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B 109, Templin, Ersatzneubau der Brücke über den Verbindungskanal Fährkrug Geotechnischer Ergebnisbericht Seite 2
Inhaltsverzeichnis
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-
Unterlagen..................................................................................................................................3
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Anlagen......................................................................................................................................3
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Feststellungen...........................................................................................................................3
3.1 Bauvorhaben / Standortbeschreibung / Gültigkeit...................................................................3
3.2 Baugrundaufschlüsse................................................................................................................4
3.3. Beschreibung der Baugrundverhältnisse.................................................................................5
3.3.1 Allgemeine geologische Situation.............................................................................................5
3.3.2 Aufschlussergebnisse................................................................................................................5
3.4 Erdstoffeigenschaften................................................................................................................8
3.5 Hydrologische Situation.............................................................................................................9
3.6. Feststellung der Straßenkonstruktionsschichten....................................................................9
3.7. Chemische Laboruntersuchungen..........................................................................................11
3.7.1 Beurteilung von Bodenaushub im Bankettbereich nach LAGA 20.......................................11
3.7.2 Feststellung Deckenaufbau, chemische Analytik bitumenhaltiger Ausbaustoffe................12
- Gründungstechnische Schlussfolgerungen - Brückenbauwerk..........................................13
4.1 Baugrundeignung, Gründungsempfehlungen........................................................................13
4.2 Berechnungskennwerte...........................................................................................................14
4.3 Pfahllasten und Setzungsverhalten.........................................................................................15
4.4 Erdbau / Rammbarkeit..............................................................................................................15
4.5 Betonaggressivität / Stahlkorrosivität.....................................................................................16
- Gründungstechnische Schlussfolgerungen - Dammverbreiterung.....................................17
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- Unterlagen
/1/ Leistungsangebot, Auftrag
/2/ Lageplan, erstellt von Dipl.-Ing. Bodo Stein, Templin
/3/ Eigene Baugrundaufschlüsse vom 18.10.05
/4/ Baugrundaufschlüsse von GDAS Geo-Dienstleistungen Andreas Strencioch, 27.10-28.10.2005
/5/ Laborergebnisse (Erdstoffproben) der ABE Bauprüf- und -beratungsgesellschaft mbH Stahnsdorf
/6/ Laborergebnisse der TAB Technische Gesellschaft für Analytik und Beratung GmbH Stahnsdorf
Prüfprotokoll Nr. 696/05-F084-1 vom 03.11.2005
/7/ Laborergebnisse der TAB Technische Gesellschaft für Analytik und Beratung GmbH Stahnsdorf
Prüfprotokoll Nr. 696/05-F084-2 vom 04.11.2005
/8/ Chemische Wasseranalysen der TAB Technische Gesellschaft für Analytik und Beratung mbH und der
AZBA Analytisches Zentrum Berlin-Adlershof GmbH
/9/ Aufmaß der Aufschlussansatzpunkte durch Dipl.-Ing. Bodo Stein, Templin
- Anlagen
Anlage 1 Blatt 1: Übersichtslageplan ohne Maßstab
Blatt 2: Aufschlusslageplan M 1 : 500
Anlage 2 Blatt 1: Aufschlussprofile Brückenbauwerk M 1 : 100
Blatt 2: Aufschlussprofile Brückenrampen M 1 : 100
Blatt 3: Legende der verwendeten Kurzzeichen
Anlage 3 Blatt 1: Tabelle der Erdstoffprüfergebnisse
Anlage 4 Blatt 1-21: Laborprotokolle
Anlage 5 Blatt 1: Chemische Wasseranalyse
Anlage 6 Blatt 1-3: Ermittlung zulässiger Pfahllasten, Bohrpfahl
Anlage 7 Blatt 1-3: Prüfprotokoll Nr. 696/05-F084-1 vom 03.11.2005
Anlage 8 Blatt 1-3: Prüfprotokoll Nr. 696/05-F084-2 vom 04.11.2005
- Feststellungen 3.1 Bauvorhaben / Standortbeschreibung / Gültigkeit
Die Niederlassung Eberswalde des Landesbetriebes Straßenwesen plant den Ersatzneubau der Brücke im
Zuge der B 109 über den Verbindungskanal Fährkrug. Die GBA Ingenieurgesellschaft mbH erhielt den Auftrag
die Baugrundverhältnisse im Bereich des Brückenbauwerkes und der anschließenden Brückenrampen zu un-
tersuchen. Zusätzlich war an vier Punkten der Straßenaufbau festzustellen. Die erbohrten Asphaltbetonkerne
sind der chemischen Analyse und Bewertung nach RuVA-StB zu unterziehen. Aus dem Bankettbereich waren
zwei Mischproben (Tiefenbereiche 0,00-0,30 m und 0,30-0,70 m) zu entnehmen und nach LAGA20 zu unter-
suchen und zu bewerten. Für den Neubau eines Radweges westlich der B 109 waren die Baugrundverhältnisse
an vier Punkten am westlichen Dammfuß der B 109 zu erkunden.
Die B 109 (L 21 alt) liegt im Untersuchungsbereich in Dammlage. Die Trasse der Bundesstraße verläuft im
Untersuchungsgebiet über einen längeren Abschnitt parallel zu einer eingleisigen Eisenbahntrasse. Nördlich
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des Brückenbauwerkes wird sie unmittelbar am Fährsee entlang geführt.
Das Brückenbauwerk überspannt den Verbindungskanal zwischen dem Bruch- und dem Fährsee. Die Bau-
grunduntersuchung ist auf die Rampenbereich zwischen dem Hotel "Fährkrug" im Süden und dem Abzweig der
Straße nach Klosterwalde im Norden beschränkt.
Abb. 1: Blick von Südosten auf den Brückenstandort Abb. 2: Blick von Norden auf das Untersuchungsgebiet
Abb. 3: Verbreiterungsbereich nördlich der Brücke, Abb. 4: Blick auf den südlichen Untersuchungsbereich, Standort SB 4B(05) rechts im Bild das Hotel "Fährkrug
Besonders im nördlichen und südwestlichen Untersuchungsbereich der B 109 sind Alleebäume (Linden) vor-
handen. Die Flächen westlichen der Bundesstraße zeigen einen dichten, jüngeren Baumbewuchs. Im Bereich
des westlichen Dammfußes wurden Leitungen unterschiedlicher Medienträger verlegt.
Die Straße zeigt oberflächig eine recht neue, gleichförmige Asphaltbetondecke, so dass von einer jüngeren In-
standsetzung im Hocheinbau ausgegangen wird.
Dem Gutachter liegen keine Kenntnisse über die vorhandenen Gründungen der Straßen- und Bahnbrücke vor.
3.2 Baugrundaufschlüsse
Es liegen keine Kenntnisse der Baugrundverhältnisse aus Archivunterlagen vor. Für das Brückenbauwerk wur-
den zwei Baugrundbohrungen und zwei Drucksondierungen bis 25 m Tiefe vorgesehen. Alle vier
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Aufschlüsse mussten von der Straße (Hinterfüllbereich) ausgeführt werden. Bei der Ausführung der Druckson-
dierung CPT 1(05) wurde ab ca. 16 m Tiefe ein Erdstoff erkundet, welcher einen geringen Sondierspitzendruck
aufweist. Aufgrund der zusätzlich ausgewiesenen Parameter (lokale Mantelreibung und Reibungsverhältnis, in
Verbindung mit einem sehr geringen Gesamtdruck) konnte dieser Erdstoff nicht eindeutig bewertet werden, so
dass die Sondierung um 5 m verlängert wurde, um eine mögliche alternativen Gründungsschicht nachzu-
weisen. Eine solcher Horizont wurde in 29 m Tiefe erkundet. Aufgrund von groben Einlagerungen war ein wei-
teres Eindrücken der Sondenspitze über die Tiefe von 29,92 m hinaus nicht möglich.
Für die Erkundung der Fahrbahnbefestigungen wurden 4 Deckenkernbohrungen ausgeführt. Für den Nachweis
der Baugrundverhältnisse in den Rampen und im Verbreiterungsbereich wurden insgesamt 8 Kleinrammboh-
rungen realisiert. Die Mischproben aus den Bankettbereichen wurden durch jeweils vier Handschürfe je Rampe
gewonnen.
Die Ansatzhöhen der Baugrundaufschlüsse wurden auf müNHN bezogen eingemessen.
Aus der Bohrung B 2/05 und aus dem Oberflächenwasser wurden Wasserproben entnommen und der che-
mischen Analyse bezüglich der betonangreifenden und stahlkorrosiven Wirkung zugeführt.
3.3. Beschreibung der Baugrundverhältnisse 3.3.1 Allgemeine geologische Situation
Der Standort befindet sich regionalgeologisch im Bereich der Templiner Platte, die einen Teilbereich der
Mecklenburgischen Seenplatte darstellt. Es handelt sich um eine flachwellige Lehmplatte, die von mehreren
Talrinnen mit Seen durchzogen ist.
Geologische Kartenmaterial zeigt periglaziär-limnische Beckenbildungen (meist verschiedenkörnige Sande,
z.T. schluffig, in Schwemmkegeln auch kiesig) und Schmelzwassersedimente (Sander) im Vorland der Eis-
randlage.
3.3.2 Aufschlussergebnisse
Die Baugrundaufschlüsse können die allgemeine geologische Einschätzung bestätigen und konkretisieren.
Brückenbereich
Unter den Straßenkonstruktionsschichten wurden Auffüllungen aus enggestuften Fein- und Mittelsanden erkun-
det. Diese Auffüllungen sind bis zu den Ordinaten +49,00 - +49,30 nachgewiesen. Die Trennung von den na-
türlichen Böden war nur über eine feststellbare, leichte Farbänderung möglich.
Diese Auffüllungen werden von geringmächtigen enggestuften Mittelsanden unterlagert, die örtlich einen Anteil
Muschelschalen aufweisen. Die Unterkante dieser Schicht wurde zwischen +47,00 und +47,80 (südliches WL)
sowie zwischen +44,80 und +45,50 (nördliches WL) festgestellt. Unmittelbar darunter folgen organogene Bö-
den in Form von weichen, örtlich auch weichen bis breiigen Mudden und sandigen, stark zersetzten Torfen. Die
Muddeschichten wurden sowohl über als auch unter der Torfschicht erkundet. In B 1(05) liegt die untere Mud-
deschicht
als Wiesenkalk vor. Die Mudde ist überwiegend als schluffiger Faulschlamm einzuordnen. Die Tiefenlage und
die Schichtmächtigkeiten variieren. Die Unterkante der organischen Böden wurde zwischen +45,30 und +45,65
(südliches WL) sowie +42,30 und +42,60 (nördliches WL) ermittelt.
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Unter diesen organogenen Böden folgen enggestufte Mittelsande in mitteldichter Lagerung. Die Schichtmäch-
tigkeit dieser Sande liegt zwischen 5,50 und ≥12,40 m. Wobei ein deutliches Einfallen der Schichtunterkante in
nordwestliche Richtung festzustellen ist.
Am südlichen Widerlager folgt darunter nach einer geringmächtigen schluffigen Feinsandschicht ein sehr san-
diger Geschiebemergel, dessen Basis (oder eine sandige Einlagerung) nur indirekt in CPT 1(05) bei ca. +26,20
erkundet wurde.
Am nördlichen Widerlager wird dieser Geschiebemergel durch die Drucksonde bis zur Aufschlusstiefe nachge-
wiesen. In der nur 3,25 m entfernt liegenden Bohrung wurde er bis zur Endteufe von 25 m (+30,20) nicht er-
kundet.
Rampenbereiche
Oberboden
Die Baugrundaufschlüsse liegen überwiegend im Straßenbereich, so dass nur am Dammfuß ein Oberboden
ausgewiesen werden kann.
Auf der Basis der Schürfe im Bankettbereich kann dort ein aufgefüllter Oberboden von 0,05 - 0,15 (i. M.
0,10 m) bestimmt werden. Es handelt sich um schwach schluffige, schwach humose Sande mit einer z.T. star-
ken Durchwurzelung (Alleebäume). Am Fuß der Dammschüttung sind analogkörnige Oberbodenmächtigkeiten
zwischen 0,15 und 0,45 m erkundet.
Dammfußbereich
Im Bereich des nördlichen Brückenwiderlagers wurden zwischen Straßen- und Eisenbahndamm lokale, mit
Bauschutt durchsetzte Auffüllungen bis 0,50 m Tiefe festgestellt [siehe SB 4B(05)].
Organogene Böden in Form von weichen Torfen wurden nur im Bereich zwischen SB 3B(05) und SB 4A(05)
mit einer Schichtmächtigkeit zwischen 0,35 und 0,45 m nachgewiesen. Zwischen SB 2B(05) und SB 3B(05)
wird diese Schicht auslaufen. Diese organischen Böden wurden auch in SB 4A(05) festgestellt (überbaut), so
dass die weitere Ausbreitung nach Norden als gesichert angesehen werden kann. Eine genaue Abgrenzung der
organischen Böden in südliche Richtung kann nur durch ergänzende Aufschlüsse vorgenommen werden. Am
Fuß der Rampenschüttungen wurden auch geringmächtige, humose Sandlagen erkundet, die möglicherweise
eine überschüttete Oberbodenschicht repräsentieren. Darunter wurden bis zur Aufschlusstiefe von 5,00 m eng-
gestufte, locker bis gering mitteldicht gelagerte Fein- und Mittelsande erkundet.
Dammbereich
Die Dammschüttung selbst wurde überwiegend aus enggestuften Mittelsanden aufgebaut. Lokal sind humose
Streifen, Feinsandlagen und auch schluffige Einlagerungen vorhanden. Die Schüttung weist eine lockere Lage-
rung auf.
Unter den Auffüllungen (Rampenschüttungen/ Bodenaustausch) werden überwiegend enggestufte, schwach
grobsandige Mittelsande erkundet. In SB 1A(05) ist eine 0,20 m starke Torfschicht eingelagert. In SB 2A(05) ist
in 4,00 m Tiefe eine 0,10 m starke Holzeinlagerung (möglicherweise Wurzel) nachgewiesen.
Im Bereich von SB 4A(05) wurde eine jüngere Überbauung organischer Böden erkennbar, die vermutlich mit
der nachträglichen Ausbildung einer Einfädelungsspur in Zusammenhang gebracht werden kann.
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Baugrundmodell
Aus den Bohrergebnissen am Brückenbauwerk ist das nachfolgend aufgeführte, stark vereinfachte Baugrund-
modell entwickelt und in Anlage 2, Blatt 4 grafisch aufgearbeitet worden:
Schicht 1 - Straßenbefestigung/ Tragschichten
Schicht 2 - Dammschüttung, Mittelsand, locker, [SE]
Schicht 3 - Mittelsand, locker, SE
Schicht 4 - Faulschlamm (Mudde), schluffig und Torf, sandig, weich-breiig, F, HZ
Schicht 5: - Fein- bis Mittelsand, mitteldicht, SE
Schicht 6: - Feinsand, schluffig, lagenweise schwach schluffig, mitteldicht/steif, SU*, SU
Schicht 7: - Geschiebemergel, Schluff, stark sandig, schwach tonig, kiesig, SU*, SU*-ST*
Schicht 8: - Sand, kiesig, steinig, dicht (nur indirekt nachgewiesen).
Auf die Darstellung des Oberbodens wurde verzichtet, da er nur im Bankett, auf den Böschungen und am Bö-
schungsfuß vorzufinden ist.
Im Bereich des Dammfußes sind unter dem Oberboden die Schichten 2 und 3 maßgebend. Schicht 4 (hier nur
weicher Torf) wurde nur lokal geringmächtig erkundet.
Baugrund-/Berechnungsmodell im Brückenbereich
Tabelle 1: Vereinfachtes Baugrundmodell - WL Süd
| Schichtunterkante [mNHN] | Schichtdicke [m] | |
|---|---|---|
| Schicht 2 | 49,00 | 5,50 - 6,20 |
| Schicht 3 | 47,00 | 1,20 - 2,00 |
| Schicht 4 | 45,70 - 45,30 | 1,70 - 2,10 |
| Schicht 5 | 39,80 - 39,00 | 5,50 - 6,70 |
| Schicht 6 | 37,90 - 37,30 | 1,10 - 2,50 |
| Schicht 7 | ≤26,20 | ≥11,70 |
| Schicht 8 | <25,25 | ≥0,90 |
Tabelle 2: Vereinfachtes Baugrundmodell - WL Nord
| Schichtunterkante [mNHN] | Schichtdicke [m] | |
|---|---|---|
| Schicht 2 | 49,30 | 5,25 - 5,50 |
| Schicht 3 | 45,50 - 44,80 | 3,80 - 4,50 |
| Schicht 4 | 42,60 - 42,30 | 2,20 - 3,20 |
| Schicht 5 | 35,20 - ≤30,20 | 7,10 - >12,40 |
| Schicht 7 | ≤30,20 | 0,00 - ≥ 5,00 |
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3.4 Erdstoffeigenschaften
Tabelle 3: Allgemeine Baugrundeigenschaften
| Schicht Nr. | Bezeichnung | Schichtdicke [m] | Lagerung / Konsistenz | Boden- klasse | Boden- | k - Wert [m/s] | k - Wert | Geotechnische Bewertung | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| nach | klasse | [m/s] | |||||||||||||
| DIN 18196 | |||||||||||||||
| BK | von | bis | |||||||||||||
| Ober- boden | OH | 0,15 - 0,45 | locker | 1 | - | - | bedingt wiedereinbaufähig, locker, stark durchwurzelt, gering bis mittel frostempfindlich | ||||||||
| 2 | [SE] | 0,75 - 5,50 | locker | 3 | 9*10-5 | 2*10-4 | wiedereinbaufähig, verlagerungswillig, nicht frostempfindlich, versickerungswillig | ||||||||
| 3 | SE | 2,00 - 4,00 | locker bis gering mitteldicht | 3 | 9 * 10-5 | 4 * 10-4 | bedingt tragfähig, wiedereinbaufähig, Grundwasserleiter, nicht frostempfindlich, sehr verlagerungswillig, geringe bis mittlere Setzungserwartung | ||||||||
| 4 | F, HZ | 0,20 - 2,20 | weich, weich bis breiig | 2 | - | < 10-7 | wenig tragfähig, nicht wiedereinbaufähig, Grundwasserstauer, hohe Setzungserwartung, langsame Spannungsumlagerung | ||||||||
| 5 | SE | 5,50 - > 12 | mitteldicht | 3 | 5 * 10-5 | 1 * 10-4 | tragfähig, wiedereinbaufähig, Grundwasserleiter, geringe Setzungserwartung, schnelle Spannungsumlagerungen | ||||||||
| 6 | SU, SU* | 0,00 - 2,50 | mitteldicht, steif | 3 / 4 | 1 * 10-6 | 2 * 10-5 | tragfähig, schlechter Grundwasserleiter, mittel bis stark frostempfindlich, mittlere Setzungserwartung | ||||||||
| 7 | SU*-ST* | 0,00 - 11,70 | steif | 4 | 2 * 10-8 | 3 * 10-8 | tragfähig, Grundwasserstauer, stark frostempfindlich, geringe Setzungserwartung, relativ schnelle Spannungsumlagerungen | ||||||||
| 8 | - | > 0,90 nur indirekt erkundet | dicht | 3/ 4 | - | - | tragfähig, geringe Setzungserwartung |
Nach DIN 18301 können den Schichten folgende Bodenklassen zugeordnet werden:
Schicht 2: LN, (LN-S1)
Schicht 3: LN
Schicht 4: LO
Schicht 5: LN
Schicht 6: LB
Schicht 7: LB, (LB-S1/S3 möglich).
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3.5 Hydrologische Situation
Die nachfolgende Tabelle weist die Wasserstände der aktuellen Aufschlüsse aus.
Tabelle 4: Aufschlusswasserstände
| Bohrung | Ansatzhöhe | Flurabstand | Ordinate | Datum | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nr. | müNHN | muGOK | müNHN | |||||||
| B 1(05) | 56,13 | 4,60 | 51,53 *) | 28.10.05 | ||||||
| B 2(05) | 56,14 | 4,60 | 51,54 *) | 27.10.05 | ||||||
| SB/DKB 1A(05) | 55,38 | 3,80 | 51,58 | 18.10.05 | ||||||
| SB 1B(05) | 52,30 | 0,65 | 51,65 | 18.10.05 | ||||||
| SB/DKB 2A(05) | 54,77 | 3,20 | 51,57 | 18.10.05 | ||||||
| SB 2B(05) | 52,18 | 0,70 | 51,48 | 18.10.05 | ||||||
| SB/DKB 3A(05) | 53,41 | 1,70 | 51,71 | 18.10.05 | ||||||
| SB 3B(05) | 51,79 | 0,20 | 51,59 | 18.10.05 | ||||||
| SB/DKB 4A(05) | 52,83 | 1,34 | 51,49 *) | 18.10.05 | ||||||
| SB/DKB 4A(05) | 52,83 | 1,35 | 51,48 | 18.10.05 | ||||||
| SB/DKB 4A(05) | 52,83 | 1,90 | 50,93 | 18.10.05 | ||||||
| SB 4B(05) | 52,82 | 0,60 | 52,22 | 18.10.05 |
*) Ruhepegel
Aufschlussbedingt sind die Wasserstände in den Sondierbohrungen überwiegend Anschnittpegel. Nach telefo-
nischer Auskunft beim Wasser- und Schifffahrtsamt Eberswalde entspricht der Aufschlusswasserstand etwa
dem Mittelwasser (Messstelle Schleuse Templin), welches bei +51,60 ausgewiesen wird. Das bisher gemes-
sene Hochwasser lag bei +51,80.
3.6. Feststellung der Straßenkonstruktionsschichten
Zur Feststellung der Straßenkonstruktionsschichten wurden vier Deckenkernbohrungen wechselseitig in den
Rampenbereichen ausgeführt. Da auch die Brückenerkundung von der Straße aus erfolgen musste, liegen
auch von diesen Punkten Angaben zu den Tragschichten vor.
DKB -0,31 m Asphalt *) 1A(05) -0,45 m Schotter, Sand
Auffüllungen, SE, locker
*) 3 Schichten ca. 8 cm / 15 cm / 11 cm, unterste Lage hat sich bei Transport gelöst, starker Bindemittelgeruch, inklusive verklebter Schotter
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| DKB 2A(05) | -0,15 m Asphalt *) -0,35 m Schotter, Sand Auffüllungen, SE, locker *) 2 Schichten ca. 9,5 cm / 5,5 cm | ||
|---|---|---|---|
| DKB 3A(05) | -0,30 m Asphalt *) -0,43 m Schotter, Split, bitum. verklebt (starker Bindemittelgeruch) -0,65 Sand, Splitt Auffüllungen, SE, locker *) 3 Schichten ca. 8,0 cm / 22 cm / Tränkdecke starker Bindemit- telgeruch, ab 0,34 m verklebter Splitt, weich | ||
| DKB 4A(05) | -0,25 m Asphalt *) -0,55 m Sand, Schotter - Geotextil (Vlies, Trennfunktion) -1,00 m Splitt, Sand natürliche Böden, Sand, Torf *) 2 Schichten ca. 9,0 cm / 16 cm, keine Auffälligkeiten | ||
| B 1(05) CPT 1(05) | -0,12 m Asphalt *) -0,30 m GP -0,50 m Sand,kiesig, steinig -0,70 m Feldsteine, Sand Auffüllungen, SE, locker *) 2 Schichten ca. 5,0-7,0 cm / 5,0 - 7,0 cm 0,09 m Asphalt *) 0,28 m GP 0,60 m Kies, Sand, Steine Auffüllungen, SE, locker *) 2 Schichten ca. 3,0 cm / 6,0 cm |
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B 2(05) -0,23 m Asphalt *)
-0,43 m GP
Auffüllungen, SE, locker
*) 3 Schichten ca. 8 cm / 8 cm / 5 cm,
unterste Lage etwas Bindemittelgeruch
CPT 2(02) 0,21 m Asphalt *)
0,34 m GP
0,65 m Kies, sandig, steinig
Auffüllungen, SE, locker
*) 3 Schichiten ca. 9 cm / 8 cm / 3 cm, unterste Lage schwacher Bindemittelgeruch
Die Ergebnisse von insgesamt 8 Punkten zeigen, dass kein einheitlicher Schichtenaufbau der gebunden Decke
vorliegt. Die obersten 8 - 9 cm (bei CPT 1(05) nur 3 cm) zeigen eine einheitliche Färbung und Kornzusammen-
setzung. Diese Schicht wurde keiner chemischen Untersuchung nach RuVA-StB unterzogen, da sie im Hoch-
einbau in jüngerer Zeit aufgebracht wurde. In der darunter folgende Schicht wurde augenscheinlich Naturkies
als Zuschlagsstoff verwendet. Diese Schicht wurden mit insgesamt 4 Stichproben untersucht. Die Schichten
mit dem starken Bindemittelgeruch aus DKB 1(05) und DKB 3(05) wurden ebenfalls einer chemischen Analyse
unterzogen.
3.7. Chemische Laboruntersuchungen 3.7.1 Beurteilung von Bodenaushub im Bankettbereich nach LAGA 20
Die chemische Analytik wurde gemäß LAGA 20 nach dem Mindestprogramm zur Beurteilung von Bodenaus-
hub (Tab. II.1.2-1) ausgeführt. Die Analyseergebnisse sind im Einzelnen in Anlage 8, Blatt 1-3 einzusehen.
Tabelle 5: Bewertung nach LAGA- Tab. II.1.2-1, Bodenart = Sand
| erhöhte Anteile am | erhöhte Anteile am | Zuordnungswert n. | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Feststoff | Eluat | LAGA | |||||||
| Mischprobe P1 Tiefe 0,00 - 0,30 m | PAK | - | Z1.1 | ||||||
| Mischprobe P2 Tiefe 0,30 - 0,70 m | PAK | - | Z1.1 |
Die chemischen Analysen zeigen an beiden Mischproben Überschreitungen des PAK-Gehaltes im Feststoff.
Die Vorsorgewerte der BBodSchV werden überschritten, jedoch wird der Zuordnungswert Z 1.1 der LAGA 20
eingehalten. Die Konzentrationen von Naphthalin und Benzo-a-Pyren sind kleiner als 0,5 mg/kg TS.
Alle anderen Parameter erfüllen die Zuordnungswerte Z0 der LAGA 20 bzw. erfüllen die Vorsorgewerte der
BBodSchV.
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3.7.2 Feststellung Deckenaufbau, chemische Analytik bitumenhaltiger Ausbaustoffe
Insgesamt wurden 6 Proben einer chemischen Untersuchung und Bewertung nach BTR RC-StB und RuVA-
StB 01 unterzogen. Das Laborprotokoll ist als Anlage 7, Blatt 1-3 beigefügt.
Tabelle 6: Chemische Analytik bitumenhaltiger Ausbaustoffe und Bewertung nach BTR RC-StB und RuVA-StB 01
| DKB 1A(05) 0,08-0,23 m | DKB 1A(05) 0,23-0,31 m | DKB 2A(05) 0,09-0,15 m | DKB 3A(05) 0,08-0,31 m | DKB 3A(05) 0,31-0,34 m | DKB 4A(05) 0,09-0,25 m | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Phenolindex [µg/l] | 32 | 400 | 15000 | < 30 | 500 | < 30 |
| PAK (EPA) [mg/kg] | 7,7 | 320 | 850 | 23 | 200 | 5,5 |
| Benzo(a)pyren [mg/kg] | 0,1 | 5,0 | 14,0 | 0,9 | 3,7 | 0,3 |
| Wiederverwendungs-be- reich nach BTR RC-StB (2004) | 1 | 4 | 4 | 1 | 4 | 1 |
| Verwertungsklasse nach RuVA-StB 01 | A | C | C | A | C | A |
Die oberste Schicht von 0,08 - 0,09 m Dicke wurde keiner chemischen Analyse unterzogen, da sie erst jüngst
aufgetragen wurde und keine Auffälligkeiten erkennen lies.
Die Laborergebnisse zeigen, dass die unterste Lage einen hohen Phenolindex und PAK-Gehalt aufweist. Die
mittlere Lage im Dreischichtsystem der Bohrkerne zeigt keine erhöhten Parameter. Aufgrund dessen, dass die
gebundene Deckenbefestigung keine gleichmäßigen Schichtdicken aufweist, ist nicht generell eine saubere
selektive Gewinnung (Schichtentrennung) garantiert (siehe Pkt. 3.6).
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- Gründungstechnische Schlussfolgerungen - Brückenbauwerk 4.1 Baugrundeignung, Gründungsempfehlungen
Der Baugrund ist für das geplante Bauvorhaben geeignet. Die organischen Böden der Schicht 4 (Mudde, Torf)
sind von der Bauwerksgründung auszuschließen. Die Randbedingungen, welche durch die westlich parallel
verlaufende Eisenbahnstrecke und den südlich liegenden Gebäudekomplex des Hotels "Fährkrug" gekenn-
zeichnet sind, lassen die Ausführung von Rammpfählen nicht zu. Aus diesem Grund wird eine Tiefgründung
mittel Bohrpfählen notwendig. Die Baugrundsituation lässt eine Bohrpfahlgründung in den Sanden der Schicht
5 empfehlen. Da diese nur in begrenzter Mächtigkeit und unterschiedlicher Lagerungsdichte vorliegen und
darunter Böden mit geringeren Trageigenschaften folgen, wird bei nicht ausreichender Lastabtragung über
Mantelreibung und Spitzendruck die Anwendung von Spezialpfählen (z.B. Verdrängungsbohrpfahl, Bohrpfahl mit Fußaufweitung*) oder Mantelverpressung o.ä.) empfohlen. Ggf. ist auch auf einen möglichst leichten
Brückenüberbau zu orientieren. Bei der Gründung in Schicht 5 ist ein Abstand von mind. 1,50 m zur Schicht
6/7 einzuhalten.
*) Der anstehende Erdstoff ist nicht standfest, so dass eine Fußausweitung durch Fußverpressung vorgeschlagen wird.
Sollte lastbedingt dennoch eine Pfahlverlängerung bis in Schicht 7 unumgänglich werden, wird eine Pfahlpro-
bebelastung notwendig, da i.d.R. in diesen Böden die Pfahltragfähigkeit höher ist, als sie von den Druckson-
dierergebnissen und den Erfahrungswerten der DIN 4014 (bzw. DIN 1054-2005) abgeleitet werden können. In
Anbetracht der geringen Pfahlanzahl und des sandigen Charakters des Bodens kann auch eine dynamische
Probebelastung ausgeführt werden. Der Standort des südlichen Widerlagers ist dafür zu wählen.
Bei der Herstellung des Bohrpfahls ist auf einen ständigen Druckausgleich (Wassersäule) im Bohrrohr zu ach-
ten.
Für die Herstellung der Pfahlkopfplatte wird - je nach Höhenlage - der Aufwand zur Baugrubensicherung der
einer Flächengründung ähnlich sein (Umspundung, geschlossene Grundwasserhaltung oder alternativ Unter-
wasserschüttbeton).
Zur Kontrolle des Setzungsverhaltens wird ein Setzungsmeßprogramm nach DIN 4107 empfohlen.
Die wirksame Entwässerung der Hinterfüllung ist durch eine natürliche Versickerung im Untergrund gewähr-
leistet.
Eine Beweissicherung hinsichtlich angrenzender Gebäude/Bauwerke wird empfohlen.
Hinweis
Die Ausführung von Bohrpfählen, und ganz besonders von Vollverdrängungspfählen, wird durch vorhandene
Pfähle stark beeinträchtigt, so dass die Stützweite möglichst so gewählt werden sollte, dass die neue Gründung
hinter der (vermutlich) vorhandenen Pfahlgründung zu liegen kommt.
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B 109, Templin, Ersatzneubau der Brücke über den Verbindungskanal Fährkrug Geotechnischer Ergebnisbericht Seite 14
4.2 Berechnungskennwerte
Tabelle 7: Rechenwerte
| Schicht | cal γ | cal γ‘ | cal ϕ' | cal c' | cal Es | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nr. | kN/m3 | kN/m3 | ° | kN/m² | MN/m² | ||||||||
| 2 | 16,5 | 9,0 | 32 | 0 | 10-15 | ||||||||
| 3 | 16,5 | 9,5 | 32 | 0 | 15 | ||||||||
| 4 | 12,0 | 2,0 | 15 | 5 | 0,3 - 0,5 | ||||||||
| 5 | 17,5 | 10,5 | 35 | 0 | 45 *) | ||||||||
| 6 | 18,0 | 10,5 | 30 | 2 | 35 | ||||||||
| 7 | 20,0 | 11,0 | 33 | 8 | 30 **) |
) für Schichtoberkante t=0, die Spannungsabhängigkeit der Steifezahl kann mit der Gleichung E(t)=E(1+0,25*t) beschrieben werden ) für Schichtoberkante t=0, die Spannungsabhängigkeit der Steifezahl kann mit der Gleichung E(t)=E(1+0,2t) beschrieben werden
Empirische Bemessungswerte für Bohrpfähle
Zur Bemessung der Bohrpfähle ist die Drucksondierung CPT 1(05) maßgebend.
Tabelle 8: Empirische Bemessungswerte für Bohrpfähle (Bruchwerte)
| Tiefenbereich | Bruchwert der Mantelreibung | Pfahlspitzenwiderstand 1) | |
|---|---|---|---|
| von - bis | τ [MN/m²] mf | σ [MN/m²] s | |
| Schicht 2, 3, 4 | 0,00 | - | |
| Schicht 5 | 0,08 | 0,70 / 0,90 / 2,00 | |
| Schicht 6/7 (t ≥ +32,00) | 0,04 | 0,35 / 0,45 / 0,80 2) | |
| Schicht 7 (t < +32,00) | 0,045 | 0,60 / 0,78 / 1,15 2) |
gilt für eine bezogene Pfahlkopfsetzung s/D=0,02; 2) Es handelt sich um einen gemischtkörnigen Boden, von dem keine gesicherten Bemessungswerte vorliegen. Die tatsächliche Tragfä- higkeit liegt oft höher und muss über eine Pfahlprobebelastung ermittelt werden.
Die organischen Böden sind vorbelastet und können unter den gegebenen Randbedingungen als auskonsoli-
diert betrachtet werden. Eine negative Mantelreibung kann vernachlässigt werden. Ein wirksamer Fließdruck
auf die Pfähle ist ebenfalls nicht zu erwarten.
Für die Ermittlung der horizontalen Bettung ist die Steifezahl cal E unter Berücksichtigung der Tiefe (Span- s nungsabhängigkeit, Formel siehe unter Tabelle 7, Seite 14 zu verwenden.
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B 109, Templin, Ersatzneubau der Brücke über den Verbindungskanal Fährkrug Geotechnischer Ergebnisbericht Seite 15
4.3 Pfahllasten und Setzungsverhalten
Für eine Bohrpfahlgründung mit traditionellen Bohrpfählen werden in Anlage 6, Blatt 1 und 2 zulässige Pfahl-
lasten mit zugehörigen Setzungen am Beispiel des südlichen Widerlagers für den Lastfall 2 untersucht.
In Anlage 6, Blatt 1 wird zunächst bei konstanter Pfahllänge (mit Mindesteinbindelänge in die tragfähige
Schicht) der Pfahldurchmesser variiert:
OK Pfahl: 51 müNHN
Pfahllänge: 8,50 m
Pfahldurchmesser: 0,60 - 1,00 m
Baugrundmodell: Tabelle 1, Seite 7 (gemittelt)
Berechnungskennwerte: Tabelle 8, Seite 14.
In Anlage 6, Blatt 2 wird die Tragfähigkeit bei konstantem Pfahldurchmesser und variabler Pfahllänge ermittelt.
OK Pfahl: 51 müNHN
Pfahllänge: 8,50 - 9,50 m
Pfahldurchmesser: 0,80 m.
Anlage 6, Blatt 3 zeigt die Pfahltragfähigkeit eines Vollverdrängungspfahles, dessen Tragfähigkeit als 1,2fache
Tragfähigkeit eines traditionellen Bohrpfahls abgeschätzt wird.
OK Pfahl: 51 müNHN
Pfahllänge: 8,50 - 9,50 m
Pfahldurchmesser: 0,60 m.
Diese Untersuchungen sind in Bezug auf die Tragfähigkeit von Spezialpfählen nicht vollständig. Spezialtief-
baufirmen sind in der Regel im Besitz von Erfahrungswerten (Probebelastungen), so dass diesbezüglich bei
Kenntnis der tatsächlichen Pfahllasten eine Konsultation (unter Vorlage der Drucksondierergebnisse) sinnvoll
erscheint.
Die Setzungen der Pfahlgründung werden bei ordnungsgemäßer Herstellung der Pfähle gering sein. Es werden
sehr geringe Setzungsdifferenzen (∆s < 1 cm) zwischen den Auflagerachsen erwartet.
Die Setzungen in den Sanden werden zu ca. 85 % während der Bauzeit eintreten. In Schicht 7 sind ca. 75 -
80 % der Setzungen während der Bauzeit zu erwarten.
4.4 Erdbau / Rammbarkeit
Freie Baugrubenböschungen können unter Beachtung der DIN 4124 in den Sanden oberhalb des Grundwasser-
spiegels mit 45° geneigt werden. Der belastungsfreie Streifen ist gemäß DIN 4124 (Ausgabe 2002) einzuhalten.
Die anstehenden Sande sind sehr verlagerungsempfindlich, so dass ein Erdbau unter Wasser nur mit einem
wasserdichten Verbau möglich ist. Zur Trockenlegung dieser Baugrube ist eine Grundwasserabsenkung (ge-
schlossen) oder der Einsatz eines Unterwasserschüttbetons vorzusehen.
Die Bodenklassen nach DIN 18300 und 18301 sind unter Pkt. 3.4 ausgewiesen.
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B 109, Templin, Ersatzneubau der Brücke über den Verbindungskanal Fährkrug Geotechnischer Ergebnisbericht Seite 16
Tabelle 9: Bewertung der Ausführbarkeit von Verfahren zum Einbringen von Stahlspundbohlen
| Schicht Nr. | Rammbarkeit (...rammbar) | zum Vibrieren | zum Einpressen | mögl. | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| (...geeignet) | (...geeignet) | Hindernisse | ||||||||
| 2 | leicht | gut | gut | keine erkundet | ||||||
| 3 | leicht | gut | gut | keine erkundet | ||||||
| 4 | leicht | gut | gut | Holz | ||||||
| 5 | mittel-schwer | gut | bedingt | einzelne Steine | ||||||
| 6 | mittel-schwer | bedingt | bedingt | keine erkundet | ||||||
| 7 | schwer | nicht | bedingt | Steine |
Die Sande aus dem Hinterfüllbereich sind zum Wiedereinbau geeignet.
4.5 Betonaggressivität / Stahlkorrosivität
Oberflächen- und Grundwasser sind nach DIN 4030 als nicht betonangreifend einzustufen (siehe Anlage 5).
Für unlegierte Baustähle ist eine sehr geringe Mulden- und Lochkorrosion nach DIN 50929 zu beachten. Da-
nach muss eine mittlere jährliche Abtragungsrate von 0,01 mm berücksichtigt werden.
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B 109, Templin, Ersatzneubau der Brücke über den Verbindungskanal Fährkrug Geotechnischer Ergebnisbericht Seite 17
- Gründungstechnische Schlussfolgerungen - Dammverbreiterung
Die Baugrundverhältnisse sind für die Radwegverbreiterung auf der Westseite der B 109 geeignet. Gering
tragfähige Böden wurden bereichsweise in Form von weichen Torfen oberflächennah erkundet. Lokal sind
oberflächennah geringfügige Bauschuttreste vorhanden.
Der Oberboden ist abzutragen und zu sichern. Sollte dieser Oberboden nicht ausschließlich vor Ort wiederein-
gebaut werden, ist nach Pkt. 3.7.1 mindestens von einem Zuordnungswert Z1.1 der LAGA 20 auszugehen bzw.
eine gesonderte Untersuchung zu veranlassen.
Im Dammverbreiterungsbereich sind die organischen Böden auszutauschen. Als Bodenaustausch sind nichtbin-
dige Böden (Sand, Kies) zu verwenden. Die genaue Abgrenzung des Austauschbereiches in südlicher Richtung
[zwischen SB 2B(05) und SB 3B(05)] ist auf der Grundlage der ausgeführten Aufschlüsse nicht möglich.
Für eine Anschüttung an einen vorhandenen Damm ist ein gleichartiger oder besserer Schüttstoff zu verwen-
den, d. h. es sind mindestens enggestufte Fein- bis Mittelsande dafür erforderlich. Bei der Verwendung eines
solchen Schüttstoffes ist auf eine Böschungsneigung von 1: 1,8 zu orientieren. Steilere Böschungen bis 1:1,5
sind bei entsprechender Verdichtung möglich, jedoch bis zur Ausbildung einer geschlossenen Vegetations-
decke sehr erosionsgefährdet. Oberflächenwasser muss bis zur Ausbildung der Vegetationsdecke künstlich
gefasst und gezielt abgeleitet werden.
Steilere Böschungen sind nur durch technische Sicherungsmaßnahmen (z.B. bewehrte Erde) dauerhaft stand-
sicher zu errichten.
Der o.g. Schüttstoff ist frostunempfindlich und versickerungsfähig. Die erforderliche Tragfähigkeit von E = v2 45 kN/m² auf dem Untergrundplanum des Radweges ist erreichbar. Eine dosierte Wasserzugabe kann u.U. not-
wendig werden.
Dort wo kein Geländeauftrag notwendig wird [z.B. im Bereich zwischen SB 3B(05) und SB 4A(05)] und die not-
wendigen Verdichtungsanforderungen nicht erreicht bzw. nachgewiesen werden können, ist eine Bau-
weise/Baugrundverbesserung analog SB 4A(05) zu empfehlen.
Ab einer Planumshöhe von ≤ 53,80 müNHN sind ungünstige Wasserverhältnisse zu berücksichtigen.
Das Untersuchungsgebiet ist in die Frostzone II einzustufen.
Die Fällung der Bäume und die Rodung der Stubben wird notwendig. Dabei ist eine stärkere Auflockerung der
westlichen Dammböschung nicht zu vermeiden. Der Erdbau für die Verbreiterung ist so zu planen, dass mit der
lagenweisen Verdichtung auch eine Verzahnung mit dem Damm der B 109 (und damit eine Nachverdichtung)
garantiert wird.
Während der Bauzeit werden Erschütterungen auch Einwirkung auf den Bahndamm zeigen (Bahndamm erfah-
rungsgemäß in lockerer Lagerung wie der Damm der B 109), so dass mögliche Sackungen dieses Dammes
über ein Messprogramm überprüft werden sollten. Ggf. ist ein Nachstopfen des Gleises notwendig.