf. mehrere Baugrundschichten (mit vergleichbaren
bodenmechanischen Eigenschaften) zu einem Homogenbereich zusammengefasst. Sind
umweltrelevante Inhaltsstoffe zu beachten, sind diese bei der Einteilung in Homogenbereiche
zu berücksichtigen (s.o.).
In der Regel wird sich die Einteilung in Homogenbereiche u.E. danach richten, ob es sich bei
Lockergesteinen um bindige, nichtbindige oder organische Böden bzw. bei Festgestein um Fels
oder Stufen des verwitterten Fels handelt.
Die einzelnen Arbeitsschritte bei der Festlegung von Homogenbereichen sind demnach
- Planung und Durchführen von Baugrunduntersuchungen (Erkundungsarbeiten und
Laborversuche)
- Auswerten der Baugrunduntersuchungen
- Festlegen der Baugrundschichten und deren Beschreibung mit Schichtgrenzen,
bodenmechanischen Eigenschaften und charakteristischen Bodenkennwerten
- Festlegung der Homogenbereiche mit Angabe der nach den zu
berücksichtigenden Normen/Bauverfahren relevanten bodenmechanischen
Eigenschaften und Kennwerten (Parametersätze)
Die ersten drei Arbeitsschritte entsprechen dabei der bislang üblichen Vorgehensweise im
Baugrundgutachten und wurden in den vorangegangenen Abschnitten erbracht. Die
Homogenbereiche können den Baugrundschichten entsprechen. Es können aber auch mehrere
Baugrundschichten (mit vergleichbaren bodenmechanischen Eigenschaften insbesondere im
Hinblick auf das jeweilige Bauverfahren) zu einem Homogenbereich zusammengefasst werden.
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Die Anzahl der Homogenbereiche kann daher nicht größer sein als die Anzahl der
Baugrundschichten.
Für die Festlegung der Homogenbereiche gibt es nur das allgemeine Kriterium, dass sich ein
Homogenbereich von angrenzenden Bereichen unterscheidet. Grenzwerte (z.B. für
Festigkeitsklassen) sind nicht vorgesehen. Daher unterliegt die Einteilung in Homogenbereiche
in besonderem Maß der subjektiven Einschätzung des Bodengutachters [H1].
Die festzulegenden Homogenbereiche müssen zudem auf der Baustelle erkennbar und
voneinander unterscheidbar sein, da ansonsten die Grundlage für die Massenermittlung fehlt.
Bei differenzierten Baugrundverhältnissen kann es sinnvoll sein, für die baubegleitende
Feststellung der Homogenbereiche vor Ort den Baugrundgutachter frühzeitig einzubinden.
4.5
Einteilung der Homogenbereiche
In den vorangegangenen Abschnitten wurden die angetroffenen Locker- und Festgesteine in
folgende Baugrundschichten eingeteilt und beschrieben:
-
Ober-/Ackerboden
Hangschutt
Deck-/Verwitterungslehm
zersetzter Fels
Fels
Aus unserer Sicht können die in Tabelle 5 zusammengefassten Homogenbereiche mit
insbesondere
auch
hinsichtlich
der
vorgesehenen
Bauverfahren
vergleichbaren
bodenmechanischen Eigenschaften und natürlichen Zuständen eingeteilt werden. Die Horizonte
Hangschutt (nur lokal und in geringer Mächtigkeit angetroffen) und zersetzter Fels haben wir, da
es sich in beiden Fällen um grob- bis gemischtkörnige Verwitterungsprodukte des
Grundgebirges mit vergleichbaren Eigenschaften und Lösbarkeit handelt, zu einem
Homogenbereich zusammengefasst. Umweltrelevante Inhaltsstoffe sind nach derzeitigem
Kenntnisstand nicht zu berücksichtigen (vgl. Abschnitt 4.7).
Für alle Gewerke gelten die gleichen Kennwerte und Eigenschaften des Baugrunds bzw. der
Homogenbereiche, wobei der Umfang der im Rahmen der Ausschreibung zu beschreibenden
Eigenschaften zwischen den Gewerken differenzieren kann.
Anlage 10 zeigt neben einer tabellarischen Zusammenstellung der für die jeweiligen Gewerke
nach den entsprechenden Normen anzugebenden boden-/felsmechanischen Eigenschaften
(Tabellen A1 und A2 in Anlage 10) insbesondere auch die aus den Aufschlussergebnissen und
Erfahrungswerten resultierenden Parametersätze (= Kennwerte und Eigenschaften, siehe
Tabellen B1 und B2 in Anlage 10) für die Homogenbereiche der anstehenden Locker- und
Festgesteinsschichten. Mit diesen Parametersätzen sind die Homogenbereiche in den
entsprechenden Leistungspositionen der Ausschreibung im Umfang gem. den Tabellen A1 und
A2 zu spezifizieren.
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Homogenbereiche*
Bodenschichten
Benennung
Ober-/Ackerboden
gewachsener und umgelagerter Ober-/
Ackerboden in Form humoser Ton-SchluffGemische mit untergeordneten sandigen
kiesigen und steinigen Beimengungen
Hangschutt und
grobkörnig zersetzter Fels
gewachsene und meist grobkörnige
Verwitterungsprodukte des
Kalksteingrundgebirges:
Stein-Kies-Gemische mit i.d.R.
untergeordneten sandigen sowie schluffigtonigen Beimengungen
C
Deck-/Verwitterungslehm
gewachsene schwach humose Ton-SchluffGemische mit i.d.R. untergeordneten
sandigen und kiesigen Beimengungen aus
mürben Gesteinsresten
D
Fels
schwach bis mäßig verwitterter Kalksteinfels
des Mitteldevons
A
B
* u.E. ist eine alphabetische Unterteilung der Homogenbereiche einer Durchnummerierung vorzuziehen,
um Verwechslungen mit den „alten“ Bodenklassen der DIN 18300:2012-09 zu vermeiden
Tabelle 5: Zusammenstellung der Homogenbereiche
Es sei darauf hingewiesen, dass die Angaben in der Tabellen B1 und B2 in Anlage 10 (soweit
möglich) auf der Basis der aktuellen Untersuchungsergebnisse zusammengestellt wurden. Zur
Vervollständigung der Tabelle war eine Ergänzung durch Erfahrungswerte bei vergleichbaren
Böden/Geologien vorbehaltlich der Durchführung entsprechender Feld-/Laboruntersuchungen
erforderlich.
4.6
Wasserdurchlässigkeit der Bodenschichten
Im Rahmen der Baugrunderkundungen wurden durch unser Büro sowohl in den Schürfgruben
als auch in den Bohrlöchern der Rammkernsondierungen Versickerungsversuche zur direkten
Bestimmung der Wasserdurchlässig des Grundgebirges (zersetzter Fels/Fels) durchgeführt. Die
nachfolgenden Angaben zum kf–Wert der Lockergesteinsdecke basieren dagegen
ausschließlich auf Erfahrungswerten bei vergleichbaren Böden und Hinweisen in der Literatur.
Oberboden und Auffüllungen
Die Durchlässigkeit von Auffüllungen im Allgemeinen ist abhängig vom Aufbau, der
Zusammensetzung und der Kornverteilung der Böden. Hier sind Bandbreiten von kf =
1 × 10-3 m/s (nichtbindige Füllböden) bis kf = 5 × 10-8 m/s (umgelagerte Lehmböden) möglich,
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AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 21 von 35
geotechnik west
bei erheblichen Schwankungen in vertikaler und horizontaler Richtung. Oberboden weist i.d.R.
eine höhere Durchlässigkeit als gewachsene Deck-/Verwitterungslehme auf.
Hangschutt
Die Durchlässigkeit der Hangschuttbildungen ist erfahrungsgemäß stark abhängig vom Grad
der Verlehmung. Während in feinkornarmen Hangschuttbildungen durchaus Durchlässigkeiten
von kf ≥ 1 × 10-4 m/s vorliegen können, sinkt die Durchlässigkeit sehr schnell bei zunehmend
bindiger Matrix. Aktuell dürfte die Durchlässigkeit der Hangschuttbildungen kaum relevant sein,
das solche Böden lediglich mit der RKS 1 oberflächennah erbohrt wurden und diese dort auf
wasserstauenden Verwitterungstonen aufliegen. Im Hinblick auf die kontrollierte Versickerung
von Niederschlagswasser ist der Hangschutt daher kaum von Belang.
Dennoch dürfte im Hangschutt, wie im zersetzten Fels eine im Vergleich zu den i.d.R.
wasserstauend bzw. zumindest wasserhemmend wirkenden Deck-/Verwitterungslehmen
höhere Wasserwegigkeit vorliegen. Daher kann nicht ausgeschlossen werden, dass aus dem
Hangschutt bei einem Anschnitt im Rahmen der Erdarbeiten Schichten-/Sickerwasser aus mehr
oder weniger gut versickerndem Niederschlagswasser austritt (vgl. die Wasserzutritte in die
Schürfgruben Schurf 1 und Schurf 2 in Anlage 2.2).
Deck-/Verwitterungslehm
Die Verwitterungslehme wirken bei schluffig-toniger Ausbildung wasserstauend/-hemmend. Hier
kann erfahrungsgemäß ein Wasserdurchlässigkeitsbeiwert von kf = 1 – 10 × 10-8 m/s oder
geringer angenommen werden. Lediglich in grobkornreicheren Partien im Liegenden bzw. am
Übergang zum (zu grobkörnigem Lockergestein) zersetzten Fels ist mit einer höheren
Durchlässigkeit zu rechnen. So wurden in den Schürfgruben Schurf 1 und Schurf 2 Sicker-/
Schichtenwasserzutritte am Übergang vom Verwitterungslehm zum Verwitterungsfels
festgestellt, die eine größere Wasserwegsamkeit in dieser Zone belegen (vgl. Anlage 2.2). Die
Bodenkarte von NRW, Blatt L 5504 Schleiden weist für die Deck-/Verwitterungslehme eine
„geringe“ Wasserdurchlässigkeit in einer Größenordnung von 1 – 10 cm/Tag aus
(= 1 – 10 × 10-7 m/s).
zersetzter Fels
Die Durchlässigkeit des oberflächennahen verwitterten Festgesteinskörpers und der
präquartären Lockergesteinsüberlagerung (zu Lockergestein zersetzter Fels) ist als sehr
heterogen zu bezeichnen. Erfahrungsgemäß können hier Durchlässigkeitsbeiwerte zwischen
kf = 1 x 10-5 m/s und kf = 1 x 10-7 m/s angenommen werden, bei erheblicher Schwankung in
horizontaler sowie vertikaler Richtung. Zu den Ergebnissen der in-situ-Versickerungsversuche
siehe Abschnitt 5.
Fels
Der Festgesteinskörper besitzt aufgrund von Klüften und Störungen eine unterschiedliche
Durchlässigkeit. Die Hydrologische Karte (siehe Unterlage [6]) weist für die mitteldevonischen
Junkerberg- und Obere Nohn-Schichten bzw. für die Wechsellagerung von geklüfteten Kalken,
Kalksandsteinen, feinsandigen Schiefern und Mergelsteinen als Gebirgsdurchlässigkeit einen
engeren Bereich von kf = 1 – 10 x 10-4 m/s aus. Die zugehörige Bandbreite variiert allerdings
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AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 22 von 35
geotechnik west
(i.W. in Abhängigkeit des Trennflächengefüges) zwischen kf = 1 x 10-1 m/s (u.E. im flurnahen
Felsgefüge kaum realistisch) und kf = 1 x 10-5 m/s (realistisch). Zu den Ergebnissen der in-situVersickerungsversuche siehe Abschnitt 5.
4.7
Kontaminationen
Sowohl Ober-/Ackerboden als auch die unterlagernden Verwitterungsbildungen des
Grundgebirges waren in der organoleptischen Ansprache der Bohrproben frei von visuellen und
geruchlichen Verunreinigungen. Auch in den Schürgruben wurden keine Hinweise auf eine
Verunreinigung des Baugrunds festgestellt.
Auch die im Rahmen der städtebaulichen Rahmenplanung der GfL Zweigstelle
Mönchengladbach in 1998 hergestellten Aufschlüsse ergaben keine Hinweise auf
Altlasten/schädliche Bodenveränderungen. So heißt es in Unterlage [5]: Das gesamte
Plangebiet ist aufgrund der Bohrergebnisse und belegt durch Zeitzeugenaussagen vermutlich
frei von Altlasten (siehe auch Seite 58 der Anlage 9).
Mit letzter Sicherheit lassen sich bauschuttdurchsetzte oder anderweitig verunreinigte Böden
allerdings auf der Grundlage der punktuellen Untersuchungen nicht ausschließen. Aus diesem
Grund sind die bei den anstehenden Erdarbeiten aufzunehmenden Böden fortlaufend zumindest
visuell und geruchlich auf Verunreinigungen zu überprüfen. Im Zweifelsfall ist der Unterzeichner
Hinzuzuziehen.
Da die vorliegenden Erkenntnisse und Erkundungsergebnisse keine Verdachtsmomente auf
Verunreinigungen im Baugrund ergaben, haben wir (vorerst) auf die Durchführung chemischer
Laborversuche/Deklarationsanalysen verzichtet.
Sofern solche Untersuchungen gewünscht werden, können diese aber jederzeit an den
entnommenen und in unserem Probenlager für mindestens 6 Monate eingelagerten
Rückstellproben (Auflistung siehe Schichtenverzeichnisse in Anlage 3) veranlasst werden.
5
Versickerung
5.1
Bohrlochversickerungsversuche nach USBR
Zur in-situ-Ermittlung der Wasserdurchlässigkeit der unter den Deck-/Verwitterungslehmen
folgenden Verwitterungszone des Grundgebirges (= zersetzter Fels) haben wir in den
Bohrlöchern der Rammkernsondierungen RKS 2, RKS 3, RKS 8 und RKS 9 jeweils einen
Versickerungsversuch nach USBR ausgeführt. Hierzu wurden die (temporär mittels 1‘‘-Filterrohr
schutzverrohrten) Bohrlöcher mit Wasser befüllt. Anschließend wurde das Absinken der
Wassersäule im Bohrloch nach einer Vorlaufzeit (Vorwässerung) von mindestens 10 Minuten
nach bestimmten Versuchszeiten mittels Lichtlot als Abstichmaß ermittelt und notiert (siehe
auch die Bilder 9 – 12 in Anlage 2.1 sowie die Messwertaufschriebe in Anlage 7).
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geotechnik west
Es handelt sich um sogenannte Auffüllversuche nach dem Prinzip der Bohrlochversickerung
(= Wasseraufnahme über die Bohrlochsohle und die wasserbenetzte Bohrlochwandung im
durchlässigen Horizont mit veränderlicher Druckhöhe).
Anlage 7 zeigt neben den Messwertaufschrieben auch die Auswertung der instationären
Zustände gem. Taschenbuch für den Tunnelbau 1994, 18. Jahrgang (Abschnitt 4.2). Für die
wasserbenetzten
und
versickerungswirksamen
Testabschnitte
(=
wasserbenetzte
Bohrlochstrecke unterhalb der Deck-/Verwitterungslehme) ergeben sich aus den ermittelten
Absinkraten Wasserdurchlässigkeitsbeiwerte von im Mittel kf = 3,9 x 10-7 m/s
(Versickerungsversuch V3/RKS 8) bis kf = 9,0 x 10-6 m/s (Versickerungsversuch V2/RKS 2,
siehe Anlage 7).
Nach DIN 18130 ist der überprüfte Horizont (= Verwitterungsfels/zersetzter Fels) damit als
„schwach durchlässig“ (kf = 1 x 10-6 m/s bis 1 x 10-8 m/s) bis „durchlässig“ (kf = 1 x 10-4 m/s bis
1 x 10-6 m/s) einzustufen.
5.2
Schurfversickerungsversuche in Anlehnung an DIN 19682-7
Die Versickerungsversuche in den Sohlen der Baggerschürfe Schurf 1 und Schurf 2
(Prüfhorizont = Übergangsbereich Deck-/Verwitterungslehme/zersetzter Fels) mussten
verworfen werden, da die zusickernde Wassermenge größer als die Versickerungsrate war
(„Einstau“, siehe Bilder 3 – 10 in Anlage 2.2). Der Versickerungsversuch in der Westhälfte des
Schurfs 3 zeigte ebenfalls eine unzureichende Versickerungsleistung und wurde daher auch
verworfen. In der Osthälfte des Schurfs 3 lag die Sickerebene allerdings im offensichtlich
ausreichend klüftigen Kalksteinfels. Hier versickerte eine Wassermenge von 10 Liter auf einer
Grundfläche von ca. 0,6 m x 0,6 m innerhalb eines Zeitraums von 20 Minuten (siehe
insbesondere die Bilder 13 – 15 in Anlage 2.2). Eine überschlägliche Auswertung in Anlehnung
an DIN 19682-7 liefert einen zugehörigen Wasserdurchlässigkeitsbeiwert bzw. eine
entsprechende Gebirgsdurchlässigkeit von kf = 2,3 x 10-5 m/s.
Damit ist der klüftige Kalksteinfels im Schurf 3 nach DIN 18130 als „durchlässig“
(kf = 1 x 10-4 m/s bis 1 x 10-6 m/s) einzustufen.
Es zeigt sich eine gute Übereinstimmung mit den Ergebnissen von früheren
Versickerungsuntersuchungen bzw. Erfahrungen im Bereich eines bis in den klüftigen
Kalksteinfels einbindenden Versickerungsbeckens im benachbarten Ort Zingsheim. Im
geotechnischen Bericht der BauGrund Süd GmbH vom 09.11.2012 (bgs-AAZ 12 10 011) wurde
auf der Grundlage der damaligen Felduntersuchungen zur Bemessung der Anlage ein kf-Wert
von 1,0 x 10-5 m/s empfohlen. Das Becken ist seit Jahren in Betrieb und zeigt auch bei hohen
Beschickungsraten nachrichtlich keinerlei Einstau. Somit kann eine volle Funktions- und
insbesondere ausreichende Leistungsfähigkeit angenommen werden.
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AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 24 von 35
5.3
geotechnik west
Versickerungsfähigkeit nach DWA-A 138
Die Versickerung von Niederschlagswasser setzt einen durchlässigen Untergrund und einen
ausreichenden Abstand zur Grundwasseroberfläche voraus. Der Untergrund muss die
anfallenden Sickerwassermengen aufnehmen können. Die Versickerung kann direkt erfolgen
oder das Wasser kann über ein ausreichend dimensioniertes Speichervolumen durch eine
Sickeranlage mit verzögerter Versickerung (in Trockenperioden) dem Untergrund zugeführt
werden.
Nach DWA-A 138 (April 2005) sollte der Durchlässigkeitsbeiwert des Bodens, in dem die
Versickerung stattfindet, zwischen kf = 1,0 x 10-3 m/s und kf = 1,0 x 10-6 m/s liegen. Die
Mächtigkeit des Sickerraumes sollte, bezogen auf den mittleren höchsten Grundwasserstand,
rd. 1,0 m betragen, um eine ausreichende Filterstrecke für eingeleitete Niederschlagsabflüsse
zu gewährleisten.
Bei Durchlässigkeitsbeiwerten von kf < 1,0 x 10-6 m/s ist eine Regenwasserbewirtschaftung über
eine Versickerung nicht mehr gewährleistet, so dass die anfallenden Wassermengen über eine
Retentionseinrichtung abgeleitet werden müssen.
Die Anforderung der DWA-A 138, welche eine Mindestmächtigkeit des Sickerraumes, bezogen
auf den mittleren höchsten Grundwasserstand von rd. 1,0 m fordert, wird im vorliegenden Fall
eingehalten, da der Grundwasserspiegel im Baubereich erst deutlich unter den baurelevanten
Tiefen im tieferen Festgesteinshorizont anstehend dürfte.
Bemessungswert der Wasserdurchlässigkeit
Nach DWA-A 138 Anhang B (Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit), Tabelle B.1, sind bei der
Festlegung des Bemessungs-kf-Wertes je nach Bestimmungsmethode unterschiedliche
Korrekturfaktoren zu berücksichtigen. So ist bei einer Sieblinienauswertung ein Korrekturfaktor
von 0,2 und beim Feldversuch (in-situ-Versickerungsversuch) ein Korrekturfaktor von 2 zu
berücksichtigen.
Das Ergebnis der in-situ-Feldversuche sowie die daraus zur Bemessung der
Versickerungsanlage resultierenden Bemessungswerte der Wasserdurchlässigkeit sind in
nachfolgender Tabelle dargestellt. Aus den Schurf-Versickerungsversuchen wird lediglich der
erfolgreiche Versuch im klüftigen Kalksteinfels (Schurf 3 Osthälfte, s.o.) herangezogen.
Eine ausreichend leistungsfähige Versickerungsfähigkeit des Untergrunds ist im Sinne der
DWA-A 138 ist nach den vorliegenden Untersuchungsergebnissen auf der Grundlage der insitu-Versickerungsversuche im klüftigen Kalksteinfels (Schurf 3 Osthälfte) sowie bereichsweise
auch im Übergangsbereich zwischen Deck-/Verwitterungslehm und zersetztem Fels bzw. im
zersetzten Fels gegeben (in-situ-kf ≥ 1,0 x 10-6 m/s, s.o.).
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Aufschluss/
Versuch
Nr.
geotechnik west
Horizont
Tiefe
Prüfhorizont
[m u. GOK]
kf-Wert
Feldversuch
[m/s]
Korrektur- Bemessungsfaktor
kf-Wert
[-]
[m/s]
V1/RKS 3
zersetzter Fels
(t = 0,8 – 1,1 m)
0,8 – 1,1
i.M. 4,0 x 10-7
2,0
8,0 x 10-7
V2/RKS 2
zersetzter Fels
(t = 0,4 – 1,0 m)
0,4 – 1,0
i.M. 9,0 x 10-6
2,0
1,8 x 10-5
V3/RKS 8
zersetzter Fels
(t = 0,4 – 1,0 m)
0,4 – 1,0
i.M. 3,9 x 10-7
2,0
7,8 x 10-7
V4/RKS 9
zersetzter Fels
(t = 1,2 – 1,4 m)
1,2 – 1,4
i.M. 8,8 x 10-7
2,0
1,8 x 10-6
Schurf 3
(Osthälfte)
klüftiger Fels
ca. 1,8
2,3 x 10-5
2,0
4,6 x 10-5
Tabelle 6: Ergebnis der in-situ-kf-Wert Bestimmung / Bemessungswerte der
Wasserdurchlässigkeit
5.4
Beurteilung der Versickerungsfähigkeit im Hinblick auf die Bauausführung
Wie zuvor bereits erwähnt, belegen die Versickerungsversuche eine ausreichend
leistungsfähige Versickerungsfähigkeit des Untergrunds im Sinne der DWA-A 138 im klüftigen
Kalksteinfels sowie bereichsweise auch im Übergangsbereich zwischen Verwitterungslehm und
zersetztem Fels bzw. im zersetzten Fels.
Allerdings zeigen die Versickerungsuntersuchungen insbesondere auch die Heterogenität der
Versickerungsfähigkeit durch die stark variierenden Sickerraten. Dies ist typisch für
Verwitterungsbildungen des Grundgebirges. Schließlich steht (anders als z.B. bei quartären
Terrassensedimenten) kein vergleichsweise homogener Porengrundwasserleiter zur Verfügung,
in welchem die Versickerung kontrolliert und i.d.R. in vertikaler Richtung erfolgen kann. Vielmehr
ist die Sickerrate/Versickerung vom Zersetzungsgrad (Übergangshorizont Verwitterungslehm/
zersetzter Fels), der Ausbildung des Trennflächengefüges sowie des Verlehmungsgrades der
Klüfte etc. (Horizont Fels) am jeweiligen Standort abhängig. Auch kann, anders als bei einem
quartären Porengrundwasserleiter, nicht zwingend eine Versickerung in überwiegend vertikale
Richtung angenommen werden. Vielmehr werden die Sickerwege im vorliegenden Fall der
Schichtgrenze
zwischen
Verwitterungslehm
und
zersetztem
Fels
sowie
dem
Trennflächengefüge des Kalksteinfelses folgen. Dies ist insbesondere bei (wie im vorliegenden
Fall) stark geneigtem Gelände nicht unproblematisch.
Zum einen werden sich neben auf den ersten Blick zur Versickerung geeigneten Grundstücken
auch solche Grundstücke finden, welche die Mindestforderung nach DWA-A 138 unterschreiten,
zum anderen besteht die Gefahr einer unkontrollierbaren Ausbreitung des Sickerwassers im
Untergrund. Im ungünstigsten Fall wird das vom Oberlieger (hangseitig) eingeleitete Wasser im
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Übergangshorizont Verwitterungslehm/zersetzter Fels schichtparallel hangabwärts abfließen
und ggf. den Unterlieger z.B. durch Staunässe/Schichtenwasser oder sogar Wasseraustritte an
der Geländeoberfläche bzw. hangseitigen Einschnitten beeinflussen.
In den vorliegenden Auszügen aus der städtebaulichen Rahmenplanung der GfL Zweigstelle
Mönchengladbach aus Juni 1998 wird die Versickerungsfähigkeit von Niederschlagswasser wie
folgt bewertet (siehe Unterlage [5] sowie Anlage 9):
Eine ökologisch sinnvolle Versickerung der anfallenden Niederschlagswässer ist weder in den
tonig-schluffigen Obere Nohn-Schichten noch in den gut geklüfteten Kalkgesteinen der
Junkerberg-Schichten möglich, da bei letzteren die Klüfte im allgemeinen stark verlehmt und
damit relativ wasserundurchlässig sind; diese Wässer müssen demnach abgeführt werden.
Aus
den
vg.
Gründen
wird
von
der
Ausführung
dezentraler
(privater)
Versickerungseinrichtungen abgeraten. Vielmehr ist u.E. analog zur Vorgehensweise in
Nettersheim-Zingsheim eine zentrale und ausreichend tief in den klüftigen Kalksteinfels (bzw.
bis unterhalb der verlehmten Klüfte) reichende Versickerungsanlage zu bevorzugen. Hier kann
die Versickerungsanlage auch durch eine entsprechende Retentionseinrichtung erweitert
werden. Die Möglichkeit eines Überlaufs/Notabschlags in einen geeigneten Vorfluter wird
dennoch empfohlen.
In jedem Fall ist (z.B. konstruktiv) sicherzustellen, dass angrenzende Grundstücke nicht durch
die Anlage einer Versickerungsanlage beeinträchtigt werden.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass sich die vg. Ausführungen lediglich auf die
bodenmechanische Eignung der Böden/Horizonte zur Versickerung beziehen. Rechtliche
Belange bleiben unberücksichtigt. Bevor Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser
geplant oder hergestellt werden, ist die Ausführbarkeit bzw. Genehmigungsfähigkeit solcher
Einrichtungen generell im Vorfeld mit den zuständigen Behörden zu klären.
Die vg. Untersuchungen stellen punktuelle Prüfergebnisse dar. Es kann daher insbesondere im
Hinblick auf die oberflächennah festgestellte wechselnde Beschaffenheit des Grundgebirges
nicht ausgeschlossen werden, dass der anstehende Baugrund abseits der Prüfstellen auch eine
geringere oder höhere Wasserdurchlässigkeit als aktuell ermittelt aufweist.
Es wird daher empfohlen, die Wasserdurchlässigkeit des Grundgebirges am tatsächlichen
Standort der Anlage baubegleitend in der vorgesehenen Sickerebene auf Übereinstimmung mit
den Berechnungs-/Bemessungsangaben zu überprüfen (vgl. hierzu die Vorgehensweise beim
Versickerungsbecken in Nettersheim-Zingsheim bzw. das zugehörige Schreiben der Baugrund
Süd GmbH vom 13.06.2013 (bgs-AAZ 12 10 011).
Zur Vorbemessung der ausreichend tief in den klüftigen Fels hineinreichenden Anlage wird
empfohlen, einen Wasserdurchlässigkeitsbeiwert von nicht größer als kf = 1,0 x 10-5 m/s
anzusetzen.
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geotechnik west
6
Hinweise und Empfehlungen zur Bauausführung
6.1
Baugrundsituation
Innerhalb des Projektgebiets herrschen bezüglich der Lage der Felsoberfläche inhomogene
Baugrundverhältnisse. So muss gem. Erkundungsergebnis bereichsweise bereits wenige
Dezimeter unterhalb der Ober-/Ackerbodens an anderer Stelle aber auch erst in 3 m Tiefe mit
weniger stark verwittertem bis bankigem Fels gerechnet werden (siehe u.a. Tabellen 1 und 2
sowie insbesondere den Schurf 3 in Anlage 2.2). Im Mittel dürfte die Lockergesteinsdecke
(Ober-/Ackerboden, Hangschutt und Deck-/Verwitterungslehm) etwa 1 – 2 m mächtig sein und
von mehr oder weniger stark zersetztem Fels abgelöst werden.
Sowohl die unter dem Oberboden angetroffenen Lockergesteine (Hangschutt und Deck-/
Verwitterungslehm) als auch der zersetzte Fels stellen einen für die vorliegende Bauaufgabe
ausreichend gut tragfähigen Baugrund dar.
Etwa bis zur Endteufe der Aufschlüsse dürften die anstehenden Böden und der
Verwitterungsfels mit üblichen Erdbaugeräten (z.B. einer zahnbewehrten Baggerschaufel)
ausreichend gut zu lösen sein. Darunter ist im weniger stark verwitterten/zersetzten Fels mit
erheblichem Mehraufwand zu rechnen.
Mit Grundwasser ist nach derzeitigem Kenntnisstand erst unterhalb der baurelevanten Tiefen im
tieferen Kalksteinfels zu rechnen. Allerdings kann ein Sicker-/Schichtenwasserzutritt
insbesondere im Übergangshorizont zwischen Verwitterungslehm und Verwitterungsfels nicht
ausgeschlossen werden (siehe z.B. die Baggerschürfe Schurf 1 und 2 in Anlage 2.2). Die
zutretenden Wassermengen dürften allerdings gering (= Ausbluten von Sicker-/
Schichtenwasser) und ohne weiteres über eine offene Wasserhaltung abzuführen sein.
Aufgrund der Strukturempfindlichkeit der an der Geländeoberfläche i.d.R. anstehenden
Lehmböden wird empfohlen, zu Beginn der Baumaßnahme Baustraßen anzulegen, die ggf.
später zur Herstellung der Erschließungsstraßen ertüchtigt werden können.
Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den im Projektgebiet i.d.R. oberhalb des Felses
anstehenden Deck-/Verwitterungslehmen um wasser- und strukturempfindliche Bodenarten
handelt, die bereits auf eine Veränderung des Wassergehalts und gleichzeitige dynamische
Beanspruchung mit einer Änderung der Konsistenz („Aufweichen“) reagieren.
6.2
Hinweise und Empfehlungen zum Kanalbau
Gem. Unterlage [3] variiert die Tiefenlage der Kanalsohlen im Bereich der geplanten
Schachtbauwerke zwischen 1,8 m und 3,2 m. Nachrichtlich muss in Abhängigkeit der
vorhandenen Topographie sowie der tatsächlichen Trassenführung aber auch mit größeren
Verlegetiefen gerechnet werden. Detaillierte Angaben oder Entwurfsunterlagen liegen uns
derzeit allerdings nicht vor.
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Gründung
Die Aushub-/Gründungssohle für die Kanalohre befindet sich voraussichtlich sowohl
bereichsweise innerhalb der Lockergesteinsdecke als auch (insbesondere bei größeren
Verlegetiefen) im mehr oder weniger stark verwitterten/zersetzten Fels des Grundgebirges.
Der mehr oder weniger stark verwitterte/zersetzte Fels stellt einen sehr gut tragfähigen und
nahezu unnachgiebigen Baugrund dar. Aber auch die Deck-/Verwitterungslehme sind bei
mindestens steifer Konsistenz als Gründungsboden für die Rohre und Schachtbauwerke
geeignet. Falls örtlich aufgeweichte Lehmböden in der Gründungssohle angetroffen werden
(nach den vorliegenden Erkundungsergebnissen nicht zu erwarten) sind diese entweder bis auf
ausreichend standfeste Böden auszukoffern, oder dort in der Grabensohle bzw. unter dem
Rohrauflager eine mineralische Packlage in einer Dicke von ca. d = 30 cm vorzusehen.
Gleiches gilt für entsprechenden Schachtbauwerke. Mehraufwendungen/Zulagepositionen sind
u.E. hierfür in der Ausschreibung in geringem Umfang als Bedarfsposition vorzusehen.
Liegt die Grabensohle im mehr oder weniger stark verwitterten/zersetzten Fels, ist keine
Ertüchtigung erforderlich. Eine unmittelbare Auflagerung der Rohre auf die Aushubsohle im
(zersetzten) Fels ist aufgrund der Heterogenität bzw. des zu erwartenden Anteils an grobem
Gesteinsbruch nicht zulässig. Zudem muss für bis in den Fels reichende Aushubarbeiten mit
geologisch bedingtem Mehrausbruch gerechnet werden.
Es wird empfohlen entlang der gesamten Kanalverlegung zumindest eine untere
Bettungsschicht herzustellen (Bettung Typ 1 gemäß DIN EN 1610). Die Dicke der unteren
Bettungsschicht a richtet sich nach der Rohrstatik und der DIN EN 1610, die Dicke der oberen
Bettungsschicht b nach der Rohrstatik. Generell ist das Auflager unter Berücksichtigung der
Vorgaben der Rohrhersteller auszubilden. Zur Notwendigkeit eines Auflagers aus Beton z.B.
wegen wechselnden Gründungsverhältnissen sind Rohrhersteller und Rohrstatiker zu befragen.
Nach ATV-Merkblatt A 127 sind die in der Grabensohle und den Grabenwänden oberhalb des
Grundgebirges anstehenden Böden i.d.R. den Bodenarten G3 und G4 sowie im überwiegend
grobkörnig zersetzten Fels und in feinkornarmem Hangschutt den Bodenarten G1 und G2
zuzuordnen.
Die bei der Grabenverfüllung auftretenden Erddruckverhältnisse, Wandreibungswinkel und
Verformungsmoduln können für die Überschüttungsbedingung A2 gemäß ATV-Merkblatt A 127
ermittelt werden.
Auftriebsnachweise sind nach derzeitigem Kenntnisstand nicht erforderlich.
Die in den Deck-/Verwitterungslehmen liegenden Aushubsohlen sind nach dem Freilegen bzw.
bis zum Einbau des Rohrauflagers gegen Witterungseinflüsse und mechanische
Beanspruchungen zu schützen. Aufgrund der Wasserempfindlichkeit der Deck-/
Verwitterungslehme sowie möglicher Sicker-/Schichtenwasserzutritte wird empfohlen, den
Graben in den entsprechenden Bereichen jeweils nur auf einer begrenzten Länge (z.B.
Tagesverlegeleistung) auszuheben.
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Bodenaushub
Zur bautechnischen Klassifizierung der auszuhebenden Böden nach den „alten“ Erdbaunormen
siehe Tabelle 4. Zur Einteilung der Homogenbereiche siehe Tabelle 5. Die angetroffenen
Schichtgrenzen gehen aus den Baugrundschnitten in den Anlagen 8.1 – 8.3 sowie den
Bohrprofilen/Sondierdiagrammen in den Anlagen 3 und 4 hervor.
Mit bauschuttdurchsetzten oder anderweitig verunreinigten Aushubböden ist nach den
vorliegenden Erkundungsergebnissen nicht zu rechnen. Es kann allerdings generell nicht mit
letzter Sicherheit ausgeschlossen werden, dass abseits der Bohraufschlüsse bzw. entlang der
Baustrecke aufgefüllten/umgelagerte (örtliche) Böden mit Bauschuttresten oder anderen
anthropogene Beimengungen angetroffen werden.
Im LV sind daher u.E. (obwohl nicht erbohrt) als Bedarfsposition geringe Massenansätze für die
Aufnahme von bauschuttdurchsetzten oder anderweitig mit anthropogenem Material
durchmischten Böden vorzusehen.
Die Anteile der verschiedenen Böden am Gesamtaushub können anhand der Baugrundschnitte
in Anlage 8 abgeschätzt werden.
Während der Aushubarbeiten soll generell eine regelmäßige Sicht- und Geruchskontrolle des
Bodenmaterials bzw. eine sensorische Prüfung auf Übereinstimmung mit den
Aufschlussergebnissen erfolgen. Im Zweifelsfall ist der Bodengutachter hinzuzuziehen.
Es sei nochmals darauf hingewiesen, dass es sich bei den im Projektgebiet in variierender
Mächtigkeit oberhalb des Grundgebirges anstehenden Deck-/Verwitterungslehmen um wasserund strukturempfindliche Bodenarten handelt, die bereits auf eine Veränderung des
Wassergehalts und gleichzeitige dynamische Beanspruchung mit einer Konsistenzänderung
reagieren.
Die Zuordnung der auszuhebenden Baugrundschichten zu den Bodenklassen nach den alten
Erdbaunormen oder zu den Homogenbereichen gem. Tabelle 5 soll vor Ort während des
Lösens erfolgen. Bei Bedarf ist der Bodengutachter hinzuzuziehen.
Verbau
Die Wände der Kanalgräben sind dort, wo sie senkrecht hergestellt werden sollen, ab einer
Tiefe von 1,25 m zwingend zu verbauen. Als Verkleidungs- und Aussteifungskonstruktionen
kommen der waagerechte Grabenverbau, der senkrechte Grabenverbau oder großflächige
Verbauplatten in Frage. Im anstehenden Baugrund sind aus unserer Sicht oberhalb der
Felsoberfläche großflächige Verbauplatten ausreichend.
Der Plattenverbau muss dem Aushub folgend abgesenkt werden. D.h., er darf nicht erst dann
eingestellt werden, wenn die Endaushubtiefe erreicht ist. Ein längeres Offenstehen der
Grabenwandungen ist oberhalb der Felsoberfläche aufgrund der Nachbruchgefahr unbedingt zu
vermeiden.
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Ein vorauseilender Verbau aus Kanaldielen oder Spundbohlen o.dgl. dürfte in den anstehenden
Verwitterungsbildungen bzw. aufgrund der nahen und insbesondere wechselnden
Felsoberfläche vermutlich nur sehr eingeschränkt möglich sein.
Da im vorliegenden Fall i.d.R. ausreichende Platzverhältnissen vorherrschen, können auch
geböschte Gräben ausgeführt werden, wobei der Böschungswinkel 45° in nichtbindigen
(feinkornarmer Hangschutt, grobkörnig zersetzter Fels) oder weichen bindigen Böden (ggf.
aufgeweichte Deck-/Verwitterungslehme) bzw. 60° in mindestens steifen bindigen Böden
(Deck-/Verwitterungslehme) nicht überschreiten darf. Im Fels darf der Böschungswinkel bei
günstigem Trennflächengefüge bis zu 80° betragen. Diesbezüglich sein auf die Vorgaben der
DIN 4124 verwiesen.
Baugruben mit geringer Tiefe können, sofern die Platzverhältnisse es zulassen, ebenfalls mit
den o.g. Böschungswinkeln hergestellt werden. Sofern die Baugrubenwände senkrecht
ausgebildet werden sollen, sind diese ab einer Tiefe von 1,25 m zu verbauen. In diesem Fall
bieten sich ebenfalls die o. g. Verbauarten sowie ein Trägerbohlwandverbau mit
Holzausfachung an.
Es ist zu beachten, dass bei der Herstellung von Gräben bzw. Baugruben in geböschter
Bauweise ab 5,0 m unter GOK ein Standsicherheitsnachweis erforderlich ist.
Für alle Verbaumaßnahmen gelten die Forderungen der DIN 4124. Sofern sich in der Nähe
keine bewegungsempfindlichen Versorgungsleitungen befinden, ist eine Bemessung des
Verbaus auf den aktiven Erddruck ausreichend. Ansonsten soll eine Bemessung auf den
erhöhten aktiven Erddruck Eeh = (Eah + E0h) / 2 erfolgen und der Verbau dementsprechend steif
ausgebildet werden. Verkehrslasten sind gemäß den Empfehlungen des Arbeitskreises
„Baugruben“ (EAB, siehe [11]) anzusetzen.
Graben-/Bauwerkshinterfüllung
Aushubmengen aus dem Hangschutt und dem zersetzten Fels dürften für die Verfüllung der
Leitungsgräben (oberhalb der Leitungszone) und die Hinterfüllung der Schachtbauwerke aus
bodenmechanischer Sicht ausreichend gut geeignet sein, sofern sie nicht zu viel Überkorn
enthalten.
Felsausbruch dürfte i.d.R. aufgrund des hohen Stein- und Blockanteils (ohne vorherige
Aufbereitung) und der damit verbundenen Einbau-/Verdichtungsunwilligkeit nicht geeignet sein.
Hier kann über den Einsatz einer mobilen Brecheranlage nachgedacht werden.
Die gewachsenen Deck-/Verwitterungslehme sollen u.E. für eine Grabenverfüllung bzw.
Bauwerkshinterfüllung aufgrund der geringen Verdichtungswilligkeit nicht verwendet werden
und sind abzufahren. Sofern ein Wiedereinbau der Deck-/Verwitterungslehme vorgesehen ist,
sind die Lehmböden zu ertüchtigen bzw. entsprechend aufzubereiten (z.B. durch Kalkzugabe
oder Aufbereitung zu Flüssigboden).
Es wird diesbezüglich auf die einschlägigen Vorschriften, hier besondere auf die ZTVE-StB, auf
das „Merkblatt für das Verfüllen von Leitungsgräben“, das „Merkblatt für die Hinterfüllung von
Bauwerken“ und die Vorgaben des Rohrherstellers verwiesen.
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 31 von 35
geotechnik west
Beim Hinterfüllen sind die statischen Verhältnisse der Bauwerke zu beachten.
Auf der Oberkante der Verfüllung (= Planum für den Straßenkörper) ist ein Verformungsmodul
von EV2 = 45 MN/m² nachzuweisen.
Wasserhaltung
Im Rahmen der geplanten Baumaßnahme ist nach derzeitigem Kenntnisstand nicht mit dem
Auftreten von Grundwasser zu rechnen. In niederschlagsreichen Zeiten kann es jedoch ggf.
örtlich zu einem erhöhten Andrang von Staunässe bzw. Sicker-/Schichtenwasser kommen. Das
dem Aushubgraben ggf. zulaufende/zusickernde Wasser kann – sofern erforderlich – in offener
Wasserhaltung abgeführt werden. Hierzu sind bei Bedarf entsprechende Vorkehrungen zu
treffen (Dränagen und Pumpensümpfe).
In den Graben auftreffendes Niederschlagswasser versickert nur sehr langsam und ist ebenfalls
abzuführen. An der Geländeoberfläche ablaufendes Niederschlagswasser ist von dem
Rohrgraben fernzuhalten. Es ist dafür zu sorgen, dass das Oberflächenwasser nicht hinter den
Verbauwänden versickert.
In trockenen Jahreszeiten ist mit deutlich geringerem Andrang von Staunässe und
Schichtenwasser zu rechnen, so dass die Baumaßnahme bevorzugt in den Sommermonaten
durchgeführt werden sollte.
Revisions-/Kontrollschächte
Entlang der Kanaltrassen werden vermutlich die üblichen kreisrunden Schächte kleiner
Dimension angeordnet. Die dabei abzutragenden Lasten werden voraussichtlich von geringer
Größe sein.
Bei Gründungen auf ungestörten Deck-/Verwitterungslehmen mit mindestens steifer Konsistenz
kann der aufnehmbare Sohldruck nach DIN 1054, Tabelle A.3 – A.5 ermittelt werden. Bei
Fundamentbreiten (Seitenlänge eines Rechtecks oder Kreisdurchmesser) bis 2 m und einer
Einbindetiefe von> 2 m kann zul σ = 180 kN/m² angenommen werden. Zur Beurteilung größerer
Flächengründungen sind je Meter zusätzlicher Seitenlänge bzw. zusätzlichen Durchmessers
(bis max. 5 m) 10 % von dem o.a. Wert abzuziehen. Die Vollausnutzung der in Anlehnung an
DIN 1054, Tabellen A.3 – A.5 abgeleiteten Werte für den aufnehmbaren Sohldruck kann bei
mittig belasteten Fundamenten zu Setzungen in einer Größenordnung von 2 – 4 cm führen.
Aufgrund der in der Regel sehr geringen Sohlnormalspannungen sowie der geringen
Restschichtdicke der Lehmböden unterhalb der Aufstandsflächen werden die Setzungen der
Schachtbauwerke voraussichtlich 2 cm kaum erreichen.
Falls die Schachtbauwerke nach einem Verfahren mit elastischer Bettung bemessen werden, ist
dafür im gewachsenen Deck-/Verwitterungslehm in erster Näherung ein rechnerischer
Bettungsmodul von ks = 3 – 5 MN/m³ anzusetzen. Wir weisen in diesem Zusammenhang darauf
hin, dass der Bettungsmodul (gem. Definition „eine Systemkenngröße der Baustatik“) weder ein
Bodenkennwert noch eine Konstante ist und daher seine endgültige Festlegung auch in den
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 32 von 35
geotechnik west
Verantwortungsbereich des Tragwerkplaners fällt (siehe u. a. Ermittlung des Bettungsmoduls
nach Kögler-Scheidig in Abhängigkeit von der Bauwerksgeometrie).
Bei einer Gründung im gut tragfähigen Verwitterungsfels kann ein zulässiger Sohldruck von
zul σ ≥ 350 kN/m² angenommen werden. Die zu erwartenden Setzungen werden deutlich
kleiner als 1 cm sein. In erster Näherung kann ein rechnerischer Bettungsmodul von
ks = 30 MN/m³ angesetzt werden. Der vg. Hinweis gilt analog.
Liegt die Gründungebene gar im gering verwitterten und nahezu unnachgiebigen Fels, können
auf der sicheren Seite liegend die vg: Angaben zum Verwitterungsfels angesetzt werden. Hier
dürfte die Gründung setzungsfrei ausfallen.
Bei der Bemessung der Betonwände der Schachtbauwerke ist der Erdruhedruck zu
berücksichtigen. Auftriebssicherheitsnachweise sind nach derzeitigem Kenntnisstand nicht
erforderlich.
Betonbauwerke sollen grundsätzlich auf eine Sauberkeitsschicht aufgestellt werden.
6.3
Hinweise und Empfehlungen zum Straßenbau
Allgemeines
Bach den Ergebnissen der Felderkundungen stehen entlang der neuen Erschließungsstraßen
unterhalb
des
Oberbodens
entweder
gewachsene
Deck-/Verwitterungslehme,
Hangschuttbildungen oder bereits der mehr oder weniger stark zersetzte Fels an. Der
Grundwasserspiegel befindet sich deutlich unterhalb des Planums.
Für die neue Erschließungsstraße kann u.E. eine Belastungsklasse 1,0 nach RStO 2012
angenommen werden. Für den Endausbau kann z.B. folgender Aufbau zur Anwendung
gelangen:
- 4,0 cm Asphaltbeton AC 11 DN über
- 10,0 cm bituminöse Tragdeckschicht AC 22 TN über
- 15,0 cm Schottertragschicht 0/32 (EV2 = 150 MN/m) = über
- 31,0 cm Frostschutzschicht 0/45 gebr. Material (EV2 = 120 MN/m²)
auf einem Erdplanum mit EV2 = 45 MN/m²
Erdplanum
Zumindest die in Höhe des Planums bzw. unterhalb des Oberbodens i.d.R. anstehenden
Lehmböden sind als stark frostempfindlich einzustufen (Frostempfindlichkeitsklasse F3). Es ist
die Frosteinwirkungszone 2 anzusetzen.
Erfahrungsgemäß dürfte auf einem unbehandelten Planum aus Deck-/Verwitterungslehmen der
erforderliche Verformungsmodul EV2 ≥ 45 MN/m² in unverbessertem Zustand – auch durch
Nachverdichtung – voraussichtlich über weite Bereiche nicht erzielt werden können. Auf diesen
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 33 von 35
geotechnik west
Flächen ist demnach ist entweder die Dicke der ungebundenen Tragschichten zu vergrößern
oder eine Bodenverbesserung/-verfestigung (z.B. mit Feinkalk) auszuführen.
Aufgrund der entlang der geplanten Straßen und Wege zu erwartenden wechselhaften
Baugrundverhältnisse wird bei einem in den Lehmböden liegenden Planum bzw.
entsprechender Erfordernis eine Vergrößerung der Dicke der ungebundenen Tragschichten
empfohlen (Bodenaustausch).
Es wird empfohlen, in der Ausschreibung entsprechende Zulagepositionen für einen
Bodenaustausch in einer Dicke von 0,2 m auf der kompletten Baulänge vorzusehen. Der
tatsächliche Umfang erforderlicher Bodenaustauschmaßnahmen ist erfahrungsgemäß auch von
den Witterungsverhältnissen bzw. vom Zeitpunkt der Bauausführung abhängig.
Das Erdplanum ist nach Freilegung gegen Witterungseinflüsse zu schützen. Es bietet sich an,
die Packlage/Bodenaustauschschicht unmittelbar nach der Freilegung des Planums
aufzubringen. Es ist darauf zu achten, dass die Tragfähigkeit des Planums nicht durch
dynamische Beanspruchung (Befahren) verschlechtert wird.
Da keine zuverlässigen Informationen über das Verformungsmodul der in Höhe des Planums
anstehenden Böden vorliegen, wird empfohlen, zu Beginn der Erdarbeiten ein Probefeld für
Bodenaustausch
und
ungebundene
Tragschichten
anzulegen
und
mittels
Plattendruckversuchen zu überprüfen. So kann die erforderliche Mächtigkeit der ungebundenen
Tragschichten und des Bodenaustauschs der Tragfähigkeit der anstehenden Böden sowie der
Güte der zum Einbau vorgesehenen Baustoffe (Kiessand / RCL / Schotter) angepasst werden.
Zur Vorbemessung siehe die Abbildungen 1 und 2.
Abb. 1: erreichbarer Verformungsmodul EV2 auf ungebundenen Tragschichten in
Abhängigkeit von deren Dicke und vom Verformungsmodul auf dem Planum (aus [10])
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 34 von 35
geotechnik west
Abb. 2: Richtwerte des EV2-Moduls auf ungebundenen Tragschichten
über Unterlagen mit EV2 ≥ 45 MN/m² (aus [10])
Bebauungsplan Nettersheim G14 in 53947 Nettersheim
AZ 17 01 012, Gutachten vom 05.03.2017, Seite 35 von 35
7
geotechnik west
Schlussbemerkung, Unterschrift
Die im vorliegenden geotechnischen Bericht enthaltenen Angaben beziehen sich auf die
aktuellen Untersuchungsstellen. Da Baugrunderkundungen in Form von Bohrungen und
Sondierungen stichprobenartige Untersuchungen darstellen, können örtlich von der
beschriebenen Baugrundsituation abweichende Verhältnisse nicht mit letzter Sicherheit
ausgeschlossen werden. Auf die stark variierende Lage der Felsoberfläche sowie die
Erschwernisse bei in den Fels hineinreichenden Erdarbeiten wurde zuvor bereits hingewiesen.
Es ist eine sorgfältige Überwachung der Erdarbeiten und eine laufende Überprüfung der
angetroffenen Bodenverhältnisse im Vergleich zu den Untersuchungsergebnissen und
Folgerungen erforderlich. Bei maßgeblichen Abweichungen ist der Unterzeichner umgehend
zwecks Neubewertung zu benachrichtigen. Im Zuge von Unklarheiten bei der Abgrenzung der
Baugrundschichtung bzw. der Homogenbereiche im Rahmen der Erdarbeiten ist der
Unterzeichner ebenfalls zeitnah hinzuzuziehen.
Bei
Abweichungen
von
den
dem
geotechnischen
Bericht
zugrundeliegenden
Entwurfsunterlagen, Annahmen oder Angaben ist ebenfalls Rücksprache mit dem
Bodengutachter zu halten, da sich dann Änderungen in der Beurteilung ergeben können.
Im Rahmen der weiteren Planung und Bauausführung stehen wir Ihnen jederzeit gerne zur
geotechnischen Beratung und Baubegleitung zur Verfügung.
Monschau, den 05.03.2017
Dipl.-Ing. B. Harth
geotechnik west
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Kleinerkundungen
AZ 17 01 012, Anlage 2.1, Seite 1 von 6
geotechnik west
Bild 1: örtliche Situation im Bereich BP G14 mit Ausführung RKS 3 am 06.02.2017
Bild 2: örtliche Situation im Bereich BP G14 mit Ausführung DPH 3 am 06.02.2017
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Kleinerkundungen
AZ 17 01 012, Anlage 2.1, Seite 2 von 6
geotechnik west
Bild 3: örtliche Situation im Bereich BP G14 mit Ausführung RKS 1 am 06.02.2017
Bild 4: örtliche Situation im Bereich BP G14 mit Ausführung DPH 5 am 06.02.2017
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Kleinerkundungen
AZ 17 01 012, Anlage 2.1, Seite 3 von 6
geotechnik west
Bild 5: örtliche Situation im Bereich BP G14 mit Ausführung RKS 4 am 06.02.2017
Bild 6: örtliche Situation im Entwicklungsbereich mit Ausführung DPH 8 am 06.02.2017
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Kleinerkundungen
AZ 17 01 012, Anlage 2.1, Seite 4 von 6
geotechnik west
Bild 7: örtliche Situation im Entwicklungsbereich mit Ausführung RKS 6 am 06.02.2017
Bild 8: örtliche Situation im Entwicklungsbereich mit Ausführung DPH 7 am 06.02.2017
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Kleinerkundungen
AZ 17 01 012, Anlage 2.1, Seite 5 von 6
geotechnik west
Bild 9: Ausführung Versickerungsversuch V1/RKS 3 am 06.02.2017
Bild 10: Ausführung Versickerungsversuch V2/RKS 2 am 06.02.2017
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Kleinerkundungen
AZ 17 01 012, Anlage 2.1, Seite 6 von 6
geotechnik west
Bild 11: Ausführung Versickerungsversuch V3/RKS 8 am 06.02.2017
Bild 12: Ausführung Versickerungsversuch V4/RKS 9 am 06.02.2017
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Schürfgruben
AZ 17 01 012, Anlage 2.2 Seite 1 von 8
Abbildung 1: Lage der am 06.02.2017 ausgeführten Schürfgruben
Bild 1: Lage und Aushub Schurf 1 am 06.02.2017
geotechnik west
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Schürfgruben
AZ 17 01 012, Anlage 2.2 Seite 2 von 8
geotechnik west
Bild 2: OK Verwitterungsfels im Schurf 1 bei ca. t = 0,8 – 0,9 m
Bild 3: Endteufe Schurf 1 bei t = ca. 1,6 m mit Sickerwasserzutritten in Höhe OK Verwitterungsfels
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Schürfgruben
AZ 17 01 012, Anlage 2.2 Seite 3 von 8
geotechnik west
Bild 4: Detail Sickerwasserzutritte in Höhe OK Verwitterungsfels im Schurf 1
Bild 5: Beginn des Versickerungsversuchs im Schurf 1 mit eingefüllter Wassermenge (10 l)
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Schürfgruben
AZ 17 01 012, Anlage 2.2 Seite 4 von 8
geotechnik west
Bild 6: Abbruch Versickerungsversuch Schurf 1 nach 3 Stunden (Zusickerung >> Versickerung)
Bild 7: Aushub Schurf 2 am 06.02.2017 (neben Schurf 1) bis OK Verwitterungsfels (ca. t = 1,2 m)
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Schürfgruben
AZ 17 01 012, Anlage 2.2 Seite 5 von 8
geotechnik west
Bild 8: Detail Sickerwasserzutritte im Schurf 2 im Liegenden der Verwitterungslehme
Bild 9: Beginn des Versickerungsversuchs im Schurf 2 mit eingefüllter Wassermenge (10 l)
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Schürfgruben
AZ 17 01 012, Anlage 2.2 Seite 6 von 8
geotechnik west
Bild 10: Abbruch Versickerungsversuch Schurf 2 nach 3 Stunden (Zusickerung >> Versickerung)
Bild 11: Lage und Aushub Schurf 3 am 06.02.2017
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Schürfgruben
AZ 17 01 012, Anlage 2.2 Seite 7 von 8
geotechnik west
Bild 12: Detail klüftiger/bankiger Fels ab t = 0,3 m in der Osthälfte des Schurf 3 am 06.02.2017
Bild 13: Beginn des Versickerungsversuchs in der Osthälfte des Schurf 3 mit Wassermenge 10 l
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Schürfgruben
AZ 17 01 012, Anlage 2.2 Seite 8 von 8
geotechnik west
Bild 14: Versickerungsversuche im Schurf 3 – Westhälfte (oben) stauend, Osthälfte (unten) versickert!
Bild 15: Detail Schurf 3 – Versuchsfläche Osthälfte nach vollständiger Versickerung
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
17 01 012
Datum:
1:50
06.02.2017
0,0 m = GOK
0.10
A
Auffüllung (Ober/Ackerboden)
Schluff, (schwach) tonig, humos, rotbraun, weich, feucht, kalkfrei, leicht
zu bohren
0.10
G1
0.90
Kalksandsteinschotter (Hangschutt?)
Kies, steinig, schwach sandig, mit schluffig-toniger Matrix, hellbraun
bis rotbraun, bindige Bestandteile steif bis halbfest, erdfeucht, stark
kalkhaltig, mittelschwer bis schwer zu bohren
0.90
Ton (Verwitterungslehm)
schluffig, schwach feinsandig, rotbraun, halbfest, erdfeucht, kalkfrei,
schwer zu bohren
G2
2.10
2.10
massiver Kalkstein in Sondenspitze
kein Bohrfortschritt bei t = 2,15 m
2.15
Bohrloch frei bis t = 1,9 m
3.1
M.d.H.:
RKS 1
keine Probe
Anlage Nr.:
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
17 01 012
Datum:
1:50
06.02.2017
0,0 m = GOK
0.10
G1
0.40
A
Zv
G2
1.00
Auffüllung (Ober/Ackerboden)
Schluff, (schwach) tonig, humos, rotbraun, weich, feucht, kalkfrei, leicht
zu bohren
Zv
0.10
Ton + Schluff (Verwitterungslehm)
(schwach) feinsandig , rotbraun, steif, erdfeucht, lokal schwach kalkhaltig,
leicht bis mittelschwer zu bohren
Zv
0.40
mürber Kalkstein (zersetzter Fels/Fels)
zerbohrt zu Steine + Kies, schwach sandig, mit wenig schluffig-toniger
Matrix, graubraun bis rotbraun, bindige Bestandteile halbfest, erdfeucht,
stark kalkhaltig, schwer zu bohren
1.00
kein Bohrfortschritt bei t = 1,0 m, Bohrloch frei bis t = 1,0 m
3.2
M.d.H.:
RKS 2
keine Probe
Anlage Nr.:
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
17 01 012
Anlage Nr.:
3.3
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
RKS 3
0,0 m = GOK
keine Probe
0.10
G1
0.50
G2
0.80
G3
1.10
A
Auffüllung (Ober/Ackerboden)
Schluff, schwach tonig, schwach feinsandig, humos, braun, weich, feucht,
kalkfrei, leicht zu bohren
0.10
Schluff (Deck-/Verwitterungslehm)
schwach feinsandig, tonig, mit einzelnen Kalksteinbröckchen, braun, steif,
erdfeucht, kalkfrei, leicht bis mittelschwer zu bohren
Zv
0.50
Schluff (Verwitterungslehm/zersetzter Fels)
(schwach) feinsandig, (stark) tonig, wechselnd sandig bis steinig (Kalksteinbruchstücke),
gelbbraun bis graubraun, steif bis halbfest, erdfeucht, (stark) kalkhaltig,
mittelschwer zu bohren
0.80
mürber Kalkstein (zersetzter Fels/Fels)
zerbohrt zu Steine + Kies, (schwach) sandig, schwach schluffig, grau bis
graubraun, erdfeucht, stark kalkhaltig, schwer zu bohren
1.10
kein Bohrfortschritt bei t = 1,1 m, Bohrloch frei bis t = 1,1 m
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
Anlage Nr.:
17 01 012
3.4
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
RKS 4
0,0 m = GOK
keine Probe
0.10
A
Auffüllung (Ober/Ackerboden)
Schluff, (schwach) tonig, schwach feinsandig, humos, rotbraun, weich, feucht,
kalkfrei, leicht zu bohren
0.10
G1
Schluff (Deck-/Verwitterungslehm)
(schwach) tonig, sandig, schwach kiesig (Kalksteinbruchstücke), gelbbraun
bis graubraun, lokal rotbraun gefleckt, steif, erdfeucht bis feucht, wechselnd
kalkhalig, mittelschwer zu bohren
1.10
1.10
Schluff (Verwitterungslehm/zersetzter Fels)
(schwach) tonig, sandig, kiesig (Kalksteinbruchstücke), gelbbraun bis graubraun,
lokal rotbraun gefleckt, steif, erdfeucht, wechselnd kalkhalig, mittelschwer
zu bohren
G2
2.10
2.10
massiver Kalkstein in Sondenspitze
kein Bohrfortschritt bei t = 2,15 m
2.15
Bohrloch frei bis t = 1,9 m
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
Anlage Nr.:
17 01 012
3.5
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
RKS 5
0,0 m = GOK
keine Probe
0.10
A
Auffüllung (Ober/Ackerboden)
Schluff, (stark) tonig, schwach feinsandig, humos, rotbraun, weich, feucht,
kalkfrei, leicht zu bohren
G1
0.10
0.70
Zv
G2
Ton + Schluff (Verwitterungslehm)
(schwach) sandig (Kalksteinbröckchen), rotbraun, steif bis halbfest, erdfeucht,
wechselnd kalkhalig, mittelschwer bis schwer zu bohren
1.00
0.70
mürber Kalkstein (zersetzter Fels/Fels)
zerbohrt zu Steine + Kies, schwach sandig, mit wenig schluffig-toniger
Matrix, graubraun bis rotbraun, bindige Bestandteile halbfest, erdfeucht,
stark kalkhalig, schwer zu bohren
1.00
kein Bohrfortschritt bei t = 1,0 m, Bohrloch frei bis t = 0,8 m
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
17 01 012
Anlage Nr.:
3.6
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
RKS 6
0,0 m = GOK
keine Probe
0.10
A
Auffüllung (Oberboden)
Schluff, schwach tonig, schwach feinsandig, humos, braun, weich, feucht,
kalkfrei, leicht zu bohren
0.10
Schluff (Deck-/Verwitterungslehm)
(schwach) tonig, schwach sandig bis schwach kiesig (Kalksandsteinbruchstücke),
hellbraun bis braun, steif, erdfeucht, nicht bis schwach kalkhalig, mittelschwer
zu bohren
G1
1.50
1.50
massiver Kalkstein in Sondenspitze
kein Bohrfortschritt bei t = 1,55 m,
1.55
Bohrloch frei bis t = 1,3 m
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
17 01 012
Datum:
1:50
06.02.2017
0,0 m = GOK
0.40
G1
0.60
Auffüllung (Oberboden)
A
Zv
Schluff, schwach tonig, schwach feinsandig, humos, braun, weich, feucht,
kalkfrei, leicht zu bohren
0.40
mürber Kalkstein (zersetzter Fels/Fels)
zerbohrt zu Steine + Kies, schwach sandig, mit wenig schluffig-toniger
Matrix, graubraun bis hellbraun, bindige Bestandteile halbfest, erdfeucht,
stark kalkhalig, schwer zu bohren
0.60
kein Bohrfortschritt bei t = 0,6 m, Bohrloch frei bis t = 0,5 m
3.7
M.d.H.:
RKS 7
keine Probe
Anlage Nr.:
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
Anlage Nr.:
17 01 012
3.8
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
RKS 8
0,0 m = GOK
keine Probe
0.40
1.00
Schluff, schwach tonig, schwach feinsandig, humos, braun, weich bis steif,
erdfeucht, kalkfrei, leicht bis mittelschwer zu bohren
0.40
Zv
G1
Auffüllung (Oberboden)
A
mürber Kalkstein (zersetzter Fels/Fels)
zerbohrt zu Steine + Kies, schwach sandig, mit wenig schluffig-toniger
Matrix, graubraun bis hellbraunrot, bindige Bestandteile halbfest, erdfeucht,
stark kalkhalig, schwer zu bohren
Zv
1.00
kein Bohrfortschritt bei t = 1,0 m, Bohrloch frei bis t = 0,95 m
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
Anlage Nr.:
17 01 012
3.9
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
RKS 9
0,0 m = GOK
keine Probe
0.40
Auffüllung (Oberboden)
A
Schluff, schwach tonig, schwach feinsandig, humos, braun, weich, feucht,
kalkfrei, leicht zu bohren
0.40
Schluff (Deck-/Verwitterungslehm)
(schwach) tonig, sandig bis schwach kiesig (Kalksandsteinbröckchen), hellbraun
bis braun, steif, erdfeucht, wechselnd kalkhalig, mittelschwer zu bohren
G1
1.20
G2
1.40
1.20
Zv
mürber Kalkstein (zersetzter Fels/Fels)
zerbohrt zu Steine + Kies, schwach sandig, sehr schwach schluffig, graubraun
bis hellgrau, erdfeucht, stark kalkhalig, schwer zu bohren
1.40
kein Bohrfortschritt bei t = 1,4 m, Bohrloch frei bis t = 1,35 m
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
17 01 012
DPH 1
0,0 m = GOK
Schlagzahlen je 10 cm
0.0
0
10
20
30
40
50
1.0
2.0
100
kein Sondierfortschritt bei t = 2,8 m
Tiefe [m]
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
1.70
1.80
1.90
2.00
2.10
2.20
2.30
2.40
2.50
2.60
2.70
2.80
N10
1
1
2
7
7
10
10
8
11
10
5
4
4
5
5
6
5
6
7
7
9
12
10
16
19
32
29
100
Anlage Nr.:
4.1
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
17 01 012
DPH 2
0,0 m = GOK
Schlagzahlen je 10 cm
0.0
0
10
20
30
40
50
1.0
100
kein Sondierfortschritt bei t = 1,9 m
Tiefe [m]
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
1.70
1.80
1.90
N10
1
1
1
1
2
1
2
3
3
3
3
4
3
4
8
13
10
13
100
Anlage Nr.:
4.2
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
17 01 012
DPH 3
0,0 m = GOK
Schlagzahlen je 10 cm
0.0
0
10
20
30
40
50
1.0
56
100
kein Sondierfortschritt bei t = 1,8 m
Tiefe [m]
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
1.70
1.80
N10
1
1
1
2
2
2
4
9
5
4
4
28
39
48
13
10
56
100
Anlage Nr.:
4.3
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
Anlage Nr.:
17 01 012
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
DPH 4
0,0 m = GOK
Schlagzahlen je 10 cm
0.0
0
10
20
30
40
50
60
70
kein Sondierfortschritt bei t = 0,6 m
80
90
100
4.4
Tiefe [m]
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
N10
1
1
55
61
74
100
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
17 01 012
DPH 5
0,0 m = GOK
Schlagzahlen je 10 cm
0.0
0
10
20
30
40
50
1.0
100
kein Sondierfortschritt bei t = 1,4 m
Tiefe [m]
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
N10
1
1
1
2
4
6
6
16
17
15
11
11
16
100
Anlage Nr.:
4.5
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
17 01 012
DPH 6
0,0 m = GOK
Schlagzahlen je 10 cm
0.0
0
10
20
30
40
50
1.0
2.0
3.0
100
kein Sondierfortschritt bei t = 3,0 m
Tiefe [m]
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
1.70
1.80
1.90
2.00
2.10
2.20
2.30
2.40
2.50
2.60
2.70
2.80
2.90
3.00
N10
1
1
2
2
2
2
3
3
7
7
8
8
10
14
26
41
24
15
12
18
19
20
26
30
26
29
30
41
39
100
Anlage Nr.:
4.6
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
17 01 012
DPH 7
0,0 m = GOK
Schlagzahlen je 10 cm
0.0
0
10
20
30
40
50
1.0
100
kein Sondierfortschritt bei t = 1,8 m
Tiefe [m]
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
1.70
1.80
N10
1
2
2
2
2
1
2
2
5
6
5
9
4
3
4
6
38
100
Anlage Nr.:
4.7
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
AZ:
geotechnik west
Gemeinde Nettersheim
BP Nettersheim G14
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
www.geotechnikwest.de
17 01 012
DPH 8
0,0 m = GOK
Schlagzahlen je 10 cm
0.0
0
10
20
30
40
50
1.0
2.0
100
kein Sondierfortschritt bei t = 2,0 m
Tiefe [m]
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
1.50
1.60
1.70
1.80
1.90
2.00
N10
2
1
2
2
5
14
11
11
9
8
5
3
3
2
2
2
3
4
11
100
Anlage Nr.:
4.8
M.d.H.:
Datum:
1:50
06.02.2017
Anlage 5
geotechnik west
Ingenieurbüro Bernd Harth
Arnoldystraße 73
52156 Monschau
Telefon 02472 / 8027396
Telefax 02472 / 8027397
info@geotechnikwest.de
www.geotechnikwest.de
Projekt:
Auftraggeber:
Art der Entnahme:
Bodenart:
Wassergehalt durch Trocknung nach DIN 18121
Bebaungsplan Nettersheim G14 (Flur 10 und Flur 15)
Gemeinde Nettersheim
G = gestörte Becherprobe, E = Eimerprobe, U = ungestörte Probe
A = Auffüllung, DL/VL = Deck-/Verw.lehm, zF = zersetzter Fels
Probe Nr.
Tiefe
Bodenart
Feuchte Probe + Behälter
Trockene Probe + Behälter
Behälter
Wasser
Trockene Probe
Wassergehalt
[-]
[m]
[-]
[g]
[g]
[g]
[g]
[g]
[%]
G2 RKS1
0,9 - 2,1
DL/VL
403,8
366,2
194,2
37,6
172,0
21,9
G1 RKS2
0,1 - 0,4
DL/VL
408,6
367,3
179,5
41,3
187,8
22,0
G1 RKS5
0,1 - 0,7
DL/VL
404,0
368,6
183,6
35,4
185,0
19,1
G1 RKS3
0,1 - 0,5
DL/VL
402,0
363,2
191,2
38,8
172,0
22,6
Probe Nr.
Tiefe
Bodenart
Feuchte Probe + Behälter
Trockene Probe + Behälter
Behälter
Wasser
Trockene Probe
Wassergehalt
[-]
[m]
[-]
[g]
[g]
[g]
[g]
[g]
[%]
G1 RKS4
0,1 - 1,1
DL/VL
453,2
399,8
202,2
53,4
197,6
27,0
G2 RKS4
1,1 - 2,1
VL/zF
415,4
379,9
175,9
35,5
204,0
17,4
G1 RKS6
0,1 - 1,5
DL/VL
413,0
379,0
175,5
34,0
203,5
16,7
G1 RKS9
0,4 - 1,2
DL/VL
404,5
366,0
180,9
38,5
185,1
20,8
Probe Nr.
Tiefe
Bodenart
Feuchte Probe + Behälter
Trockene Probe + Behälter
Behälter
Wasser
Trockene Probe
Wassergehalt
[-]
[m]
[-]
[g]
[g]
[g]
[g]
[g]
[%]
Probe Nr.
Tiefe
Bodenart
Feuchte Probe + Behälter
Trockene Probe + Behälter
Behälter
Wasser
Trockene Probe
Wassergehalt
[-]
[m]
[-]
[g]
[g]
[g]
[g]
[g]
[%]
G2 RKS3
0,5 - 0,8
VL/zF
415,1
373,8
194,4
41,3
179,4
23,0
AZ 17 01 012
Versickerungsversuch V1/RKS 3
V1/RKS3:
Versickerungsversuch nach dem Verfahren der Bohrlochversickerung
ri [m]
ra [m]
pi
L0 (t = 0) [m]
0,03
0,03
3,141592654
0,300
Annahme: Bohrlochwand bis t = 0,8 m nicht versickerungswirksam - L = 0,30 m = konstant über die Versuchsdauer!
Zeit
[min]
20
20
20
30
30
Zeit gesamt Wasserspiegel
[min]
0
20
40
60
90
120
[m u. GOK]
0,050
0,280
0,440
0,480
0,560
0,620
Absenkung
Q
6
[m]
[m³/s * 10 ]
0,230
0,160
0,040
0,080
0,060
0,54
0,38
0,09
0,13
0,09
Absenkung ges.
h1
H
Lres.
kf [m/s]
[m]
0,000
0,230
0,390
0,430
0,510
0,570
[m]
1,050
0,820
0,660
0,620
0,540
0,480
[m]
[m]
0,300
0,300
0,300
0,300
0,300
0,300
kf-Mittelwert
[m/s]
geotechnik west
Ingenieurbüro Bernd Harth
0,935
0,740
0,640
0,580
0,510
7,08E-07
6,22E-07
1,80E-07
2,65E-07
2,26E-07
4,00E-07
AZ 17 01 012
Versickerungsversuch V2/RKS 2
V2/RKS 2: Versickerungsversuch nach dem Verfahren der Bohrlochversickerung
ri [m]
ra [m]
pi
L0 (t = 0) [m]
0,03
0,03
3,141592654
0,600
Annahme: Bohrlochwand bis t = 0,4 m nicht versickerungswirksam - L = 0,60 m bzw. ab Absenkung auf t = 0,40 m unter GOK abnehmend!
Zeit
[min]
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Zeit gesamt Wasserspiegel
[min]
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
[m u. GOK]
0,150
0,400
0,530
0,600
0,680
0,720
0,750
0,770
0,790
0,820
0,840
Absenkung
Q
6
[m]
[m³/s * 10 ]
0,250
0,130
0,070
0,080
0,040
0,030
0,020
0,020
0,030
0,020
11,78
6,13
3,30
3,77
1,88
1,41
0,94
0,94
1,41
0,94
Absenkung ges.
h1
H
Lres.
kf [m/s]
[m]
0,000
0,250
0,380
0,450
0,530
0,570
0,600
0,620
0,640
0,670
0,690
[m]
0,850
0,600
0,470
0,400
0,320
0,280
0,250
0,230
0,210
0,180
0,160
[m]
[m]
0,600
0,600
0,470
0,400
0,320
0,300
0,265
0,240
0,220
0,195
0,170
kf-Mittelwert
[m/s]
geotechnik west
Ingenieurbüro Bernd Harth
0,725
0,535
0,435
0,360
0,300
0,265
0,240
0,220
0,195
0,170
1,29E-05
1,07E-05
7,82E-06
1,23E-05
7,68E-06
6,98E-06
5,42E-06
6,17E-06
1,11E-05
9,00E-06
9,01E-06
AZ 17 01 012
Versickerungsversuch V4/RKS 9
V4/RKS9:
Versickerungsversuch nach dem Verfahren der Bohrlochversickerung
ri [m]
ra [m]
pi
L0 (t = 0) [m]
0,03
0,03
3,141592654
0,200
Annahme: Bohrlochwand bis t = 1,2 m nicht versickerungswirksam - L = 0,20 m = konstant über die Versuchsdauer!
Zeit
[min]
15
15
15
15
Zeit gesamt Wasserspiegel
[min]
0
15
30
45
60
[m u. GOK]
0,050
0,370
0,550
0,690
0,760
Absenkung
Q
6
[m]
[m³/s * 10 ]
0,320
0,180
0,140
0,070
1,01
0,57
0,44
0,22
Absenkung ges.
h1
H
Lres.
kf [m/s]
[m]
0,000
0,320
0,500
0,640
0,710
[m]
1,350
1,030
0,850
0,710
0,640
[m]
[m]
0,200
0,200
0,200
0,200
0,200
kf-Mittelwert
[m/s]
geotechnik west
Ingenieurbüro Bernd Harth
1,190
0,940
0,780
0,675
1,28E-06
9,08E-07
8,51E-07
4,92E-07
8,82E-07
AZ 17 01 012
Versickerungsversuch V3/RKS 8
V3/RKS 8: Versickerungsversuch nach dem Verfahren der Bohrlochversickerung
ri [m]
ra [m]
pi
L0 (t = 0) [m]
0,03
0,03
3,141592654
0,600
Annahme: Bohrlochwand bis t = 0,4 m nicht versickerungswirksam - L = 0,60 m bzw. ab Absenkung auf t = 0,40 m unter GOK abnehmend!
Zeit
[min]
15
15
15
15
Zeit gesamt Wasserspiegel
[min]
0
15
30
45
60
[m u. GOK]
0,110
0,380
0,440
0,500
0,520
Absenkung
Q
6
[m]
[m³/s * 10 ]
0,270
0,060
0,060
0,020
0,85
0,19
0,19
0,06
Absenkung ges.
h1
H
Lres.
kf [m/s]
[m]
0,000
0,270
0,330
0,390
0,410
[m]
0,890
0,620
0,560
0,500
0,480
[m]
[m]
0,600
0,600
0,590
0,530
0,490
kf-Mittelwert
[m/s]
geotechnik west
Ingenieurbüro Bernd Harth
0,755
0,590
0,530
0,490
8,93E-07
2,57E-07
3,07E-07
1,16E-07
3,93E-07
geotechnik west
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Versickerungsversuche
AZ 17 01 012, Anlage 7, Seite 1 von 4
Versickerungsversuch V1 im Bohrloch der Rammkernsondierung RKS 3 am 06.02.2017
Projekt:
Auftraggeber:
Bebauungsplan Nettersheim G14 (Flur 10 und Flur 15)
Gemeinde Nettersheim
Bohrlochdurchmesser:
Endteufe der Bohrung:
Bohrlochsohle:
UK Verrohrung:
Ruhegrundwasserspiegel:
UK Deck-/Verwitterungslehm:
Filterstrecke/Testabschnitt L0:
Vorbereitung:
Art des Versuchs:
60 mm
1,10 m unter GOK
1,10 m unter GOK
unverrohrtes/temporär verrohrtes Bohrloch
kein Grundwasserspiegel vorhanden
0,80 m unter GOK (= OK zersetzter Fels/Fels)
0,80 – 1,10 m unter GOK (L0 = 0,30 m, Decklehm „undurchlässig“)
Bohrloch vor Versuchsbeginn 10 min gewässert
Bohrlochversickerung
Messzeitraum
[min]
Zeit ges.
[min]
Wasserspiegel
[m u. GOK]
Absenkung
[m]
Absenkung ges.
[m]
kf
[m/s]
0
0,050
20
20
0,280
0,230
0,230
7,08 • 10-7
20
40
0,440
0,160
0,390
6,22 • 10-7
20
60
0,480
0,040
0,430
1,80 • 10-7
30
90
0,560
0,080
0,510
2,65 • 10-7
30
120
0,620
0,060
0,570
2,26 • 10-7
im Mittel
4,00 • 10-7
0,000
Auswertung des instationären Regimes nach [Taschenbuch für den Tunnelbau 1994, 18. Jahrgang,
Verlag Glückauf GmbH Essen]:
kf [m/s] =
mit:
Q
H
und:
L
Q
L
× ln
2× π× L× H
ra
= ri2 × π × ∆h/∆t [m3/s]
= h1 – (∆h/2) [m]
= Länge des Testabschnitts bzw. der freien wasserbenetzten Bohrloch-/Sickerstrecke [m] im
jeweiligen Auswertungsintervall, hier je nach Absenkungshöhe L = var. ≤ L0 = 0,30 m
Q = versickerte Wassermenge pro Zeiteinheit/Auswertungsintervall [m³/s]
ra = Bohrlochradius (Radius des Sickerkörpers) [m]
ri
= Radius der drückenden Wassersäule [m], hier ri = ra = 0,030 m
h1 = Höhe der drückenden Wassersäule (über dem Ruhegrundwasserspiegel) [m]
zum Zeitpunkt t1 (Beginn des Auswertungsintervalls)
∆h = Absenkung im Auswertungszeitraum = Betrag der Abnahme der Druckhöhe innerhalb
des Auswertungsintervalls [m]
H = mittlere Druckhöhe im Auswertungsintervall [m]
kf = Wasserdurchlässigkeitsbeiwert [m/s]
geotechnik west
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Versickerungsversuche
AZ 17 01 012, Anlage 7, Seite 2 von 4
Versickerungsversuch V2 im Bohrloch der Rammkernsondierung RKS 2 am 06.02.2017
Projekt:
Auftraggeber:
Bebauungsplan Nettersheim G14 (Flur 10 und Flur 15)
Gemeinde Nettersheim
Bohrlochdurchmesser:
Endteufe der Bohrung:
Bohrlochsohle:
UK Verrohrung:
Ruhegrundwasserspiegel:
UK Deck-/Verwitterungslehm:
Filterstrecke/Testabschnitt L0:
Vorbereitung:
Art des Versuchs:
60 mm
1,00 m unter GOK
1,00 m unter GOK
unverrohrtes/temporär verrohrtes Bohrloch
kein Grundwasserspiegel vorhanden
0,40 m unter GOK (= OK zersetzter Fels/Fels)
0,40 – 1,00 m unter GOK (L0 = 0,60 m, Decklehm „undurchlässig“)
Bohrloch vor Versuchsbeginn 10 min gewässert
Bohrlochversickerung
Messzeitraum
[min]
Zeit ges.
[min]
Wasserspiegel
[m u. GOK]
Absenkung
[m]
Absenkung ges.
[m]
kf
[m/s]
0
0,150
1
1
0,400
0,250
0,250
1,29 • 10-5
1
2
0,530
0,130
0,380
1,07 • 10-5
1
3
0,600
0,070
0,450
7,82 • 10-6
1
4
0,680
0,080
0,530
1,23 • 10-5
1
5
0,720
0,040
0,570
7,68 • 10-6
1
6
0,750
0,030
0,600
6,98 • 10-6
1
7
0,770
0,020
0,620
5,42 • 10-6
1
8
0,790
0,020
0,640
6,17 • 10-6
1
9
0,820
0,030
0,670
1,11 • 10-5
1
10
0,840
0,020
0,690
9,00 • 10-6
im Mittel
9,01 • 10-6
0,000
Auswertung des instationären Regimes nach [Taschenbuch für den Tunnelbau 1994, 18. Jahrgang,
Verlag Glückauf GmbH Essen]:
kf [m/s] =
mit:
Q
H
und:
L
Q
L
× ln
2× π× L× H
ra
= ri2 × π × ∆h/∆t [m3/s]
= h1 – (∆h/2) [m]
= Länge des Testabschnitts bzw. der freien wasserbenetzten Bohrloch-/Sickerstrecke [m] im
jeweiligen Auswertungsintervall, hier je nach Absenkungshöhe L = var. ≤ L0 = 0,60 m
Q = versickerte Wassermenge pro Zeiteinheit/Auswertungsintervall [m³/s]
ra = Bohrlochradius (Radius des Sickerkörpers) [m]
ri
= Radius der drückenden Wassersäule [m], hier ri = ra = 0,030 m
h1 = Höhe der drückenden Wassersäule (über dem Ruhegrundwasserspiegel) [m]
zum Zeitpunkt t1 (Beginn des Auswertungsintervalls)
∆h = Absenkung im Auswertungszeitraum = Betrag der Abnahme der Druckhöhe innerhalb
des Auswertungsintervalls [m]
H = mittlere Druckhöhe im Auswertungsintervall [m]
kf = Wasserdurchlässigkeitsbeiwert [m/s]
geotechnik west
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Versickerungsversuche
AZ 17 01 012, Anlage 7, Seite 3 von 4
Versickerungsversuch V3 im Bohrloch der Rammkernsondierung RKS 8 am 06.02.2017
Projekt:
Auftraggeber:
Bebauungsplan Nettersheim G14 (Flur 10 und Flur 15)
Gemeinde Nettersheim
Bohrlochdurchmesser:
Endteufe der Bohrung:
Bohrlochsohle:
UK Verrohrung:
Ruhegrundwasserspiegel:
UK Deck-/Verwitterungslehm:
Filterstrecke/Testabschnitt L0:
Vorbereitung:
Art des Versuchs:
60 mm
1,00 m unter GOK
1,00 m unter GOK
unverrohrtes/temporär verrohrtes Bohrloch
kein Grundwasserspiegel vorhanden
0,40 m unter GOK (= OK zersetzter Fels/Fels)
0,4 – 1,00 m unter GOK (L0 = 0,60 m, Decklehm „undurchlässig“)
Bohrloch vor Versuchsbeginn 10 min gewässert
Bohrlochversickerung
Messzeitraum
[min]
Zeit ges.
[min]
Wasserspiegel
[m u. GOK]
Absenkung
[m]
Absenkung ges.
[m]
kf
[m/s]
0
0,110
15
15
0,380
0,270
0,270
8,93 • 10-7
15
30
0,440
0,060
0,330
2,57 • 10-7
15
45
0,500
0,060
0,390
3,07 • 10-7
15
60
0,520
0,020
0,410
1,16 • 10-7
im Mittel
3,93 • 10-7
0,000
Auswertung des instationären Regimes nach [Taschenbuch für den Tunnelbau 1994, 18. Jahrgang,
Verlag Glückauf GmbH Essen]:
kf [m/s] =
mit:
Q
H
und:
L
Q
L
× ln
2× π× L× H
ra
= ri2 × π × ∆h/∆t [m3/s]
= h1 – (∆h/2) [m]
= Länge des Testabschnitts bzw. der freien wasserbenetzten Bohrloch-/Sickerstrecke [m] im
jeweiligen Auswertungsintervall, hier je nach Absenkungshöhe L = var. ≤ L0 = 0,60 m
Q = versickerte Wassermenge pro Zeiteinheit/Auswertungsintervall [m³/s]
ra = Bohrlochradius (Radius des Sickerkörpers) [m]
ri
= Radius der drückenden Wassersäule [m], hier ri = ra = 0,030 m
h1 = Höhe der drückenden Wassersäule (über dem Ruhegrundwasserspiegel) [m]
zum Zeitpunkt t1 (Beginn des Auswertungsintervalls)
∆h = Absenkung im Auswertungszeitraum = Betrag der Abnahme der Druckhöhe innerhalb
des Auswertungsintervalls [m]
H = mittlere Druckhöhe im Auswertungsintervall [m]
kf = Wasserdurchlässigkeitsbeiwert [m/s]
geotechnik west
Bebauungsplan Nettersheim G14 – Versickerungsversuche
AZ 17 01 012, Anlage 7, Seite 4 von 4
Versickerungsversuch V4 im Bohrloch der Rammkernsondierung RKS 9 am 06.02.2017
Projekt:
Auftraggeber:
Bebauungsplan Nettersheim G14 (Flur 10 und Flur 15)
Gemeinde Nettersheim
Bohrlochdurchmesser:
Endteufe der Bohrung:
Bohrlochsohle:
UK Verrohrung:
Ruhegrundwasserspiegel:
UK Deck-/Verwitterungslehm:
Filterstrecke/Testabschnitt L0:
Vorbereitung:
Art des Versuchs:
60 mm
1,40 m unter GOK
1,40 m unter GOK
unverrohrtes/temporär verrohrtes Bohrloch
kein Grundwasserspiegel vorhanden
1,20 m unter GOK (= OK zersetzter Fels/Fels)
1,20 – 1,40 m unter GOK (L0 = 0,20 m, Decklehm „undurchlässig“)
Bohrloch vor Versuchsbeginn 10 min gewässert
Bohrlochversickerung
Messzeitraum
[min]
Zeit ges.
[min]
Wasserspiegel
[m u. GOK]
Absenkung
[m]
Absenkung ges.
[m]
kf
[m/s]
0
0,050
15
15
0,370
0,320
0,320
1,28 • 10-6
15
30
0,550
0,180
0,500
9,08 • 10-7
15
45
0,690
0,140
0,640
8,51 • 10-7
15
60
0,760
0,070
0,710
4,92 • 10-7
im Mittel
8,82 • 10-7
0,000
Auswertung des instationären Regimes nach [Taschenbuch für den Tunnelbau 1994, 18. Jahrgang,
Verlag Glückauf GmbH Essen]:
kf [m/s] =
mit:
Q
H
und:
L
Q
L
× ln
2× π× L× H
ra
= ri2 × π × ∆h/∆t [m3/s]
= h1 – (∆h/2) [m]
= Länge des Testabschnitts bzw. der freien wasserbenetzten Bohrloch-/Sickerstrecke [m] im
jeweiligen Auswertungsintervall, hier je nach Absenkungshöhe L = var. ≤ L0 = 0,20 m
Q = versickerte Wassermenge pro Zeiteinheit/Auswertungsintervall [m³/s]
ra = Bohrlochradius (Radius des Sickerkörpers) [m]
ri
= Radius der drückenden Wassersäule [m], hier ri = ra = 0,030 m
h1 = Höhe der drückenden Wassersäule (über dem Ruhegrundwasserspiegel) [m]
zum Zeitpunkt t1 (Beginn des Auswertungsintervalls)
∆h = Absenkung im Auswertungszeitraum = Betrag der Abnahme der Druckhöhe innerhalb
des Auswertungsintervalls [m]
H = mittlere Druckhöhe im Auswertungsintervall [m]
kf = Wasserdurchlässigkeitsbeiwert [m/s]
geotechnik west
AZ 17 01 012, Bebauungsplan Nettersheim G14
Anlage 10 – Homogenbereiche, Seite 1 von 4
Erdarbeiten
nach DIN 18300:2015-08
Bohrarbeiten
nach DIN 18301:2015-08
1
Bodengruppe nach DIN 18196
2
ortsübliche Bezeichnung
Rohrvortriebsarbeiten
nach DIN 18319:2015-08
3
Korngrößenverteilung mit
Körnungsbändern nach
DIN 18123
Korngrößenverteilung mit
Körnungsbändern nach
DIN 18123
Korngrößenverteilung mit
Körnungsbändern nach DIN
18123
4
Stein- und Blockanteil nach
DIN EN ISO 14688-1
Stein- und Blockanteil nach
DIN EN ISO 14688-1
Stein- und Blockanteil nach DIN
EN ISO 14688-1
5
n.e.
n.e.
mineralogische Zusammensetzung der Steine und Blöcke
nach DIN EN ISO 14689-1
n.e.
Dichte nach DIN EN ISO
17892-2 oder DIN 18125-2
6
Dichte nach DIN EN ISO
17892-2 oder DIN 18125-2
7
undränierte Scherfestigkeit
nach DIN 4094-4, DIN 18136
oder DIN 18137-2
undränierte Scherfestigkeit
nach DIN 4094-4, DIN 18136
oder DIN 18137-2
undränierte Scherfestigkeit
nach DIN 4094-4, DIN 18136
oder DIN 18137-2
8
Wassergehalt nach DIN EN
ISO 17892-1, Plastizitätsund Konsistenzzahl nach
DIN 18122-1
Wassergehalt nach DIN EN
ISO 17892-1, Plastizitätsund Konsistenzzahl nach
DIN 18122-1
Wassergehalt nach DIN EN
ISO 17892-1, Plastizitätsund Konsistenzzahl nach
DIN 18122-1
9
Lagerungsdichte: Definition
nach DIN EN ISO 14688-2,
Bestimmung nach DIN 18126
Lagerungsdichte: Definition
nach DIN EN ISO 14688-2,
Bestimmung nach DIN 18126
Lagerungsdichte: Definition
nach DIN EN ISO 14688-2,
Bestimmung nach DIN 18126
10
n.e.
Kohäsion nach DIN 18137-1,
DIN 18137-2 und DIN 18137-3
n.e.
n.e.
organische Anteile (Glühverlust)
nach DIN 18128
11
organische Anteile (Glühverlust) nach DIN 18128
12
n.e.
13
n.e.
n.e.
Sensitivität nach DIN 4094-4
14
n.e.
n.e.
Durchlässigkeit nach der Normenreihe DIN 18130
Abrasivität nach NF P18-579
Abrasivität nach NF P18-579
Tabelle A1: Zusammenstellung der Kriterien zur Beschreibung der Homogenbereiche für Lockergesteine
AZ 17 01 012, Bebauungsplan Nettersheim G14
Anlage 10 – Homogenbereiche, Seite 2 von 4
Erdarbeiten
nach DIN 18300:2015-08
1
geotechnik west
Bohrarbeiten
nach DIN 18301:2015-08
Petrographie und Benennung von Fels nach DIN EN ISO 14689-1
2
Dichte und Wichte nach DIN EN 1097-6 oder
DIN 18125-1
n.e.
3
Verwitterung, Veränderung und Veränderlichkeit nach DIN EN ISO 14689-1
Verwitterung, Veränderung und Veränderlichkeit
nach DIN EN ISO 14689-1
6
Druckfestigkeit nach
DGGT Empfehlung Nr. 1
Druckfestigkeit nach
DGGT Empfehlung Nr. 1
8
Trennflächengefüge und räumliche Orientierungen nach DIN EN ISO 14689-1
Trennflächengefüge und räumliche Orientierungen nach DIN EN ISO 14689-1
11
12
n.e.
ortsübliche Bezeichnung
Abrasivität nach NF P18-579
ortsübliche Bezeichnung
Tabelle A2: Zusammenstellung der Kriterien zur Beschreibung der Homogenbereiche für Fels
geotechnik west
AZ 17 01 012, Bebauungsplan Nettersheim G14
Anlage 10 – Homogenbereiche, Seite 3 von 4
Erdarbeiten nach DIN 18300:2015-08, Bohrarbeiten nach DIN 18301:2015-08
und Rohrvortriebsarbeiten nach DIN 18319:2015-08
(Leit)parameter
Homogenbereiche Lockergestein
Nr.
Kennwert/
Eigenschaft
A
B
C
1
Bodengruppe
nach DIN 18196
OU, OT, OH
GU, GU*, GT, GT*
(GW, GI, GE)
TM, TA
(TL)
2
ortsübliche
Bezeichnung
Ober-/Ackerboden
Hangschutt und
grobkörnig zersetzter Fels
Deck-/
Verwitterungslehm
3
Korngrößenverteilung
(Kornkennziffer)
4-5-1-0 bis 0-7-2-1
1-2-3-4 bis 0-0-1-9
9-1-0-0 bis 1-5-2-2
4
Stein- und Blockanteil
nicht relevant
5
mineralogische Zusammensetzung der
Steine und Blöcke
nicht relevant
6
Wichte (feucht)
[kN/m³]
17 – 19
19 – 22
19 – 21
7
undränierte
Scherfestigkeit [kN/m²]
5 – 150
nicht relevant
20 – 300
8
Wassergehalt [%]
und Konsistenzen
20 – > 30
weich bis steif
nicht relevant
15 – 30
steif bis halbfest
9
Lagerungsdichte
nicht relevant
mitteldicht bis dicht
nicht relevant
10
Kohäsion
[kN/m²]
nicht relevant
0–2
5 – > 15
11
organische Anteile
[%]
3–6
0–5
5
(im Mittel)
12
Abrasivität
(nicht bis kaum
abrasiv)
(schwach abrasiv
bis abrasiv)
(nicht bis kaum
abrasiv)
13
Sensitivität
(stark empfindlich)
(nicht empfindlich)
(mittel bis stark
empfindlich)
14
Durchlässigkeit
i.d.R. schwach
durchlässig
schwach durchlässig bis durchlässig
schwach bis
sehr schwach
durchlässig
i.d.R. gering
bis mittel
(0 – > 30 %)
Kalkstein,
Kalksandstein,
Dolomit und Kalkmergelstein
nicht relevant
nicht relevant
Tabelle B1 : Parametersätze für die Kennwerte/Eigenschaften der Homogenbereiche im Lockergestein
geotechnik west
AZ 17 01 012, Bebauungsplan Nettersheim G14
Anlage 10 – Homogenbereiche, Seite 4 von 4
Erdarbeiten nach DIN 18300:2015-08 und Bohrarbeiten nach DIN 18301:2015-08
(Leit)parameter
Homogenbereiche Fels
Nr.
Kennwert/
Eigenschaft
D
1
Petrographie
und Benennung
Kalkstein, Kalksandstein, Kalkmergelstein
ggf. in Wechsellagerung
(Junkerberg-Schichten und Obere Nohn-Schichten)
2
Dichte/Wichte
[kN/m³]
23 – 25
3a
Verwitterung und
Veränderung
frisch bis verfärbt (gem. Tab. 2*)
frisch bis mäßig verwittert (Stufe 0 – 2 gem. Tab. 13*)
3b
Veränderlichkeit
nicht veränderlich bis veränderlich (gem. Tab. 3*)
Verwitterungsgrad 1 – 3 (gem. Tab. 4*)
4
Kalkgehalt
[%]
Angabe nicht erforderlich
5
Sulfatgehalt
[%]
Angabe nicht erforderlich
6
Druckfestigkeit
[N/mm²]
25 – 250
mäßig hoch bis sehr hoch (gem. Tab. 5*)
7
Spaltzugfestigkeit
[N/mm²]
Angabe nicht erforderlich
8a
Trennflächenrichtung
nicht ermittelt
(söhlig bis steil)
8b
Trennflächenabstand
flurnah i.d.R. eng- bis mittelständig (60 – 600 mm gem. Tab. 8*)
(flurnah i.d.R. schwach klüftig bis klüftig bzw. dünn- bis dickbankig)
8c
Gesteinskörperform
i.d.R. klein bis mittel (60 – 600 mm gem. Tab. 9*)
gleichmäßig bis vielflächig (gem. Tab. 10*)
9a
Öffnungsweite von
Trennflächen
Angabe nicht erforderlich
9b
Kluftfüllung von
Trennflächen
Angabe nicht erforderlich
10
Gebirgsdurchlässigkeit
Angabe nicht erforderlich
11
Abrasivität
schwach abrasiv bis abrasiv
12
ortsübliche
Bezeichnung
schwach bis mäßig verwitterter Kalksteinfels
(Mitteldevon)
* siehe DIN EN ISO 14689-1
Tabelle B2 : Parametersätze für die Kennwerte/Eigenschaften der Homogenbereiche im Fels
(mangels geeigneter Aufschlüsse Angaben u.a. auf der Grundlage von Erfahrungswerten!)