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Auftrags-Nr.: P-F000835 Steuerzentrale Düsseldorf Stand: 20.09.2019 Strecke 2410, km 3,180…km3,300 Geotechnischer Bericht

Inhaltsverzeichnis Seite

1 Einleitung 5

1.1 Unterlagen 5

1.2 Vorgang / Aufgabenstellung 7

1.3 Aufschlussarbeiten und Laboruntersuchungen 7

2 Darstellung und Bewertung der geotechnischen Untersuchungsergebnisse 9

2.1 Beschreibung der örtlichen Verhältnisse 9

2.2 Geologische Situation 10

2.3 Baugrundverhältnisse - Schichtenaufbau 11

2.4 Baugrundmodell 12

2.5 Bodenrechenwerte 12

2.6 Hydrogeologische Verhältnisse 13

2.7 Betonaggressivität und Stahlkorrosivität des Bodens 14

2.8 Erdbebenwirkung 15

2.9 Altbergbau 15

2.10 Naturschutz 15

2.11 Rammfähigkeit des Untergrundes 16

2.12 Beurteilung der Versickerungsfähigkeit 17

2.12.1 Beurteilung der hydraulischen Versickerungsfähigkeit 17

2.12.2 Beurteilung der hydrochemischen Versickerungsfähigkeit 18

2.13 Kampfmittel 19

3 Gründungstechnische Schlussfolgerungen / Empfehlungen 20

3.1 Beschreibung der geplanten Baumaßnahme 20

3.2 Gründungshorizont 21

3.3 Flachgründung Steuerzentrale 21

3.4 Nachweisführung Trafostation & Schaltposten 23

3.5 Verkehrsflächen 24

3.6 Wiederverwendbarkeit der Aushubmassen 27

3.7 Baugruben und Wasserhaltung 27

3.8 Abdichtungskonzept 27

3.9 Geotechnische Kategorie 28

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4 Abfalltechnische Untersuchungen 29

5 Homogenbereiche 30

5.1 Allgemeines 30

5.2 Gewerk Erdarbeiten gemäß DIN 18300 (ERD) 31

5.2.1 Homogenbereich ERD A 31

5.2.2 Homogenbereich ERD B 33

5.3 Gewerk Bohrarbeiten gemäß DIN 18301 34

5.3.1 Homogenbereich BOH A 34

5.3.2 Homogenbereich BOH B 35

5.3.3 Homogenbereich BOH C 36

5.3.4 Homogenbereich BOH D 37

5.4 Gewerk Ramm-, Rüttel- u. Pressarbeiten gemäß DIN 18304 (RAM) 38

5.4.1 Homogenbereich RAM A 38

5.4.2 Homogenbereich RAM B 39

5.4.3 Homogenbereich RAM C 40

5.4.4 Homogenbereich RAM D 41

6 Schlussbemerkungen 42

Anlagenverzeichnis Anlage 1 Abkürzungsverzeichnis 1 Blatt

Anlage 2 Lage- und Aufschlussplan 1 Blatt

Anlage 3 Bohr- und Sondierprofile – Baugrundmodell - Schnitte

3.1 Bohr- Sondierprofile 1 Blatt

3.2 Bohr-/ Sondierprofile in Längs-/Querschnitten 4 Blatt

Anlage 4 Bodenphysikalische Laborversuche

4.1 Kornverteilung 24 Blatt

4.2 Zusammenfassung der Laborergebnisse 1 Blatt

Anlage 5 Betonaggressivität/ Stahlkorrosivität des Bodens 5 Blatt

Anlage 6 Umweltanalytische Ergebnisse

6.1 Auswertung der Chemischen Analytik nach BBoSchV 1 Blatt

Anlage 7 Prüfbericht der chemischen Analysen 4 Blatt

Anlage 8 Homogenbereiche

8.1 Erdarbeiten 1 Blatt

8.2 Bohrarbeiten 1 Blatt

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8.3 Ramm-, Rüttel- und Pressarbeiten 1 Blatt

Anlage 9 Fotodokumentation 6 Blatt

Anlage 10 Setzungsberechnungen 3 Blatt

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1 Einleitung

1.1 Unterlagen

Neben den gegenwärtig gültigen Normen und Richtlinien für Erd- und Grundbau standen zur

Ausarbeitung dieses Geotechnischen Berichtes folgende Unterlagen zur Verfügung:

/U 1/ Internes Angebot ID 26937 zum Neubau der SZ Düsseldorf Derendorf, DB Engineering & Consulting GmbH, 24.01.2019 /U 2/ Schadstoffbericht, Steuerzentrale Düsseldorf, Rückbau Dnf, Schadstofferfassung, Rückbau und Entsorgungskonzept, DB Engineering & Consulting GmbH, Duisburg 09/2019. /U 3/ SZD_5c_VP-HB-10-LP-043-01/-LS-028-01/-QS-025-01/-QS-026-01/-QS-027-01, Vorplanung, Hochbau, Neubau Steuerzentrale Düsseldorf, DB Engineering & Consulting GmbH , Stand: 08.2019. /U 4/ SZD_5c_VP-IB-10-GR-001(…004)-01 – Lasten, Tragwerksplanung, Vorplanung, Neubau Steuerzentrale Düsseldorf, Stand 08.2019. /U 5/ Statische Voruntersuchung, Einfluss des neu geplanten Stellwerkes auf die Standsicherheit der bestehende Winkelstützwand, DB Engineering & Consulting GmbH, Stand 04/2019 /U 6/ Vermessung Rhein-Ruhr-Express, LOS 3 = SZ Derendorf Strecke 2650, A.I.T. GmbH Ingenieure im Bauwesen, 08/2018. /U 7/ Ergebnisse der Aufschlussarbeiten der Fa. Rösch & Reimann GmbH, Berlin, 07/2019 /U 8/ Laborergebnisse der DB Engineering & Consulting GmbH, 07/2019 /U 9/ Baugrundgutachten, 3. Geotechnischer Ergänzungsbericht und Abfallbetrachtung, ESTW Düsseldorf, PFB 9, km 40,600 – km 46,400, Projektnummer U-G000868, mit dazugehörigen Anlagen, DB Engineering & Consulting GmbH, Duisburg , Stand: 26.06.2017 /U 10/ IVL Plan 2650 DV, Maßstab 1: 1000. /U 11/ Arbeitsblatt DWA-A 138 „Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser“, Stand: 05/2005. /U 12/ Ril 836 Erdbauwerke und sonstige geotechnische Bauwerke planen, bauen und instand halten, 6. Aktualisierung, 01.12.2018. /U 13/ ZTV E-StB 17 Zusätzliche Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau, Ausgabe 2017. /U 14/ EA-Pfähle – 2. Auflage Empfehlungen des Arbeitskreises „Pfähle“, Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V., Verlag Ernst & Sohn, 2012. /U 15/ EAB 2012 - Empfehlungen des Arbeitskreises „Baugruben“; Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V., 5. Auflage; Verlag Ernst & Sohn, 2012. /U 16/ Geologische Karte von Preußen und benachbarten deutschen Ländern sowie Erläuterungen zu Blatt 4706 Düsseldorf, Maßstab 1:25.000, Herausgeber: Preußische Geologische Landesanstalt, 1932.

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/U 17/ Geologische Karte von Nordrheinwestfalen und Erläuterungen zu Blatt 4706 Düsseldorf-Essen, Maßstab 1:100.000, Herausgeber: Geologisches Dienst Nordrhein- Westfalen 10. Auflage, Krefeld 2000. /U 18/ Elektronische Grundwassergleichen Nordrhein-Westfalen, Stand April 1988, , Herausgeber: Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz (LANUV) Nordrhein-Westfalen, Düsseldorf (Abfragezeitpunkt: 23.05.2019) /U 19/ Internetseite des Ministerium für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur und Verbraucherschutz NRW (aufgerufen 22.05.2019): http://www.elwasweb.nrw.de/elwas-web/map/index.jsf /U 20/ GFZ Potsdam, Zuordnung von Orten zu Erdbebenzonen: (aufgerufen: 22.05.2019) http://www.gfz-potsdam.de/din4149_erdbebenzonenabfrage/ /U 21/ Daten- und Kartendienst des Ministeriums für Klimaschutz, Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes NRW, Onlinedienst, URLS: http://www.uvo.nrw.de/uvo.html?lang=de, Stand 22.05.2019 /U 22/ Auskunft über die bergbaulichen Verhältnisse und Bergschadensgefährdung, Bezirksregierung Arnsberg: http://www.gdu.nrw.de/GDU_Buerger/Buerger.html (Abfragezeitpunkt: 22.05.2019) /U 23/ Grundbautaschenbuch Teil 1: Geotechnische Grundlagen, 7. Auflage, Verlag Ernst & Sohn, 2008 /U 24/ Grundbautaschenbuch Teil 2: Geotechnische Verfahren, 7. Auflage; Verlag Ernst & Sohn, 2009. /U 25/ DIN 18196: 2011-5, Erd- und Grundbau – Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke /U 26/ DIN 18300:2016-09, VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen - Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Erdarbeiten /U 27/ RStO 12 Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaues von Verkehrsflächen, FGSV, 2012. /U 28/ Arbeitsblatt DWA-A 904, Richtlinien für den ländlichen Wegebau, Oktober 2005 /U 29/ Arbeitsblatt DWA-A 904-1, Richtlinien für den ländlichen Wegebau (RLW), August 2005 /U 30/ Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) vom 12. Juli 1999 (BGBl. I S. 1554) /U 31/ DIN 18301:2016-09, VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen - Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Bohrarbeiten /U 32/ DIN 18304:2016-09, VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen - Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Ramm-, Rüttel- und Pressarbeiten /U 33/ Abrasivität in der Großbohrtechnik – Versuchstechnik und praktische Erfahrungen, Beckhaus, K., BAUER Spezialtiefbau GmbH, Schrobenhausen, Thuro, K., Lehrstuhl für Ingenieurgeologie, Technische Universität München

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1.2 Vorgang / Aufgabenstellung

Im Zusammenhang mit dem Neubau der Steuerzentrale Düsseldorf in Derendorf soll das beste-

hende Stellwerk abgerissen und eine Steuerzentrale inklusive Verkehrsflächen errichtet wer-

den.

Die DB Engineering & Consulting GmbH, Umwelt, Geotechnik & Geodäsie, wurde auf Grundla-

ge des Angebotes /U 1/ mit geotechnischen Untersuchungen zur o. g. Maßnahme beauftragt.

Ziel ist die Erkundung der Baugrund- und Grundwasserverhältnisse und Erstellung eines geo-

technischen Berichts mit geotechnischen Empfehlungen als Grundlage für die weitere Planung

und Ausführung.

Detailliertere Angaben zu den einzelnen Einheiten sind dem Kapitel 3.1 des vorliegenden Be-

richtes zu entnehmen.

Abfalltechnische Voruntersuchungen des Bodenaushubs und des Bestandsgebäudes sind Teil

nicht dieses Berichtes und werden in einem separaten Schadstoffbericht gefasst. Die Auswer-

tung nach BBoSchV Wirkungspfad Boden-Grundwasser für die hydrochemische Versickerungs-

fähigkeit des Untergrundes werden in Kapitel 2.12 behandelt.

1.3 Aufschlussarbeiten und Laboruntersuchungen

Die Aufschlussarbeiten wurden vom 08.07.2019 und 11.07.2019 durch die Fa. Rösch & Rei-

mann GmbH /U 7/ durchgeführt. Die Lage der Bohransatzpunkte ist in Anlage 2 dargestellt. Zur

Erkundung der Baugrundverhältnisse im Bereich der geplanten Steuerzentrale wurden insge-

samt 6 Kleinrammbohrungen (KRB) und 4 schwere Rammsondierungen (DPH) mit Erkun-

dungstiefen von 7 m bis 10 m ausgeführt. Im Bereich der geplanten Verkehrsflächen wurden

insgesamt 4 Kleinrammbohrung und 2 schwere Rammsondierung mit einer Erkundungstiefe

von 3 m durchgeführt.

Die Aufschlüsse stellen sich im Einzelnen wie folgt dar:

Tabelle 1: Übersicht der durchgeführten Aufschlüsse

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DPH … schwere Rammsondierung, KRB … Kleinrammbohrung (Rammkernsondierung), SO … Schie- nenoberkante, GA … Gleisachse, bl … bahnlinks, br … bahnrechts, 1) … vorzeitiger Abbruch

Die Aufschlüsse wurden auf Schienenoberkante und Gleisachse des nahegelegenen Güterglei-

ses eingemessen. Aus Daten der Vermessung konnte die ungefähre Höhe bezogen auf das

DB-Ref System abgeleitet werden /U 6/. Die Entnahme von Bodenproben erfolgte je lfd. Meter

bzw. bei Schichtenwechsel. Die einzelnen, auf Bohrmeisterangaben beruhenden, handschriftli-

chen Schichtenverzeichnisse können bei Bedarf im Archiv der DB E&C GmbH, Geotechnik ein-

gesehen werden. Die entnommenen Bodenproben wurden handspezifiziert. Zur genaueren

Klassifizierung der Bodenarten in Bodengruppen nach DIN 18196 /U 25/ und Homogenbereiche

nach VOB Teil C (/U 26/) sind ausgewählte Bodenproben bodenphysikalischen Laborversuchen

unterzogen worden. Es wurden außerdem ausgewählte Bodenproben auf beton- und stahlan-

greifende Inhaltsstoffe untersucht. Im Einzelnen wurden ausgeführt:

 5 x Nasssiebung nach DIN EN ISO 17892-4  5 x kombinierte Sieb-/Schlämmanalyse nach DIN EN ISO 17892-4

Die Ergebnisse der bodenmechanischen Laboruntersuchungen können der Anlage 4 des vor-

liegenden Berichts entnommen werden. Die Analysenergebnisse zur Untersuchung auf beton-

und stahlangreifende Inhaltsstoffe finden sich in Anlage 5.

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2 Darstellung und Bewertung der geotechnischen Untersuchungsergebnisse

2.1 Beschreibung der örtlichen Verhältnisse

Der Untersuchungsbereich befindet sich beim Streckenkilometer km 3,200 der Strecke 2410 im

Stadtteil Düsseldorf-Derendorf, nahe dem gleichnamigen Haltepunkt. Der nachfolgende

Bildausschnitt verdeutlicht die Lage des Projektareals. Die Bahnstrecke verläuft in diesem

Bereich in Geländegleichlage und unterquert angrenzend an den Untersuchungsbereich die

Münsterstraße. Der Untersuchungsbereich der geplanten Steuerzentrale liegt nach /U 6/ auf

einer Höhe von etwa 38 m NHN und im Bereich der derzeitig als Parkfläche genutzten Bereiche

an der Toulouser Alle auf einer Höhe von etwa 39 m NHN. Etwa 2 km südwestlich des

Untersuchungsbereiches fließt der Rhein.

Abbildung 1: Auszug aus www.tim-online.nrw.de mit Markierung der geplanten Maßnahme (Maßstab 1:10.000)

Die Andienung an das Projektareal erfolgt über die angrenzenden Parkflächen auf das Gelände

des derzeitigen Stellwerks. Das Projektareal liegt geländegleich und weist kein signifikantes

Gefälle auf. Zur Verdeutlichung der Örtlichkeit wird auf die Fotodokumentation der Anlage 9

verwiesen.

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Das derzeit auf dem Projektarreal errichtete Stellwerksgebäude soll im Rahmen des Neubaus

der Steuerzentrale zurückgebaut werden.

2.2 Geologische Situation

Das Untersuchungsgebiet liegt regionalgeologisch im Bereich der Niederrheinischen Bucht. Im

Untersuchungsbereich stehen oberflächlich Ablagerungen des Quartärs an. Diese bestehen

hier überwiegend aus Hochflutablagerungen und den Niederterrassensedimenten /U 16/ & /U

17/. Zur Tiefe hin folgen unter den quartären Lockergesteinen die tertiären Sedimente /U 16/ &

/U 17/. Die quartären Ablagerungen nehmen insgesamt Mächtigkeiten von etwa 25 m an und

bestehen zuoberst (bis zu 3 m) aus sandigen Schluffen bzw. schluffigen Sanden. Darunter fol-

gen die Terrassensande und –Kiese.

Die darunter anstehenden Ablagerungen des Tertiärs liegen als gelbbraune Fein- und Grün-

sande vor.

Abbildung 2: Ausschnitt aus /U 16/ für das Projektareal: hellgrün– Lehm über Terrassenkies

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Die hier aufgeführte Darstellung dient der Orientierung und basiert auf einen Kartenmaßstab

von 1:25.000.

Die natürliche geologische Abfolge wurde im Zuge der bestehenden Bebauung bereichsweise

abgetragen bzw. umgelagert und durch verschiedenartige Auffüllungen in Form anthropogen

umgelagerter künstlicher und natürlicher Böden ersetzt bzw. überschüttet. Durch den Einbau

von meist lokal vorkommenden Böden ist dabei eine zweifelsfreie Unterscheidung zwischen

aufgefülltem und gewachsenem Boden nicht immer möglich.

2.3 Baugrundverhältnisse - Schichtenaufbau

Auffüllungen

Mit allen Kleinrammbohrungen wurden ab Geländeoberkante Auffüllungen erkundet. Die Mäch-

tigkeit der Auffüllungen bis zur erbohrten Endteufe beträgt zwischen 0,30 - 2,00 m u. GOK

(36,61 m NHN – 37,41 m NHN).

Dabei wurden schwach schluffige bis schluffige, kiesige, Sande und sandige Kiese erkundet.

Die aufgefüllten Böden enthalten häufig Fremdbestandteile wie Ziegelbruch, Schlacke, Ge-

steinsbruch, Betonreste sowie Schotter und lassen sich nach DIN 18196 der Bodengruppe [SU,

SU*, SU*-GU*] zuordnen. Zuoberst wurden bereichsweise Böden erkundet, die überwiegend

aus Fremdbestandteilen wie Schotter und Schlacke bestehen und der Bodengruppe A zuzuord-

nen sind.

Anstehende Böden

Der gewachsene Untergrund besteht im Untersuchungsbereich unterhalb der Auffüllungen im

Bereich der KRB 1 - 5 sowie der KRB 7 zuoberst aus einet bindigen Bodenschicht, welche als

fein-mittelsandiger, toniger Schluff ansteht. Aufgrund seiner plastischen Eigenschaften lässt

sich dieser bindigen Bodenschicht die Bodengruppe TL & TM zuordnen. Bereichsweise führte

ein erhöhter sandiger Anteil zu einer Zuordnung in die Bodengruppe SU*-TL. Der plastische

Boden liegt in einer steifen bis halbfesten Konsistenz vor und ist den Auenablagerungen zuzu-

ordnen.

Die Unterkante der Auenablagerungen wurde mit den durchgeführten Bohrungen in einer Tiefe

zwischen 1,4 m und 2,2 m u. SO (35,73 m NHN – 36,51 m NHN) erkundet.

Unterhalb der Auenlehme bzw. unterhalb der Auffüllungen im Bereich der Erkundungen KRB 6,

8 – 10 wurden bis zur Endteufe aller Erkundungen Terrassensande erkundet, welche als teils

grobsandige, teils schwach kiesige bis kiesige Fein- und Mittelsande der Bodengruppen SE,

SE-SI und SI vorliegen. Bereichsweise konnten feinkörnigere Böden mit einem erhöhten

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Schluffanteil erkundet werden, die als schwach schluffige bis schluffige Mittelsande den Boden-

gruppen SU, SU* zuzuordnen sind. Die Terrassensande liegen in einer mitteldichten zur Tiefe

hin dichten Lagerung vor.

2.4 Baugrundmodell

Im Ergebnis der Baugrunderkundungen und der bodenmechanischen Untersuchungen lässt

sich für den Untersuchungsbereich ein Baugrundmodell entwickeln, welches für die Bewertung

der Baugrundverhältnisse herangezogen wird. Dabei wurden Böden mit annähernd gleichen

bodenphysikalischen und bodenmechanischen Eigenschaften in Schichten zusammengefasst.

In Abhängigkeit der lokalisierten Böden ist daraufhin nicht immer eine fortlaufende Schicht-

nummerierung vorhanden.

Tabelle 2: Baugrundmodell

2.5 Bodenrechenwerte

Den erkundeten Baugrundschichten können aus den Laborversuchen und Erfahrungen für

erdstatische Berechnungen folgende charakteristische Berechnungskennwerte und

Bodengruppen zugeordnet werden. Die Angabe des dynamischen Steifemoduls erfolgte in

Anlehnung an das Grundbautaschenbuch, Teil 1 /U 23/.

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Tabelle 3: Charakteristische Rechenwerte aus Erfahrungen

lo…locker; md…mitteldicht; d… dicht; st…steif; hf…halbfest

2.6 Hydrogeologische Verhältnisse

Hydrogeologisch gesehen liegt das Untersuchungsgebiet im Großraum „Niederrheinische

Bucht“. In diesem stehen hydraulische gut durchlässige Lockersedimente an. Diese stammen

zuoberst meist aus Niederterrassenablagerungen und stellen potentielle Grundwasserleiter dar,

welche überwiegend von geringleitenden Sedimenten (Schluffschichten) überlagert und von

Feinsanden unterlagert werden. Diese quartären Sedimente bilden die obersten Grundwasser-

stockwerke. Im Untersuchungsgebiet werden lokal die pleistozänen Niederterrassenablagerun-

gen des Rheins anstehen. Die Sedimente bestehen hauptsächlich aus Kiesen und Sanden in

welchen eine Bildung von Grundwasser aufgrund der hohen hydraulischen Leitfähigkeiten mög-

lich ist. Etwa 2 km südwestlich des Untersuchungsbereiches fließt der Rhein, während in unmit-

telbarer Umgebung die innere nördliche Düssel (300 m südlich) sowie der Kittelbach (500 mm

nordöstlich) fließen. Das Untersuchungsgebiet liegt hierbei in keinem bekannten Überschwem-

mungsgebiet /U 19/. Der mittlere jährliche Niederschlag liegt hierbei bei ca. 798 mm. Während

der Erkundungsbohrungen im Juli 2019 wurde Grundwasser in einer Tiefe von 8,74 – 8,96 m u.

Schienenoberkante angetroffen, was einer Höhe von etwa 29 m NHN im Untersuchungsbereich

entspricht.

Für eine Einschätzung der lokalen Grundwasserstände wurden die Ganglinien der etwa 100 m

weit entfernten Grundwassermessstelle (LGD-Nummer: 032501651, Name: UWB-Ddorf 00133)

sowie die vom Land NRW herausgegebenen Grundwassergleichen aus einer Stichtagsmes-

sung im April 1988, welche einen vergleichsweise hohen Grundwasserstand repräsentieren,

genutzt.

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 endbauzeitlicher Bemessungsstand: 31,00 m NHN

 bauzeitliche Bemessungswasserstand: 29,4 m NHN.

Unterhalb der Auffüllungen sind gemischtkörnige Böden mit erhöhtem Feinanteil und vereinzelt

bindige Bodenschichten vorhanden. Diese gering wasserdurchlässigen Schichten des Quartärs

können zu einer Stauung des Niederschlagswassers führen.

Das Projektareal liegt außerhalb von Grundwasser- und Heilquellenschutzgebieten /U 19/.

2.7 Betonaggressivität und Stahlkorrosivität des Bodens

Zur Beurteilung der Betonaggressivität und Stahlkorrosivität des Bodens sind im Zuge der

Baugrunderkundung aus den gewonnen Bodenproben eine für den Untersuchungsbereich

repräsentative Bodenmischprobe zusammengestellt und auf beton- und stahlangreifende

Inhaltsstoffe untersucht worden. Die Analysenergebnisse sind in Anlage 5 abgelegt.

In der nachfolgenden Tabelle kann die Zusammenstellung der Bodenmischproben sowie deren

Einstufung nach DIN 4030 in die jeweiligen Expositionsklassen entnommen werden.

Tabelle 4: Beurteilung betonangreifender Böden gemäß DIN 4030, Teil 2

Die Untersuchung des Bodens auf Korrosionswahrscheinlichkeit unlegierter und niedriglegierter

Eisenwerkstoffe ergab folgende Ergebnisse:

Tabelle 5: Korrosionswahrscheinlichkeit metallischer Werkstoffe

Nach DIN 50929, Teil 3 hat bei der Beurteilung von Bauteilen (wie z.B. Rammpfähle) die bleibende

Festigkeit Priorität. Hier ist die Geschwindigkeit der Flächenkorrosion von Bedeutung.

Für die Bemessung der Korrosionsraten nach DIN EN 1993-5 Tab. 4-1 können die angetroffenen Böden

als unverdichtete nicht-aggressive Auffüllungen bzw. ungestörte natürlich gewachsene Böden eingestuft

werden.

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Die empfohlenen Werte können der nachfolgenden Tabelle entnommen werden:

Tabelle 6: empfohlene Werte für den Dickenverlust in mm infolge Korrosion bei Pfählen und Spundbohlen in Böden, mit und ohne Grundwasser, gemäß DIN EN 1993-5 Tab. 4-1

2.8 Erdbebenwirkung

Der Untersuchungsbereich Düsseldorf, PLZ: 40212 Nordrheinwestfalen, gehört bezogen auf die

Koordinaten der Ortsmitte, zur Erdbebenzone 0 sowie zur Untergrundklasse T. Als Baugrund-

klasse kann für die Auffüllungen und Hochflutlehme die Klasse D sowie für die Terrassenabla-

gerungen die Baugrundklasse C zugrunde gelegt werden.

2.9 Altbergbau

Gemäß /U 22/ sind in projektrelevanter Entfernung keine Bergbautätigkeiten bekannt.

2.10 Naturschutz

Hinsichtlich natur- und artenschutzrechtlicher Belange bei Rodungs- und Erdarbeiten sind die

vorgeschriebenen gesetzlichen Rodungszeiten nach dem BNatSchG §39 Absatz 5 zwingend in

der Planung zu berücksichtigen. Darüber hinaus ist die Baufeldfreimachung unter Berücksichti-

gung der DIN 18920 und RAS-LP4 durchzuführen.

Der betrachtete Streckenabschnitt durchquert nach /U 21/ kein eingetragenes Schutzgebiet.

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Die zuständigen Naturschutz- bzw. Wasserbehörde sind bei der weiteren Planung einzubezie-

hen und die gesetzlichen Regelungen und Vorschriften für die entsprechenden Schutzzonen

sind zu berücksichtigen.

2.11 Rammfähigkeit des Untergrundes

Die erkundeten Baugrundschichten sind in Kapitel 2.3 ausführlich beschrieben. Eine Klassifizie-

rung der Böden hinsichtlich ihrer Rammfähigkeit (z.B. nach DIN-Norm) gibt es nicht. Die nach-

folgende Einschätzung basiert auf der Grundlage der erkundeten Bodenarten, Lagerungsdich-

ten und den Erfahrungen mit vergleichbaren Böden.

Tabelle 7: Rammfähigkeit

In aufgefüllten Böden ist generell mit Steinen, Blöcken, o. ä. zu rechnen, die die Rammfähigkeit

des Untergrundes wesentlich verschlechtern können.

In aufgefüllten, locker gelagerten Sanden ist mit Verdichtungssetzungen beim Rammen zu

rechnen.

Bei Rammungen sollten generell folgende Grundsätze beachtet werden:

 Zur Verringerung der dynamischen Anregungen sollten möglichst erschütterungsarme

Verfahren angewendet werden.

 Die Rammträger sollten nach Möglichkeit in einem Zug bis zur Endtiefe gerammt

werden. Sofern ein Nachrammen vorgesehen ist, muss die Verweilzeit bis zum Rammen

auf Endtiefe minimiert werden, um den „Festwachseffekt“ zu vermeiden.

 Es ist ein Rammgerät von ausreichender Größe zu verwenden. Beim Einsatz eines zu

kleinen Gerätes besteht die Gefahr, dass kaum ein Rammfortschritt erzielt wird und die

Rammenergie zum großen Teil in Schwingungsenergie umgesetzt wird, welche zur

Verflüssigung des Bodens führen kann.

 Während des Rammens sind benachbarte Gleisanlagen und Bebauungen ständig zu

beobachten. Eventuell auftretende Setzungen/Schwingungen an den Gebäuden sind

besonders zu beachten und zu beobachten.

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Die von uns vorgenommenen Einschätzungen zur Rammbarkeit schließen nicht die Erfahrun-

gen von Baufirmen bei der Durchführung von Rammarbeiten mit ähnlichen Baugrundverhältnis-

sen ein.

2.12 Beurteilung der Versickerungsfähigkeit

Im Bereich der geplanten Steuerzentrale sollen Möglichkeiten zur Versickerung des anfallenden

Niederschlagswassers bewertet werden. Hierzu wird eine Beurteilung der hydraulischen sowie

der hydrochemischen Versickerungsfähigkeit getroffen.

2.12.1 Beurteilung der hydraulischen Versickerungsfähigkeit

Nach DWA-A 138 „Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Nieder- schlagswasser“ /U 11/ sind Böden versickerungsfähig, deren kf-Werte im Bereich von 10-3 bis 10-6m/s liegen. Ferner sollte die Mächtigkeit des Sickerraumes (Gesteinskörper, der zum Be-

trachtungszeitpunkt kein Grundwasser enthält), bezogen auf den mittleren höchsten Grundwas-

serstand, grundsätzlich mindestens 1,0 m betragen, um eine ausreichende Sickerstrecke für

eingeleitete Niederschlagsabflüsse zu gewährleisten.

Die Versickerungsfähigkeit der Schichten ist in Abhängigkeit der aus Kornverteilungskurven

ermittelten kf-Werte (siehe Anlage 4) und unter Berücksichtigung des Korrekturfaktors von 0,2

nach DWA-A 138 wie folgt einzuschätzen:

Tabelle 8: Versickerungsfähigkeit nach DWA-A 138

1. keine Laborversuche, empirisch bestimmt

Aus hydraulischer Sicht bieten sich die Terrassensande für eine potentielle Versickerung an.

Die darüber liegenden Auffüllungen und Auenlehme eignen sich nicht für eine Versickerung und

sind im Bereich von Versickerungsanlagen auszubauen und durch versickerungsfähiges Mate-

rial zu ersetzen. Die teils angetroffenen nicht versickerungsfähigen Böden innerhalb der Terras-

sensande können aufgrund ihrer geringen Mächtigkeit und ihrer kleinräumigen Verteilung ver-

nachlässigt werden. Geotech_Bericht_Steuerzentrale_D'Dorf_Derendorf endf2.docx Seite 17 von 42

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2.12.2 Beurteilung der hydrochemischen Versickerungsfähigkeit

Die Umweltanalytik wurde durch das Labor AGROLAB Agrar und Umwelt GmbH durchgeführt.

Eine Bewertung der Analyseergebnisse basiert auf der Grundlage der LAGA Boden Tabellen

II.1.2-2 und 1.2.-3 für die Auffüllungen kann dem separaten Abfalltechnischen Bericht ent-

nommen werden. Die Analyseergebnisse des anstehenden Bodens nach Bundes-

Bodenschutz und Altlastenverordnung (BBodSchV /U 30/) für den Wirkungspfad Boden-

Grundwasser nach Anhang 2 Nr.3.1 sind der nachfolgenden Tabelle sowie der Anlage 6 zu

entnehmen. Die Untersuchung behandelt die anstehenden Böden oberhalb des Grundwas-

sers, die nach Kapitel 2.12.1 als hydraulisch versickerungsfähig eingestuft werden konnten

(Schicht 3).

Der Prüfbericht zu den chemischen Analysen findet sich in Anlage 7 wieder.

Tabelle 9: Untersuchungsergebnis Bodenschutzverordnung Wirkungspfad Boden – Grundwasser der geplanten Versickerungssohle

Für den gewachsenen Boden konnte keine Überschreitung der Parameter nach Bodenschutz-

verordnung mit dem Wirkungspfad Boden – Grundwasser festgestellt werden.

Die Prüfwerte für den Wirkungspfad Boden – Grundwasser nach Bundes-Bodenschutz und Alt-

lastenverordnung (BBodSchV) Anhang 2 Nr.3.1 werden für den anstehenden, hydraulisch ver-

sickerungsfähigen Boden, nicht überschritten. Die ermittelten Eluatwerte liegen unter den Be-

stimmungsgrenzen und damit auch unter den Prüfwerten für den Wirkungspfad Boden –

Grundwasser nach BBodSchV.

Aus gutachterlicher Sicht wird aufgrund der bestehenden Untersuchung empfohlen innerhalb

der Schicht 3, wie in Kapitel 2.12.1 beschrieben, zu versickern. Die Ergebnisse der abfalltechni-

schen Untersuchungen sind hierbei zu beachten.

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2.13 Kampfmittel

Eine Kampfmittelabfrage (Antrag auf Luftbildauswertung) für das Untersuchungsgebiet bei dem

zuständigen Ordnungsamt wurde seitens der Planung im Rahmen des Großprojektes RRX

(Rhein-Ruhr-Express) bereits eingeholt. Entsprechende Hinweise aus den Kampfmittebeschei-

den sind zu beachten.

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3 Gründungstechnische Schlussfolgerungen / Empfehlungen

3.1 Beschreibung der geplanten Baumaßnahme

Im Bereich der geplanten Steuerzentrale in Düsseldorf Derendorf sind verschiedene

Teilbaumaßnahmen geplant. Neben dem Neubau des Hauptgebäudes der Steuerzentrale

können aus den Planunterlagen /U 3/ die Standorte der eines geplanten Schaltpostens und

einer Trafostation entnommen werden.

Wie gehen aus vergleichbaren Projekten davon aus, dass die Trafostation und der Schaltposten

flach über eine Bodenplatte gegründet werden sollen. Aus den Unterlagen der Planung und den

hierin enthaltenen Schnitten lässt sich ableiten, dass auch der Neubau der Steuerzentrale über

eine elastisch gebettete Bodenplatte erfolgen soll /U 3/.

Nach den oben genannten Unterlagen sind in den folgenden Kapiteln anhand der

Abmessungen und den aus der Vorplanung entnommenen Lastannahmen /U 4/ & /U 5/

überschlägige Setzungs- und Grundbruchberechnungen geführt worden.

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3.2 Gründungshorizont

Bei einer Flachgründung müssen die Fundamente von ihren Abmessungen so beschaffen sein,

dass:

a) die Grundbruchsicherheit nach DIN 4017 gewährleistet ist und

b) keine bauwerksschädlichen Setzungen bzw. Setzungsunterschiede eintreten.

Das Projektareal liegt in der Frosteinwirkungszone I. Die Frosteindringtiefe ist somit auf 0,8 m u.

GOK anzunehmen. Die Lastabtragung hat über die mindestens mitteldicht gelagerten braun -

grau gefärbten Sande (Schicht 3.1) zu erfolgen. Die Hangendgrenze dieses Horizontes liegt

bezogen auf den gesamten Untersuchungsbereich auf einer Höhe zwischen 35,7 m NN bis 37,1

m NN bzw. einer Tiefe von 0,7 m u. GOK bis 3,0 m u. GOK. Eine Nachverdichtung der

Aushubsohlen wird für die Gründung beider Bauvorhaben vorausgesetzt und ist zwingend

vorzunehmen.

3.3 Flachgründung Steuerzentrale

Ausgehend von einer planmäßigen Gründungssohle von 1,30 m u. GOK (/U 3/) ≈ 36,58 m NHN

(bei einer angenommenen GOK von 37,88 m NHN) ergibt sich keine Differenz zur empfohlenen

Gründungsebene, da im Bereich der Gründungssohle der geplanten Steuerzentrale (KRB 5 –

10. die mitteldicht gelagerten Sande der Bodengruppe 3.1 anstehen. Sofern in der

Gründungssohle bindige Böden (Schluffe der Bodengruppe 2.1), welche nicht der o. g.

Definition entsprechen aufgeschlossen werden, sind diese gegen frostsicheres Material nach

ZTV SoB 04/07 der Körnung 0/32 bis 0/45 auszutauschen. Der Bodenaustausch ist lagenweise

in einer maximalen Lagenstärke von d = 0,3 m mit einem Wassergehalt nahe des

Proctoroptimums einzubauen und auf eine einfache Proctordichte D ≥ 100% zu verdichten. Pr Aus den zur Verfügung gestellten Planunterlagen gehen folgende Angaben hervor:

Plattenabmessung: a x b = 48 m x 14 m

Gründungssohle: 1,3 m u. GOK ≈ 36,58 m NHN

Belastung: σ ≈ 200 kN/m² (/U 5/) E,k Aushubentlastung: 22 kN/m²

Baugrundprofil: KRB 5 - 10

Sofern sich im Zuge des weiteren Projektfortschritts Abweichungen zu den hier genannten

Angaben ergeben sind die nachfolgenden Empfehlungen seitens des Aufstellers zu überprüfen

und ggf. zu korrigieren.

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Gründung über Bodenplatte:

Zur Ermittlung der Bettungsziffer wurden in Anlage 10, Blatt 01 überschlägige Setzungsberech-

nungen durchgeführt. Bedingt durch die relativ hohe Steifigkeit der Bodenplatte wurde für die

Setzungsberechnung vereinfacht die Platte als Einzelfundament betrachtet.

Die rechnerische Setzung der elastisch gebetteten Fundamentplatte beträgt ca. 3,7 cm.

Daraus ergeben sich die in der nachfolgenden Tabelle dargestellten rechnerischen Bettungszif-

fern entsprechend:

Tabelle 10: Ermittelte Setzungen und Bettungsziffern für die Bodenplatte

Folgerung

Die Gründung der Bodenplatte kann mit einer Bettungsziffer von k = 5,4 MN/m³ bemessen s werden. Die Sicherheit gegen Grundbruch ist dabei gewährleistet.

Die für die Gründung angegebenen Bettungsziffern dienen der Vorbemessung und sollten nach

Vorlage detaillierter Planunterlagen anhand einer detaillierten auf die Planung zugeschnittenen

Setzungsberechnungen überprüft und gegebenenfalls präzisiert werden. Im Zuge dieser

Untersuchung wird eine detailliertere Aufteilung in Feld- und Randbettung vorgenommen. Die

Gründungssohle ist von einem fachkundigen Geotechniker abnehmen zu lassen. Eine

ausreichende Sicherheit gegenüber Grundbruch ist bei einer Bodenplatte grundsätzlich

gegeben.

Bei den festgestellten Untergrundverhältnissen ist davon auszugehen, dass die Setzungen

zeitgleich bzw. mit einer marginalen Verzögerung zur Lastaufbringung abklingen. Bei einem

Nachweis der Bauwerksverträglichkeit der errechneten Setzungen kann einer Flachgründung

über eine Bodenplatte zugestimmt werden.

Die hier genannten Empfehlungen haben nur in Zusammenhang mit einer Sohlabnahme

Gültigkeit. Die Fundamentsohlen des Bauwerkes sind bei einer Flachgründung nach VV BAU

2019/I von einem Sachverständigen nach DIN 4020 abzunehmen. Entsprechend der VV Bau

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2019/I ist als Sachverständiger der Ersteller des Geotechnischen Berichtes oder ein vom EBA

anerkannter Prüfsachverständiger zu wählen.

3.4 Nachweisführung Trafostation & Schaltposten

Im nördlichen Bereich des Projektareals soll eine Trafostation sowie ein Schaltposten im Be-

reich des niedergebrachten Aufschlusses KRB 2 und KRB/DPH 1 gegründet werden. Genauere

Planunterlagen zu diesen beiden Gebäuden gibt es zum derzeitigen Zeitpunkt nicht. Wir gehen

von einer Angleichung des Geländes auf das Niveau im Bereich der geplanten Steuerzentrale

aus. Weiter gehen wir aus Erfahrungen mit vergleichbaren Baumaßnahmen von einer Grün-

dungssohle etwa 0,85 m unter GOK aus. Somit läge die Gründungssohle bei etwa 37 m NHN.

In diesem Bereich werden die bindigen Auenlehme anstehen.

Ausgehend davon ergibt sich eine Differenz zur empfohlenen Gründungsebene (Schicht 3.1) in

diesem Teil des Untersuchungsbereiches von 1,0 m (Hangendgrenze Terrasse bei 36,0 m NHN

im Bereich der KRB 1 - 2). Aufgrund der relativ geringen Lasten ist ein kompletter Austausch

der anstehenden Schluffe für die Trafostation und den Schaltosten nicht erforderlich. Es wird

ein Bodenaustausch über gebrochenes Natursteinmaterial mit einer Mächtigkeit von 0,3 m emp-

fohlen. Hierfür eignet sich frostsicheres Material der Körnung 0/32 bis 0/45. Der Bodenaus-

tausch ist lagenweise in einer maximalen Lagenstärke von d = 0,3 m einzubauen und zu ver-

dichten. Es wird eine Proctordichte von D ≥ 100 % gefordert. Pr

Das Bodenpolster ist mit einem seitlichem Überstand einzubauen. Der Überstand des Polsters

muss die Projektion der Fundamente allseitig um das Maß der Dicke des Bodenpolsters also

mindestens 0,3 m überschreiten, um den angenommen Druckausbreitungsbereich der Funda-

mentkörper von 45° abzudecken.

Für das Gründungspolster können folgende Bodenrechenwerte zum Ansatz gebracht werden:

 Wirksamer Reibungswinkel cal ´ = 35°

 Wirksame Kohäsion cal c´ = 0 kN/m²

 Wichte des feuchten Bodens cal  = 22 kN/m³

 Wichte unter Auftrieb cal ´ = 12 kN/m³

 Steifemodul E = 80 MN/m². s

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Aus dem Gründungsplan von vergleichbaren Trafostationen lässt sich eine charakteristische

Bodenpressung >= 50 kN/m² annehmen. Die Abmessungen werden mit 4,2 m x 3,8 m

angenommen. Im Nachfolgenden wird eine Setzungs- und Grundberechnung mit dem

Programm GGU-Footing für eine Bodenpressung von 50 kN/m² durchgeführt.

Eine detaillierte Darstellung der Nachweisführung ist der Anlage 10 Blatt 2 zu entnehmen. Es

werden die Sicherheitsfaktoren der Bemessungssituation BS-P (persistent) angesetzt. Die

Ergebnisse können wie folgt zusammengefasst werden:

Bei einer Gründung der Trafostation auf einer Bodenplatte in einer Tiefe von 0,8 m unter GOK

auf einem 30 cm mächtigen Bodenpolster ergeben sich rechnerische Setzungsbeträge von

0,2 cm. Unter Berücksichtigung einer charakteristischen Pressung von 50,0 kN/m² ergibt sich

die Bettungszahl zur tragwerkplanerischen Nachweisführung zu k = 30,3 MN/m³. Die s Grundbruchsicherheit ist bei Bodenplatten grundsätzlich gegeben.

Der geplante Schaltposten im Bereich der niedergebrachten Aufschlüsse KRB/DPH 1 + 2 wird

nach dem Gründungsplan und der Statik eines vergleichbaren Schaltpostens mit einer Fläche

von 12,5 m x 5,5 m = 68,75 m² angenommen. Der Sohldruck wird mit 36,4 kN/m² angegeben.

Im Nachfolgenden wird eine Setzungs- und Grundberechnung mit dem Programm GGU-Footing

für eine Bodenpressung von 36,4 kN/m² durchgeführt. Die Gründungsempfehlungen für die

oben genannte Trafostation bleiben auch für den Schaltposten bestehen.

Eine detaillierte Darstellung der Nachweisführung ist der Anlage 10 Blatt 3 zu entnehmen. Es

werden die Sicherheitsfaktoren der Bemessungssituation BS-P (persistent) angesetzt. Die

Ergebnisse können wie folgt zusammengefasst werden:

Bei einer Gründung der Trafostation auf einer Bodenplatte in einer Tiefe von 0,8 m unter GOK

auf einem 30 cm mächtigen Bodenpolsters ergeben sich rechnerische Setzungsbeträge von ca.

0,2 cm. Unter Berücksichtigung einer charakteristischen Pressung von ca. 36,4 kN/m² ergibt

sich die Bettungszahl zur tragwerkplanerischen Nachweisführung mit k = 15,4 MN/m³. Die s Grundbruchsicherheit ist bei Bodenplatten grundsätzlich gegeben.

3.5 Verkehrsflächen

Aus /U 3/ geht hervor, dass für die Steuerzentrale eine neue Zufahrt sowie ggf. Stellplätze her-

gestellt werden sollen. Diese wird mit der Belastungsklasse BK 0,3 (RStO 12, Tafel 3, Zeile 1)

angneommen.

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Angaben zur Höhenlage der geplanten Verkehrswege liegen nicht vor. Entsprechend Anlage 3

wurden im Bereich der Straße (KRB 1 - 4) bis in eine Tiefe von 35,7 m NHN Schluffe mit dar-

über liegenden lockeren Auffüllungen erkundet. Die Auffüllungen sind überwiegend der Frost-

empfindlichkeitsklasse F2 und die Schluffe der Frostempfindlichkeitsklasse F3 zuzuordnen.

In Höhe des Planums muss nach RStO 12 /U 26/ eine Mindesttragfähigkeit von E ≥ 45 MN/m2 v2 nachgewiesen werden. Es kann davon ausgegangen werden, dass die angetroffenen Böden die geforderte Mindesttragfähigkeit von E ≥ 45 MN/m2 nicht erreichen. Um die geforderte Ver- v2 dichtung zu erreichen, wird ein Bodenaustausch von mindestens 0,4 m mit Kiessand, umwelt-

verträgliches Recyclingmaterial oder Mineralgemisch der Bodengruppen GW, GI, GU und U > 6

notwendig. Im Zweifelsfall empfehlen wir zur Festlegung der Austauschdicke Probeflächen an-

zulegen. Sollten in Höhe des Planums die Terrassensande (Schicht 3.1) angetroffen werden,

kann auf die Bodenaustausch verzichtet werden. Ein Nachverdichten der Aushubsohle wird in

diesem Fall jedoch angeordnet.

Tabelle 11: Ausgangswerte für die Bestimmung der Mindestdicke des frostsicheren Straßenaufbaus /U 26/

Tabelle 12: Mehr- oder Minderdicken infolge örtlicher Verhältnisse /U 26/.

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Nachfolgend erfolgt eine exemplarische Berechnung der Dicke des frostsicheren Oberbaues

der Straße für die Bk 0,3: Straßenbefestigung  Pflasterdecke, Belastungsklasse BK 0,3 Mindestdicke gemäß  50 cm (Fe) Mehr- oder Minderdicken:  ± 0 cm

Daraus ergibt sich eine Mindestdicke des frostsicheren Oberbaues von insgesamt 0,50 m. Ge-

mäß Tafel 3, Zeile 1 ergibt sich z. B. folgender Aufbau:

08 cm Pflasterdecke

4 cm Pflasterbettung

15 cm Schottertragschicht

23 cm Frostschutzschicht

Die Bettung ist gleichmäßig in einer Stärke von 4 cm aufzubringen. Wir empfehlen die Verkehrs-

fläche einer kontinuierlichen Wartung zu unterziehen ggf. sind die Flächen nachzusanden.

Nach /U 26/ sind auf Oberkante der Frostschutzschicht Verformungsmoduln von

E ≥100 MN/m² für die Bk 0,3 nachzuweisen. Auf Oberkante der Schottertragschicht sind ana- V2 log zu den Werten auf Oberkante der Frostschutzschicht E -Werte von ≥120 (Bk 0,3) nachzu- V2 weisen. Die DB E&C empfiehlt zur Verdichtungskontrolle statische Lastplattendruckversuche

nach DIN 18134 auszuführen.

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3.6 Wiederverwendbarkeit der Aushubmassen

Die durch Aushub anfallenden Böden bestehen überwiegend aus Auffüllungen. Von einer Wie-

derverwertung der Böden wird aus geotechnischer Sicht abgeraten.

Die v. g. Aussagen beziehen sich ausschließlich auf die bautechnische Wiederverwendbarkeit

von Aushubböden. Umweltrechtliche Belange sind gesondert zu betrachten.

3.7 Baugruben und Wasserhaltung

Nicht verbaute Baugruben bis 1,25 m Tiefe können nach DIN 4124 ohne besondere Sicherung

mit senkrechten Wänden hergestellt werden, wenn die Geländeoberfläche nicht stärker als 1:2

bei bindigen bzw. 1:10 bei nichtbindigen Böden geneigt ist. Die vorhandene Geländeneigung ist

daraufhin zu prüfen.

Unbelastete Böschungen bis 5,0 m Höhe, die oberhalb des Grundwassers liegen können nach

DIN 4124 bei nichtbindigen Böden und weichen bindigen Böden unter 45° hergestellt werden.

Für einen Großteil der Baumaßnahme sind nicht verbaute Baugruben möglich.

In beengten Bereich neben dem Bestand (Stützwand Toulouser Allee) ist die DIN 4123 zu be-

achten.

Eine Wasserhaltung ist unter Berücksichtigung der festgestellten und erwarteten Grundwasser-

stände nicht erforderlich. In Abhängigkeit von Niederschlagsereignissen kann es jedoch zu ei-

ner Stau- und Schichtwasserbildung innerhalb der erkundeten Böden kommen. Schicht- und

Stauwasser sind zu fassen und aus dem Projektareal zu leiten.

Eine Tagwasserhaltung obliegt der bauausführenden Firma und ist gemäß VOB, Teil C, DIN

18299 als kostenfreie Nebenleistung anzusehen.

3.8 Abdichtungskonzept

Im Bereich der Steuerzentrale steht wasserdurchlässiger Baugrund (k ≥ 10^-4 m/s) ab einer

Tiefe von etwa 36,5 m NHN im Süden und 35,7 m NHN an. Darüber befindet sich wasserun-

durchlässiger Baugrund (k ≤ 10^-4 m/s). Der Grundwasserflurabstand beträgt > 5 m. Mit einer

witterungsbedingten Schichtwasserführung im Untergrund ist allerdings zu rechnen.

Auf Grundlage der DIN 18533-1 muss für die Bereiche in denen Gründungskörper im wenig

durchlässigen Boden eingebaut werden eine sachgerechte Dränung nach DIN 4095 vor den zu

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schützenden Bauteilen verlegt werden. Diese fluchtgerecht zu verlegenden formstabile Dränlei-

tungen, Spül- und Kontrollvorrichtungen sollen eine rückstausichere Ableitung des anfallenden

Wassers in eine zuverlässige Vorflut gewährleisten. Unter Berücksichtigung einer solchen zu-

verlässigen Dränung kann aus der DIN 18533-1 Tabelle 1 die Abdichtungsklasse W1.2-E (Bild

3), was einer Abdichtung der erdberührten Teile nach Tabelle 4 entspricht. Hieraus lassen sich

für die Wände und Bodenplatte unterschiedliche Abdichtungsarten ableiten. Auf eine Abdich-

tung der Bodenplatte könnte in diesem dränierten Fall sogar verzichtet werden, wenn unter oder

auf der Bodenplatte vollflächig mit Heißbitumen verklebte Schaumglasdämmplatten angeordnet

wurden. Sollte für Gründungen im Teufenbereich der wasserundurchlässigen Böden keine

Dränung des verfüllten Arbeitsraums vorgenommen wurde, muss für die Planung der erdberühr-

ten Teile nach Tabelle 1 der DIN 18533-1 die Abdichtungsklasse W2.1-E angenommen werden

(Bild 4). Daraus ergeben sich die in Tabelle 5 der DIN 18533-1 angegebenen Abdichtungsarten

aller erdberührenden Teile (Bodenplatte + Wände).

Für Erdteile, die innerhalb der Terrassensande (Schicht 3.1) in Tiefen unterhalb von 36,5 m

NHN im Süden und 35,7 m NHN im Norden gegründet werden sollen oder in denen die bindi-

gen Bodenschichten komplett durch wasserdurchlässige Schichten ausgetauscht wurden, kann

ebenfalls die Bemessungssituation W 1.2-E angenommen werden (Bild 3). Die oben gegebe-

nen Hinweise sind hierbei zu beachten.

3.9 Geotechnische Kategorie

Das Bauvorhaben ist unter Berücksichtigung der Baugrundverhältnisse der geotechnischen

Kategorie GK-2 zuzuordnen.

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4 Abfalltechnische Untersuchungen

Die Analyseergebnisse der abfalltechnischen Untersuchungen nach LAGA Boden können dem

separaten Schadstoffbericht der DB E&C entnommen werden /U 2/.

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5 Homogenbereiche

5.1 Allgemeines

Gemäß VOB/C 2012 – Ergänzungsband 2015 sind Boden und Fels 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 das jeweilige Baugewerk bzw. Bauverfahren

vergleichbare Eigenschaften aufweist. Die im Untersuchungsbereich anstehende Schichtenfolge wird nachfolgend auf der Grundlage

des erarbeiteten Baugrundmodells, den labortechnisch ermittelten Bodenkenngrößen sowie von

Erfahrungswerten in Homogenbereiche für die Gewerke Erdarbeiten, Bohrarbeiten sowie

Ramm-, Rüttel- & Pressarbeiten nach /U 26/, /U 30/ und /U 32/ eingeteilt.

Eine Übersicht der zugeordneten Homogenbereiche gemäß den eingeteilten Baugrundschich-

ten (vgl. Abschnitt 2.4) ist in Tabelle 13 dargestellt.

Tabelle 13: Übersicht der abgegrenzten Homogenbereiche

Eine Zuordnung der für diese Gewerke abgegrenzten Homogenbereiche ist in der Anlage 8.1

für das Gewerk Erdarbeiten (ERD), in der Anlage 8.2 für das Gewerk Bohrarbeiten (BOH) und

in der Anlage 8.3 für das Gewerk Ramm-, Rüttel- u. Pressarbeiten (RAM) beigefügt.

In der graphischen Darstellung der orientierenden Homogenbereiche wurden die Grenzen teil-

weise als Interpolation bzw. Extrapolation der stichpunktartig ausgeführten Aufschlüsse aufge-

tragen. Abweichungen zwischen den Aufschlüssen sind gerade auch unter Berücksichtigung

der Lage der Aufschlüsse im Raum nicht ausgeschlossen.

In den nachfolgenden Kapiteln werden für die definierten Homogenbereiche Eigenschaften und

Kennwertspannen angegeben, welche gemäß der VOB – Teil C erforderlich sind. Die Einteilung

in orientierende Homogenbereiche erfolgte auf Basis der stichpunktartigen Erkundungen und

Laborversuche. Abweichungen von Eigenschaften und Kennwerten bzw. den gegebenen

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Spannen in untergeordneten Teilbereichen einzelner Homogenbereiche können nicht ausge-

schlossen werden.

Die an Einzelproben durchgeführten Laborergebnisse sind in Anlage 4 dargestellt.

5.2 Gewerk Erdarbeiten gemäß DIN 18300 (ERD)

Die orientierenden abfalltechnischen Untersuchungen im Untersuchungsbereich der hier

betrachteten Eisenbahnüberführung werden Ende August 2019 nachgereicht. Für das Gewerk

Erdarbeiten werden Schichten bis in eine Tiefe von 5,0 m u. GOK betrachtet.

5.2.1 Homogenbereich ERD A

Zum Homogenbereich ERD A werden die erkundeten Auffüllungen zusammengefasst. In der

nachfolgenden Tabelle sind für den abgegrenzten Homogenbereich ERD A die Eigenschaften

und Spannen der Kennwerte gemäß VOB – Teil C für Erdarbeiten /U 26/ gemäß DIN 18300

zusammengestellt.

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Tabelle 14: Homogenbereich ERD A

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5.2.2 Homogenbereich ERD B

Zum Homogenbereich ERD B werden die anstehenden Böden wie in Anlage 8.1

zusammengefasst. In der nachfolgenden Tabelle sind für den abgegrenzten Homogenbereich

ERD B die Eigenschaften und Spannen der Kennwerte gemäß VOB – Teil C für Erdarbeiten

gemäß DIN 18300 zusammengestellt.

Tabelle 15: Homogenbereich ERD B

1. gilt für bindige Böden mit Plastizität (Bodengruppe SU*-TL, TL, TM)

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5.3 Gewerk Bohrarbeiten gemäß DIN 18301

5.3.1 Homogenbereich BOH A

Zum Homogenbereich BOH A werden die Auffüllungen zusammengefasst. In der

nachfolgenden Tabelle sind für den abgegrenzten Homogenbereich BOH A die Eigenschaften

und Spannen der Kennwerte gemäß VOB – Teil C /U 30/ für Bohrarbeiten gemäß DIN 18301

zusammengestellt.

Tabelle 16: Homogenbereich BOH A

1. gemäß /U 33/

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5.3.2 Homogenbereich BOH B

Zum Homogenbereich BOH B werden die bindigen Böden zusammengefasst. In der

nachfolgenden Tabelle sind für den abgegrenzten Homogenbereich BOH B die Eigenschaften

und Spannen der Kennwerte gemäß VOB – Teil C /U 30/ für Bohrarbeiten gemäß DIN 18301

zusammengestellt.

Tabelle 17: Homogenbereich BOH B

1. gemäß /U 33/

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5.3.3 Homogenbereich BOH C

Zum Homogenbereich BOH C werden die Terrassensande wie in Anlage 8.2

zusammengefasst. In der nachfolgenden Tabelle sind für den abgegrenzten Homogenbereich

BOH C die Eigenschaften und Spannen der Kennwerte gemäß VOB – Teil C /U 30/ für

Bohrarbeiten gemäß DIN 18301 zusammengestellt.

Tabelle 18: Homogenbereich BOH C

1. gemäß /U 33/

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5.3.4 Homogenbereich BOH D

Zum Homogenbereich BOH D werden die Terrassensande wie in Anlage 8.2. In der

nachfolgenden Tabelle sind für den abgegrenzten Homogenbereich BOH D die Eigenschaften

und Spannen der Kennwerte gemäß VOB – Teil C /U 30/ für Bohrarbeiten gemäß DIN 18301

zusammengestellt.

Tabelle 19: Homogenbereich BOH D

1. gemäß /U 33/

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5.4 Gewerk Ramm-, Rüttel- u. Pressarbeiten gemäß DIN 18304 (RAM)

5.4.1 Homogenbereich RAM A

Zum Homogenbereich RAM A werden die Auffüllungen wie in Anlage 8.3 zusammengefasst. In

der nachfolgenden Tabelle sind für den abgegrenzten Homogenbereich RAM A die

Eigenschaften und Spannen der Kennwerte gemäß VOB – Teil C /U 32/ für Ramm-, Rüttel- und

Pressarbeiten gemäß DIN 18304 zusammengestellt.

Tabelle 20: Homogenbereich RAM A

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5.4.2 Homogenbereich RAM B

Zum Homogenbereich RAM B werden die anstehenden Böden wie in Anlage 8.3

zusammengefasst. In der nachfolgenden Tabelle sind für den abgegrenzten Homogenbereich

RAM B die Eigenschaften und Spannen der Kennwerte gemäß VOB – Teil C /U 32/ für Ramm-,

Rüttel- und Pressarbeiten gemäß DIN 18304 zusammengestellt.

Tabelle 21: Homogenbereich RAM B

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5.4.3 Homogenbereich RAM C

Zum Homogenbereich RAM C werden die anstehenden Böden wie in Anlage 8.3

zusammengefasst. In der nachfolgenden Tabelle sind für den abgegrenzten Homogenbereich

RAM C die Eigenschaften und Spannen der Kennwerte gemäß VOB – Teil C /U 32/ für Ramm-,

Rüttel- und Pressarbeiten gemäß DIN 18304 zusammengestellt.

Tabelle 22: Homogenbereich RAM C

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5.4.4 Homogenbereich RAM D

Zum Homogenbereich RAM D werden die anstehenden Böden wie in Anlage 8.3

zusammengefasst. In der nachfolgenden Tabelle sind für den abgegrenzten Homogenbereich

RAM D die Eigenschaften und Spannen der Kennwerte gemäß VOB – Teil C /U 32/ für Ramm-,

Rüttel- und Pressarbeiten gemäß DIN 18304 zusammengestellt.

Tabelle 23: Homogenbereich RAM D

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