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Inhaltsverzeichnis Seite
1 Einleitung 4 1.1 Unterlagen 4 1.2 Vorgang / Aufgabenstellung 6 1.3 Aufschlussarbeiten und Laboruntersuchungen 6
2 Darstellung und Bewertung der geotechnischen Untersuchungsergebnisse 8 2.1 Beschreibung der örtlichen Verhältnisse 8 2.2 Geologische Situation 8 2.3 Baugrundverhältnisse – Schichtenaufbau und Kennwerte 8 2.4 Hydrologische Verhältnisse 12 2.5 Baugrundmodell und Bodenkennwerte 12 2.6 Eignung des Untergrundes bezüglich Rammen, Bohren, Rütteln und Vibrieren 14 2.7 Betonaggressivität und Stahlkorrosivität 16 2.8 Homogenbereiche 18
3 Gründungstechnische Schlussfolgerungen 20 3.1 Tragschichtsystem 20 3.1.1 Vorbemerkungen / Anforderungen an das Tragschichtsystem 20 3.1.2 Bemessung Tragschichtsystem 21 3.1.3 Materialanforderungen Schutzschicht 23 3.1.4 Abnahmekriterien 23 3.1.5 Geotechnische Hinweise zur Bauausführung 24 3.2 Gründung Oberleitungsmaste 25 3.2.1 Vorbemerkungen 25 3.2.2 Gründung auf Bohrpfählen 25 3.2.3 Gründung auf Rammpfählen 27 3.3 Gründung Hilfsbrücke 28 3.3.1 Spitzendruck- und Mantelreibungswerte für Spundbohlen 28 3.3.2 Horizontale Bettung von Spundwänden 29 3.3.3 Verankerungen 32 3.4 Versickerungsfähigkeit / Entwässerung 33 3.5 Baugrubensicherung und Wasserhaltung 34 3.6 Einfluss der Baumaßnahmen auf angrenzende Bebauungen / Gleisanlagen 34
4 Abfalltechnische Untersuchungen 36 4.1 Vorbemerkungen / Probenahme 36 4.2 Altschotter im Baufeld 39 4.3 Boden im Baufeld 41 4.4 Zuordnungs- und Wiedereinbaukriterien (Altschotter/ Boden) 43
5 Zusammenfassung 45
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Anlagenverzeichnis
Anlage 1 Abkürzungsverzeichnis 1 Blatt
Anlage 2 Lage- und Aufschlussplan 1 Blatt
Anlage 3 Bohr- und Sondierprofile / Baugrundmodelle 4 Blatt
Anlage 4 Laboruntersuchungen Baugrund
Anlage 4.0 Zusammenstellung / Zusammenfassung 1 Blatt
Anlage 4.1 Körnungslinien 12 Blatt
Anlage 5 Betonaggressivität und Stahlkorrosivität
Anlage 5.1 Sand, schwach schluffig (KRB 1.6) 5 Blatt
Anlage 5.2 Sand (KRB 1.6) 5 Blatt
Anlage 5.3 Sand, schluffig (KRB 1.7) 5 Blatt
Anlage 5.4 Sand (KRB 2.1) 5 Blatt
Anlage 6 Abfalltechnische Untersuchungen
Anlage 6.1 Boden 6 Blatt
Anlage 6.2 Schotter 8 Blatt
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1 Einleitung
1.1 Unterlagen Neben den gegenwärtig gültigen Normen, Richtlinien und Vorschriften für Erd- und Grundbau standen
für die Erstellung dieses geotechnischen Berichtes insbesondere folgende Unterlagen zur Verfügung:
/U1/ Skizze Baugrunderkundungen mit eingezeichneter Trassierung, Arbeitsstand 01/2020, Ersteller: Herr Borth, DB E&C, Region Ost
/U2/ Ergebnisse der Aufschlussarbeiten, Fa. Rösch & Reimann, Oktober 2020
/U3/ Laborergebnisse der DB Engineering & Consulting GmbH, Oktober/November 2020
/U4/ Baugrundgutachten, Strecke 6142, Kreuzungsbauwerk Bln. Adlershof – Flughafen Schönefeld, km 12,804, Baugrund Stralsund Ingenieurgesellschaft mbH, 08.07.2019
/U5/ Geologische Karte, Blatt Köpenick (3547); Maßstab 1 : 25.000 Preußische geologische Landesanstalt 1933
/U6/ Digitaler Umweltatlas Berlin, Grundwassergleichenkarte des Hauptgrundwasserleiters und des Panketalgrundwasserleiters (Ausgabe 2018), Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin
/U7/ Digitaler Umweltatlas Berlin, zu erwartender höchster Grundwasserstand (zeHGW) (Ausgabe 2018), Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin
/U8/ Digitaler Umweltatlas Berlin, zu erwartender mittlerer höchster Grundwasserstand (zeMHGW) (Ausgabe 2018), Senatsverwaltung für Stadtentwicklung Berlin
/U9/ Ril 836 Erdbauwerke und sonstige geotechnische Bauwerke planen, bauen und instand halten, 7. Aktualisierung, gültig ab 01.11.2019
/U10/ DBS 918 062 Technische Lieferbedingungen Korngemische für Trag- und Schutzschichten zur Herstellung von Eisenbahnfahrwegen, Juli 2007
/U11/ DWA-A 138 Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser, 04/2005.
/U12/ Empfehlungen des Arbeitskreises „Pfähle“ – EA-Pfähle, 2. Auflage, Ernst & Sohn 2012
/U13/ Empfehlungen des Arbeitskreises „Baugruben“ – EAB, 5. Auflage, Ernst & Sohn 2012
/U14/ Bericht des Arbeitskreises Baugruben: Entwurf EB 85 und Anhang A 10, Bautechnik 95 (2018), Heft 9, Verlag Ernst & Sohn
/U15/ ZTVE-StB 17, Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau
/U16/ DIN 18299, VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen - Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Allgemeine Regelungen für Bauarbeiten jeder Art, Ausgabe 2016-09
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/U17/ DIN 18300, VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen - Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Erdarbeiten, Ausgabe 2016- 09
/U18/ DIN 18301, VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen - Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) – Bohrarbeiten, Ausgabe 2016-09
/U19/ DIN 18304, VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen - Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Ramm-, Rüttel- und Pressarbeiten, Ausgabe 2016-09
/U20/ K.M. Borchert, A. Große, Veränderung der Boden- und Felsklassen in der VOB, Teil C (2015), geotechnik 39 (2016), Heft 3, S. 195 – 204
/U21/ Grundbau-Taschenbuch Teil 2: geotechnische Verfahren, 8.Auflage 2018
/U22/ Gesetz zur Förderung der Kreislaufwirtschaft und Sicherung der umweltverträglichen Beseitigung von Abfällen - KrWG - Kreislaufwirtschaftsgesetz vom 24.02.2012 (BGBl. I S. 212), das durch § 44 Absatz 4 des Gesetzes vom 22. Mai 2013 (BGBl. I S. 1324) geändert worden ist
/U23/ DB AG – Richtlinie 880.4010 „Bautechnik; Verwertung von Altschotter“ vom 01.02.2003
/U24/ LAGA, Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Abfällen, Teil II: Technische Regeln für die Verwertung, Pkt. 1.2 Bodenmaterial (TR Boden), vom 05.11.2004
/U25/ Verordnung über das Europäische Abfallverzeichnis – Abfallverzeichnis – Verordnung – AVV vom 10. Dezember 2001, letztmalig geändert am 15.07.2006 (BGBl. Nr. 34 vom 20.07.2006)
/U26/ Vollzugshinweise zur Zuordnung von Abfällen zu den Abfallarten eines Spiegeleintrages in der Abfallverzeichnis-Verordnung vom 07.03.2012; Veröffentlichung im Amtsblatt von Berlin Nr. 19 vom 11.05.2012, Seite 738
/U27/ Liste der Schwellenwerte für die Einstufung von Herbizid-Belastungen von Altschotter (nicht gefährlich/ gefährlich) für Brandenburg/ Berlin; SBB Sonderabfallgesellschaft Brandenburg/ Berlin mbH; 2015 in Verbindung mit Schreiben Berliner Senat v. 11.01.16
/U28/ Verordnung über die Nachweisführung bei der Entsorgung von Abfällen - NachwV – Nachweisverordnung vom 20. Oktober 2006 (BGBl. I Nr. 48 vom 26.10.2006 S. 2298; 19.7.2007 S. 1462 07)
/U29/ DepVerwV – Deponieverwertungsverordnung - Verordnung über die Verwertung von Abfällen auf Deponien über Tage, 25.07.2005
/U30/ Leitfaden zur Probenahme und Untersuchung von mineralischen Abfällen im Hoch- und Tiefbau (Runder Tisch Abfallbeprobung Brandenburg-Berlin), Stand 05/2009
/U31/ Prüfberichte Nr. HBE-20-0151384/01-1 und HBE-20-0151384/02-1; SYNLAB Analytics & Services Germany GmbH, Köpenicker Str. 325, 12555 Berlin, 19.11.2020
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1.2 Vorgang / Aufgabenstellung Die DB Netz AG plant den Ersatzneubau des Kreuzungsbauwerks km 12,804 Berlin-Adlershof –
Flughafen Berlin-Schönefeld. Dafür wurde im Juli 2019 bereits ein Baugrundgutachten erstellt /U4/.
Im Rahmen der Planungen hat sich nunmehr ergeben, dass neben den Gründungsmaßnahmen für
das v.g. Kreuzungsbauwerk auch Verschwenkungen und Anhebungen der vorhanden Gleise sowie
neue Oberleitungsmasten erforderlich werden. Bei ca. km 12,850 der Strecke 6142 soll vor dem
Kreuzungsbauwerk Adl-Fhs km 12,930 ein Dammdurchbruch geschaffen und eine Hilfsbrücke
eingebaut werden.
Für die weiteren Planungen wurde die DB Engineering & Consulting GmbH von der DB Netz AG mit
der Erkundung und geotechnischen Bewertung des Baugrundes für die vorgesehen Gleisbau-
maßnahmen und die Gründungen der Oberleitungsmaste sowie der Hilfsbrücke beauftragt.
1.3 Aufschlussarbeiten und Laboruntersuchungen Die Aufschlussarbeiten wurden im Oktober 2020 ausgeführt. Zur Erkundung des vorhandenen
Baugrundes, zur Entnahme von gestörten Bodenproben sowie zur Ermittlung der vorhandenen
Lagerungsdichten wurden Kleinrammbohrungen (KRB), schwere Rammsondierungen (DPH) und
Schürfe (Sch) ausgeführt. Die Erkundungspunkte wurden im Vorfeld durch Kampfmittel-
untersuchungen freigemessen.
Durchgeführte Erkundungen
| Aufschluss | Station | Strecke |
|---|---|---|
| KRB 1.1 / Sch 1.1 | km 12,580 | 6007-1 |
| KRB 1.2 / Sch 1.2 | km 12,730 | 6007-1 |
| KRB 1.3 / Sch 1.3 | km 12,905 | 6007-1 |
| KRB 1.4 / DPH 1.4 / Sch 1.4 | km 12,585 | 6142-2 |
| DPH 1.5 / Sch 1.5 | km 12,685 | 6142-2 |
| KRB 1.6 / DPH 1.6 | km 0,865 | 6147-1 |
| KRB 1.7 / DPH 1.7 | km 0,795 | 6147-1 |
| KRB 1.8 / DPH 1.8 / Sch 1.8 | km 0,700 | 6147-1 |
| KRB 1.9 / DPH 1.9 / Sch 1.9 | km 1,060 | 6147-1 |
| KRB 2.1 / DPH 2.1 | km 12,865 | 6142-1 |
| KRB 2.2 / DPH 2.2 | km 12,865 | 6142-1 |
| KRB 2.3 / DPH 2.3 | km 12,865 | 6142-1 |
Die Ansatzpunkte der Aufschlüsse wurden auf die Schienenoberkante (SO) und Gleisachse (GA) des
jeweils benachbarten Gleises eingemessen. Die Lage der Aufschlüsse ist im Lageplan der Anlage 2
dargestellt.
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Die Entnahme von gestörten Bodenproben erfolgte je lfd. Meter bzw. bei Schichtwechsel. Alle aus den
Kleinrammbohrungen und aus den Schürfen entnommenen Bodenproben wurden durch den
Bearbeiter spezifiziert wurden. Zur genaueren Klassifizierung der Bodenarten in Bodengruppen nach
DIN 18196 und Bodenklassen sind ausgewählte Bodenproben bodenphysikalischen Untersuchungen
unterzogen worden /U3/.
· 9 Nasssiebungen nach DIN EN ISO 17892-4 und
· 3 kombinierte Sieb-/ Schlämmanalysen nach DIN EN ISO 17892-4
Die Ergebnisprotokolle sowie eine Gesamtübersicht zu den Laboruntersuchungen sind der Anlage 4
zu entnehmen.
Desweiteren wurden ausgewählte Bodenproben auf stahl- und betonangreifende Inhaltstoffe
untersucht. Diese Ergebnisse können Pkt. 2.7 und Anlage 5 entnommen werden.
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2 Darstellung und Bewertung der geotechnischen Untersuchungsergebnisse
2.1 Beschreibung der örtlichen Verhältnisse Der Untersuchungsbereich befindet sich im Südosten Berlins im Stadtbezirk Treptow-Köpenick. Über
das Kreuzungsbauwerk km 12,804 Berlin-Adlershof – Flughafen Berlin-Schönefeld verlaufen die
Strecken 6007 (S-Bahn), 6142 (Berlin-Cottbus-Görlitz), 6147 und 6146. Die Gleise der v.g. Strecken
befinden sich in Dammlage. Unter dem Kreuzungsbauwerk wird die S-Bahnstrecke 6008 geführt.
2.2 Geologische Situation Entsprechend der geologischen Übersichtskarte /U5/ befindet sich der Untersuchungsbereich im
Berliner Urstromtal. So ist als Baugrund dominierend mit Talsanden zu rechnen.
Durch den Bau der Verkehrsanlagen sind anthropogene Auffüllungen vorhanden. Erfahrungsgemäß
ist davon auszugehen, dass ein Großteil dieser Auffüllungen aus den in der Umgebung vorhandenen
Böden besteht, so dass ein Übergang von Auffüllung zum gewachsenen Baugrund nicht immer
eindeutig erkennbar ist. Meist sind die Auffüllungen lockerer gelagert als der natürlich gewachsene
Boden. Fremdbestandteile wie Bauschutt, Schlacke o.ä. können in den Auffüllungen vorhanden sein.
2.3 Baugrundverhältnisse – Schichtenaufbau und Kennwerte Die in den Gleisen ausgeführten Schurfe weisen Schotterdicken zwischen 0,49 und 0,94 unter OK
Schwelle aus. Der Schotter wird als leicht verschmutzt bis verschmutzt sowie mechanisch
reinigungsfähig eingeschätzt.
Schotterdicken
| Strecke | Station | Aufschluss | Schotterdicke ab OK Schwelle |
|---|---|---|---|
| 6007-1 | km 12,580 | Sch 1.1 | 0,54 m |
| 6007-1 | km 12,730 | Sch 1.2 | 0,57 m |
| 6007-1 | km 12,905 | Sch 1.3 | 0,59 m |
| 6142-2 | km 12,585 | Sch 1.4 | 0,64 m |
| 6142-2 | km 12,685 | Sch 1.5 | 0,77 m |
| 6147-1 | km 0,795 | Sch 1.7 | 0,49 m |
| 6147-1 | km 1,060 | Sch 1.9 | 0,94 m |
Unterhalb des Schotters sind mit den Schurfen aufgefüllte Sande der Bodengruppen [SE-SE, SU und
SU*] erkundet worden. Diese Böden entsprechen von den Materialeigenschaften nicht den
Tragschichten im Sinne der Ril 836 und DBS 918 062 /U10/.
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Mit den neben den Gleisen in den Randwegenbereichen bzw. am Dammfuß ausgeführten
Kleinrammbohrungen wurden zunächst aufgefüllte Sande der Bodengruppen [SE, SU, SU*] erkundet.
Oberflächennah sind bereichsweise humose Sande (Bodengruppe [OH]) vorhanden. Die Dicke der
Auffüllungen schwankt zwischen 1,6 m und 7,6 m.
Unter den Auffüllungen folgen die anstehenden Böden, wobei der Übergang nicht immer eindeutig
feststellbar war. Der anstehende Baugrund besteht dominierend aus grobkörnigen Sanden der
Bodengruppen SE. Bereichsweise sind ditrekt unter den Dämmen geringmächtige schwach schluffige
und schwach humose Sande (Bodengruppe SU-OH) als ehemaliger Oberboden vorhanden.
Die genauen Schichtenverläufe in den einzelnen Bereichen können den Baugrundprofilen in der
Anlage 3 entnommen werden.
Den erkundeten Böden lassen sich die in nachfolgenden Tabellen enthaltenen Kennwerte
(Laboruntersuchungen an repräsentativen Einzelproben sowie regionale Erfahrungswerte) zuordnen.
Bodenkennwerte und Zuordnungen (1)
| Auffüllungen | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Bodenart | Sande | schluffige Sande | |||
| Bodengruppe nach DIN 18196 | [SE, SU] | [SU*] | |||
| Baugrundschicht | 1.1a | 1.1b | 1.1c | 1.2a | 1.2b |
| Kornanteil d ≤ 0,063 mm [%] | 8,2 – 11,8 / (0–15) | 22,1 – 30,7 / (15-40) | |||
| Kornanteil d > 2,0 mm [%] | 1,6 – 3,7 / (0–50) | 1,7 – 3,8 / (0-30) | |||
| Anteil Steine D > 63 mm [%] | (0–20) | (0–20) | |||
| Anteil Blöcke D > 200 mm [%] | (0–6) | (0–6) | |||
| Anteil große Blöcke D > 630 mm [%] | (0–4) | (0–4) | |||
| Ungleichförmigkeitszahl C [-] u | 3,0 – 7,6 (2,0–15) | 49,2 – 77,1 / (5 – 90) | |||
| natürl. Wassergehalt w [%] n | (2–10) | (5 - 20) | |||
| Glühverlust V [%] gl | (< 3) | (< 3) | |||
| Lagerungsdichte | locker | mitteldicht | dicht | locker | mitteldicht |
| Dichte feucht ρ [g/cm³] | (1,6–1,8) | (1,7–1,9) | (1,8-2,0) | 1,7-1,9 | 1,8-2,0 |
| Kohäsion [kN/m²] | (0 - 4) | (2 – 6) | |||
| Abrasivität | (schwach abrasiv) | (schwach abrasiv) | |||
| Durchlässigkeitswerte k [m/s] f nach Beyer bzw. USBR/Bialas Erfahrungswerte | 2,5 * … 9,0 * 10-5 (10-5 … 10-4) | 3,6 * 10-7 … 2,5 * 10-6 (10-7 … 10-6) | |||
| Durchlässigkeit nach DIN 18130 | durchlässig | schwach durchlässig | |||
| Frostempfindlichkeit nach ZTVE - StB 09 | F1 [SE] F1-F2 [SU] | F3 |
in (): Erfahrungswerte
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Bodenkennwerte und Zuordnungen (2)
| Auffüllungen | Anstehende Böden | |||
|---|---|---|---|---|
| Bodenart | humose Sande | Sande | ||
| Bodengruppe nach DIN 18196 | [OH] | SE untergeordnet: SU-OH | ||
| Baugrundschicht | 1.3 | 2.1 | 2.2 | 2.3 |
| Kornanteil d ≤ 0,063 mm [%] | (0 – 30) | 0,6 – 1,4 / (0–15) | ||
| Kornanteil d > 2,0 mm [%] | (0 – 40) | 0,0 – 0,2 / (0–40) | ||
| Anteil Steine, D > 63 mm [%] | (0–20) | (0–20) | ||
| Anteil Blöcke , D > 200 mm [%] | (0–6) | (0–6) | ||
| Anteil große Blöcke, D > 630 mm [%] | (0–4) | (0–4) | ||
| Ungleichförmigkeitszahl C [-] u | (2 – 30) | 2,0 – 2,2 / (1,5–15) | ||
| natürl. Wassergehalt w [%] n | (5 – 30) | (2–20) | ||
| Glühverlust V [%] gl | (3 – 15) | (<3) | ||
| Lagerungsdichte | locker | locker | mitteldicht | dicht |
| Dichte feucht ρ [g/cm³] | (1,5 – 1,7) | (1,6–1,8) | (1,7–1,9) | (1,8–2,0) |
| Kohäsion [kN/m²] | (0 – 4) | (0–4) | ||
| Abrasivität | (schwach abrasiv) | (schwach abrasiv) | ||
| Durchlässigkeitswerte k [m/s] f nach Beyer bzw. USBR/Bialas Erfahrungswerte | --- (10-7 … 10-5) | 1,8 * … 2,9 * 10-4 (10-5 … 10-4) | ||
| Durchlässigkeit nach DIN 18130 | durchlässig bis schwach durchlässig | durchlässig | ||
| Frostempfindlichkeit nach ZTVE - StB 09 | F2 | F1 F2 (SU-OH) |
in (): Erfahrungswerte
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Die sich für die erkundeten charakteristischen Bodenarten aus den Korngrößenverteilungen
ergebenden Körnungsbänder sind nachfolgend dargestellt. Es werden dabei nur die Körnungsbänder
angegeben, wo mindestens zwei Versuche vorliegen.
Bild 1 Körnungsband Sande (Schicht 1.1 und Schicht 2)
Bild 2 Körnungsband schluffige Sande (Schicht 1.2)
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2.4 Hydrologische Verhältnisse Mit den im Oktober 2020 ausgeführten Erkundungen wurden folgende Wasserhorizonte festgestellt.
Erkundete Wasserstände
| Strecke / Station | Aufschluss | Wasseranschnitt unter AP unter SO | |
|---|---|---|---|
| 6007 / km 12,730 | KRB 1.2 | 7,0 m | 7,41 m |
| 6142 / km 12,585 | KRB 1.4 | 6,0 m | 6,83 m |
| 6147 / km 0,865 | KRB 1.6 | 7,6 m | 7,71 m |
| 6147 / km 0,795 | KRB 1.7 | 7,4 m | 7,71 m |
| 6147 / km 0,700 | KRB 1.8 | 7,3 m | 7,74 m |
| 6147 / km 10,60 | KRB 1.9 | 7,5 m | 8,08 m |
| 6142 / km 12,865 | KRB 2.2 | 5,4 m | 5,94 m |
| 6142 / km 12,865 | KRB 2.3 | 5,3 m | 5,91 m |
| 6142 / km 12,865 | KRB 2.1 | 2,8 m | 5,88 m |
Gemäß Digitalem Umweltatlas Berlin (Grundwassergleichenkarte des Hauptgrundwasserleiters und
des Panketalgrundwasserleiters) /U6/ verläuft die Strömungsrichtung des Grundwassers von Südwest
in Richtung des Verlaufs der Dahme. Im Untersuchungsbereich ist mit einem mittleren Grundwasser-
stand von ca. NHN +33,0 m zu rechnen.
Entsprechend /U8/ wird für den Untersuchungsbereich ein zu erwartender mittlerer höchster
Grundwasserstand (zeMHGW) zwischen 33,2 und 33,4 m NHN und nach /U7/ ein zu erwartender
höchster Grundwasserstand (zeHGW) zwischen 33,6 und 33,8 m NHN ausgewiesen.
Der Untersuchungsbereich befindet sich in keinem Wasserschutzgebiet.
2.5 Baugrundmodell und Bodenkennwerte Im Ergebnis der Baugrunderkundungen und der bodenmechanischen Untersuchungen lässt sich ein
Baugrundmodell entwickeln, welches für die Bewertung der Baugrundverhältnisse herangezogen
wird. Dabei wurden Böden mit annähernd gleichen bodenphysikalischen und bodenmechanischen
Eigenschaften in Schichten zusammengefasst.
Auffüllungen
Schicht 1.1 grob- und gemischtkörnige Sande Bodengruppe: [SE, SU] Schicht 1.1a locker gelagert Schicht 1.1b mitteldicht gelagert Schicht 1.1c dicht gelagert
Schicht 1.2 schluffige Sande ohne Plastizität
Bodengruppe: [SU*] Schicht 1.2a locker gelagert Schicht 1.2b mitteldicht gelagert
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Anstehende Böden
Schicht 2 grob- und gemischtkörnige Sande
Bodengruppe: SE, SU Schicht 2.1 locker gelagert Schicht 2.2 mitteldicht gelagert Schicht 2.3 dicht gelagert
Den v. g. Schichten können für erdstatische Berechnungen die in nachfolgenden Tabellen enthaltenen
charakteristische Bodenkennwerte zugeordnet werden. Für die oberflächennahen und nur
geringmächtigen humosen Sande werden keine gesonderten Kennwerte angegeben.
Charakteristische Bodenkennwerte Auffüllungen
| Auffüllungen | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Bodenart | Sande | schluffige Sande | |||
| Schicht | 1.1a | 1.1b | 1.1c | 1.2a | 1.2b |
| Lagerung/Konsistenz | lo | md | d | lo | md |
| Wichte des feuchten Bodens g [kN/m3] k | 17 | 18 | 19 | 18 | 18,5 |
| Wichte des Bodens unter Auftrieb g‘ [kN/m3] k | 9 | 10 | 11 | 10 | 10,5 |
| wirksamer Reibungs- winkel f‘ [o] k | 30 | 32 | 35 | 27 | 29,5 |
| wirksame Kohäsion c’ [kN/m2] k | 0 | 0 | 0 | 2 | 2 |
| E 1) bei 100 kN/m² s0 [MN/m²] | 10 | 20 | 40 | 10 | 15 |
| Exponent w1) | 0,55 | 0,55 | 0,55 | 0,65 | 0,65 |
w æ s ö 1): Parameter gemäß Ohde’scher Gleichung E =E ç ÷ mit p = 100 kPa S S,0ç è p ÷ ø a a
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Charakteristische Bodenkennwerte anstehende Böden
| anstehende Böden | |||
|---|---|---|---|
| Bodenart | grob- und gemischtkörnige Sande | ||
| Schicht | 2.1 | 2.2 | 2.3 |
| Lagerung/Konsistenz | lo | md | d |
| Wichte des feuchten Bodens g [kN/m3] k | 17 | 18 | 19 |
| Wichte des Bodens unter Auftrieb g‘ [kN/m3] k | 9 | 10 | 11 |
| wirksamer Reibungs- winkel f‘ [o] k | 30 | 32,5 | 35 |
| wirksame Kohäsion c’ [kN/m2] k | 0 | 0 | 0 |
| E 1) bei 100 kN/m² s0 [MN/m²] | 15 | 30 | 50 |
| Exponent w1) | 0,55 | 0,55 | 0,55 |
w æ s ö 1): Parameter gemäß Ohde’scher Gleichung E =E ç ÷ mit p = 100 kPa S S,0ç è p ÷ ø a a
2.6 Eignung des Untergrundes bezüglich Rammen, Bohren, Rütteln und Vibrieren
Rammen
Die erkundeten Baugrundschichten bestehen aus aufgefüllten und anstehenden Sanden in lockerer
bis dichter Lagerung. Eine Klassifizierung der Böden hinsichtlich ihrer Rammfähigkeit (z.B. nach DIN-
Norm) gibt es nicht. Die nachfolgende Einschätzung basiert auf der Grundlage der erkundeten
Bodenarten, Lagerungsdichten und den Erfahrungen.
Sofern die sandigen Auffüllungen örtlich keine gröberen Bestandteile (Bauschutt o.ä.) enthalten, sind
sie bei der lockeren Lagerung leicht und bei einer mitteldichten Lagerung mittelschwer rammfähig.
Grundsätzlich ist davon auszugehen, dass in locker gelagerten Auffüllungen Verdichtungssetzungen
durch Rammarbeiten auftreten können.
Die anstehenden Sande werden in Abhängigkeit der Lagerungsdichten als leicht bis mittelschwer
(locker gelagert), mittelschwer bis schwer rammfähig (mitteldicht gelagert) sowie schwer bis sehr
schwer rammfähig (dicht gelagert) eingeschätzt. Bei Rammungen in dicht gelagerten Sanden können
Rammhilfen erforderlich werden.
Mit zunehmender Rammtiefe bzw. größer werdender Lagerungsdichte bei den Sanden ist mit
zunehmenden Erschwernissen bei den Rammungen zu rechnen.
Bei Rammungen sollten folgende Grundsätze beachtet werden:
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§ 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 bzw.
Setzungen des Bodens führen kann.
Bohren
Die im Untersuchungsbereich vorhandenen Böden sind grundsätzlich als bohrbar anzusehen.
Hindernisse im Untergrund, die nicht überbohrbar sind, können im Regelfall durch Meißelarbeiten
beseitigt werden.
Rütteln und Vibrieren
Die vorhandenen locker und mitteldicht gelagerten Sande sind für Rüttel- / Vibrationsverfahren gut
geeignet. In den locker gelagerten rolligen Böden ist beim Einrütteln / Einvibrieren mit
Verdichtungssetzungen zu rechnen. In Abhängigkeit von der Kornzusammensetzung und dem
Grundwasserstand besteht bei sehr locker gelagerten rolligen Böden die Gefahr des
Setzungsfließens. In dicht gelagerten Sanden ist nur mit einem geringen Eindringfortschritt beim
Vibrieren zu rechnen.
Bei Arbeiten im Eigenfrequenzbereich der vorhandenen Böden besteht die Gefahr von Schäden an
Nachbarbebauungen.
Einpressen
Die vorhandenen Sande in lockerer und mitteldichter Lagerung sind für das Einpressverfahren gut
geeignet. In dicht gelagerten Sanden ist das Einpressen nur noch bedingt möglich. Sehr dicht
gelagerte Sande und dicht gelagerte Böden mit Steineinlagerungen sind für das Einpressen nicht
geeignet.
Bei fachgerechter Anwendung des Einpressverfahrens ist das Risiko von Schäden an
Nachbarbebauungen gering.
Die von uns durchgeführten Einschätzungen schließen nicht die Erfahrungen von Baubetrieben bei
der Durchführung von Gründungsmaßnahmen mit ähnlichen Baugrundverhältnissen aus. Bei der
Planung der Gründungsarbeiten empfehlen wir zur Auswahl der Einbringtechnologie und -geräte eine
Fachfirma einzuschalten und ggf. Proberammungen o.ä. vorzusehen.
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2.7 Betonaggressivität und Stahlkorrosivität Im Rahmen ausgeführten geotechnischen Untersuchungen wurden zur Beurteilung der
Betonaggressivität und Stahlkorrosivität ausgewählte Bodenproben auf beton- und stahlangreifende
Inhaltsstoffe untersucht.
Untersuchte Bodenproben
| Nr. | Strecke / Station | Aufschluss-Nr. | Boden | Entnahmetiefe |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Str. 6147 / km 0,865 | KRB 1.6 | A, Sand, schwach schluffig | 3,1 – 5,0 m |
| 2 | Str. 6147 / km 0,865 | KRB 1.6 | Sand | 7,6 – 9,0 m |
| 3 | Str. 6147 / km 0,795 | KRB 1.7 | A, Sand, schluffig | 1,7 – 6,0 m |
| 4 | Str. 6142 / km 12,865 | KRB 2.1 | Sand | 4,3 – 7,0 m |
Die Untersuchungen lieferten folgende Ergebnisse.
Betonaggressivität und Stahlkorrosivität Boden
| Boden | Betonaggressivität nach DIN 4030 | Korrosionswahrscheinlichkeit nach DIN 50929 Bodenklasse Mulden- und Flächen- Lochkorrosion korrosion | ||
|---|---|---|---|---|
| A, Sand, schwach schluffig | unterhalb Expositionsklasse XA1 | Ia 1) | sehr gering | sehr gering |
| Sand | unterhalb Expositionsklasse XA1 | Ia 1) | sehr gering | sehr gering |
| A, Sand, schluffig | unterhalb Expositionsklasse XA1 | Ib 2) | gering | sehr gering |
| Sand | unterhalb Expositionsklasse XA1 | Ia 1) | sehr gering | sehr gering |
- praktisch nicht aggressiv
- schwach aggressiv
Eine Detaillierung zu den Untersuchungsergebnissen ist in der Anlage 5 des vorliegenden Berichts
enthalten.
Für die Erstellung des Baugrundgutachtens /U4/ wurden Grundwasserproben entnommen und auf
beton- und stahlangreifende Inhaltsstoffe untersucht. Die Untersuchungen lieferten die folgende
Ergebnisse.
Betonaggressivität Wasser
| Aufschluss | Betonaggressivität nach DIN 4030 |
|---|---|
| BS 9/19 | unterhalb der Zuordnungskriterien der Expositionsklasse XA1 |
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Stahlkorrosivität Wasser
| Aufschluss | Korrosionswahrscheinlichkeit nach DIN 50929 Mulden- und Lochkorrosion Flächenkorrosion | |
|---|---|---|
| BS 4/19 | sehr gering 1) sehr gering 2) | sehr gering 1) sehr gering 2) |
| BS 6/19 | sehr gering 1) sehr gering 2) | sehr gering 1) sehr gering 2) |
- Freie Korrosion im Unterwasserbereich
- Korrosion an der Wasser/Luft-Grenze
Die einzelnenen Untersuchungsergebnisse für das Wasser können den Versuchsprotokollen in /U4/
entnommen werden.
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2.8 Homogenbereiche 2015 wurde die VOB (Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen) grundsätzlich überarbeitet
und neu herausgegeben. 2016 wurde sie weiter überarbeitet /U16/. Mit dem Teil C (Allgemeine
Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen – ATV) wurden Homogenbereiche eingeführt,
welche die bisherigen Bodenklassen ersetzen. Homogenbereiche werden gemäß dieser VOB
folgendermaßen definiert:
„Ein Homogenbereich ist ein begrenzter Bereich, bestehend aus einzelnen oder mehreren Boden-
oder Felsschichten, der für einsetzbare Erdbaugeräte, für Bohrarbeiten und für Ramm-, Rüttel- oder
Pressarbeiten vergleichbare Eigenschaften aufweist.Sind umweltrelevante Inhaltsstoffe zu beachten,
so sind diese bei der Einteilung der Homogenbereiche zu berücksichtigen“
In der folgenden Tabelle werden die einzelnen Baugrundschichten aus dem geotechnischen
Baugrundmodell jeweils Homogenbereichen zugeordnet. Die Zuordnung der Baugrundschichten in
einzelne Homogen-bereiche erfolgt für die DIN Normen 18300 /U17/ (Erdarbeiten), 18301 /U18/
(Bohrarbeiten) und 18304 /U19/ (Ramm-, Rüttel- und Pressarbeiten).
Homogenbereiche für die Gewerke Erdarbeiten, Bohrarbeiten und Ramm-, Rüttel- und Pressarbeiten als Kombination mehrerer geotechnischer Schichten
| BGS | Schichtbezeichnung | Homogenbereiche nach | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Nr. | DIN 18300 | DIN 18301 | DIN 18304 | |||||||||
| Auffüllungen | ||||||||||||
| Sande [SE, SU] | ||||||||||||
| 1.1a | grob- und gemischtkörnige Sande, locker | E1 | B1 | R1 | ||||||||
| 1.1b | grob- und gemischtkörnige Sande, mitteldicht | R2 | ||||||||||
| 1.1c | grob- und gemischtkörnige Sande, dicht | E2 | B2 | R31) | ||||||||
| schluffige Sande [SU*] | ||||||||||||
| 1.2a | schluffige Sande, locker | E1 | B1 | R1 | ||||||||
| 1.2b | schluffige Sande, mitteldicht | R2 | ||||||||||
| humose Sande [OH] | ||||||||||||
| 1.3 | humose Sande | E4 (E1)2) | B4 | R1 | ||||||||
| anstehende Böden | ||||||||||||
| grob- und gemischtkörnige Sande (SE, SU) | ||||||||||||
| 2.1 | grob- und gemischtkörnige Sande / Kiese, locker | E1 | B1 | R1 | ||||||||
| 2.2 | grob- und gemischtkörnige Sande / Kiese, mitteldichtdicht | R2 | ||||||||||
| 2.3 | grob- und gemischtkörnige Sande / Kiese, dicht | E2 | B2 | R31) |
- ggf. Rammhilfen erforderlich
- in Abhängigkeit der Schichtdicke und der organischen Bestandteile
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Die Bezeichnungen der Homogenbereiche wurden analog zur Veröffentlichung von Borchert und
Große /U20/ gewählt, also z.B. für Erdarbeiten E1, E2 usw. Die Kennwerte der einzelnen
Bodenschichten sind unter Punkt 2.3 zusammengestellt.
Für den vorhandenen Gleisschotter (b-Probe), den Boden unter dem Schotter (c-Probe) sowie für den
Bereich des geplanten Dammdurchbruchs liegen abfalltechnische Untersuchungen vor. Bei der
Erstellung der Homogenbereiche werden die Ergebnisse der abfalltechnischen Untersuchungen
zusätzlich berücksichtigt. Dabei werden den Böden/Schichten, die Zuordnungswerte > Z0 ausweisen,
folgende Homogenbereiche zugeordnet.
Homogenbereiche für die Gewerke Erdarbeiten, und Bohrarbeiten infolge abfalltechnischer Untersuchungen
| BGS Nr. | Schichtbezeichnung | Homogenbereiche nach | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| DIN 18300 | DIN 18301 | |||||||
| Auffüllungen | ||||||||
| Schotter | ||||||||
| 1.0 (I) | Schotter (Z1) | E5 (I) | B5 (I) | |||||
| 1.0 (II) | Schotter (Z2) | E5 (II) | B5 (II) | |||||
| Sande [SE, SU] | ||||||||
| 1.1a (I) | grob- und gemischtkörnige Sande (Z1) | E1 (I) | B1 (I) | |||||
| 1.1a (II) | grob- und gemischtkörnige Sande (Z2) | E1 (II) | B1 (II) | |||||
| gemischtkörnige Sande [SU*] | ||||||||
| 1.2a (I) | gemischtkörnige Sande (Z1) | E1 (I) | B1 (I) |
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3 Gründungstechnische Schlussfolgerungen
3.1 Tragschichtsystem 3.1.1 Vorbemerkungen / Anforderungen an das Tragschichtsystem Entsprechend der vorliegenden Trassierung /U1/ ergeben sich für die betroffenen Streckengleise
folgende Verschwenkungen und Gradientenänderungen.
Gradientenänderungen / Verschwenkungen
| Strecke | Gradientenänderung | Verschwenkung |
|---|---|---|
| 6007-1 | -3 … +3 cm | max. 1,13 m |
| 6142-2 | -2 … +42 cm | max. 2,73 m |
| 6147-1 | 0 … +36 cm | max. 1,82 m |
Für die Bemessung von Schutzschichten kommt als Planungsgrundlage die Ril 836 /U9/ zur
Anwendung. Der zu untersuchende Abschnitt befindet sich im Frosteinwirkungsgebiet (FEG) II.
Daraus ergeben sich die in nachfolgender Tabelle zusammengestellten Regelanforderungen.
Regelanforderungen an den Unterbau unter Gleisen auf Erdkörpern
| Neubau | Verbesserung / Erneuerung | |
|---|---|---|
| Geschwindigkeit | 80 km/h < v ≤ 160 km/h | 80 km/h < v ≤ 160 km/h |
| Oberbau | Schotter | Schotter |
| Tragfähigkeits- und Verdichtungsanforderungen Trag-/Schutzschicht | E ³ 100 MN/m² v2 E ³ 45 MN/m² vd D ³ 1,00 Pr | E ³ 50 MN/m² v2 E ³ 35 MN/m² vd D ³ 1,00 Pr |
| Mindestdicke Schutzschicht entsprechend FEG II bei Regelaufbau nach /U9/ | F1-Boden: -- / 0,35 m * F2-Boden: 0,35 m F3-Boden: 0,45 m | F1-Boden: -- / 0,20 m * F2-Boden: 0,20 m F3-Boden: 0,25 m |
| Tragfähigkeits- und Verdichtungsanforderungen Planum | E ³ 45 MN/m² v2 E ³ 35/30** MN/m² vd | E ³ 30 MN/m² v2 E ³ 25/20** MN/m² vd |
| Unterbau / Untergrund nach /U9/ abzusichernder Tragbereich Mindestanforderung Konsistenz I C Mindestanforderung Lagerungsdichte D | 2,0 m u. SO (Anhaltswert) ≥ 0,75 (steif) ≥ 0,3 (C <3, mitteldicht) U ≥ 0,45 (C ≥3, mitteldicht) U | 2,0 m u. SO (Anhaltswert) ≥ 0,6 (weich) > 0,2 (locker) |
- Tragschichtdicke wegen Frostsicherheit / Tragschichtdicke wegen Verformungseigenschaften ** der höhere Wert gilt für grobkörnige Böden, der kleinere Wert für gemischt- und feinkörnige Böden E statischer Verformungsmodul v2 E dynamischer Verformungsmodul vd D Verdichtungsgrad Pr
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In Abhängigkeit vom Maß der Verschwenkung (Lageänderung) erfolgt die Eingruppierung in das
Kriterium „Verbesserung/Erneuerung“ oder „Neubau“. Neubaukriterien werden im Allgemeinen
angesetzt, wenn eine Verschwenkung von> 0,50 m vorgesehen ist.“ Da die Verschwenkungsbereiche
< 0,50 m relativ kurz sind, wird empfohlen, das Kriterium „Neubau über die gesamte Umbaulänge
anzusetzen.
Ausgehend vom Regelquerschnitt
-
0,20 m Schiene
-
0,20 m Schwelle
-
0,30 m Schotter
liegt die Oberkante (OK) der Schutzschicht = Unterkante (UK) Schotter bei 0,7 m unter SO bzw. 0,5 m
unter Schwellenoberkante. Die für eine Bemessung des Tragschichtsystems maßgebende Bodenart
sind die unter dem Schotter vorhandenen Böden bzw. die zur Gradientenerhöhung vorgesehenen
Böden.
3.1.2 Bemessung Tragschichtsystem Aus den Bohr- und Schurfprofilen der Anlage 3 ist ersichtlich, dass die vorhandenen Dämme
dominierend aus grob- und gemischtkörnigen Sanden der Bodengruppen [SE, SU] und bereichsweise
vorhandenen schluffigen Sanden [SU*] bestehen. Für die Bemessung des Tragschichtsystems
werden die dominierend vorhanden grob- und gemischtkörnigen Sande der Bodengruppen [SE, SU]
angenommen. Die v.g. Sande sind wasserdurchlässig und weitestgehend frostsicher. Für die zur
Gradientenerhöhung ggf. erforderlichen Bodenaufträge wird die Verwendung von frostsicheren grob-
bis gemischtkörnigen Sanden (SE, SU) angenommen, so dass sich eine einheitliche Bemessungs-
grundlage ergibt. Die nachfolgenden Bemessungen werden sowohl für das Kriterium „Neubau“ als
auch für das Kriterium „Verbesserung / Neubau“ durchgeführt.
Ausgangssituation:
| maßgebende Bodenart | grob- und gemischtkörnige Sande |
|---|---|
| Bodengruppen nach DIN 18196 | SE, SU |
| Frostempfindlichkeit nach ZTVE-StB 09 | F1-F2 |
| Frosteinwirkungsgebiet nach Ril 836.4101A04 | II |
| Hydrologischer Fall nach Ril.836.4101A05 | 1 |
| angesetzter Berechnungsmodul E [MN/m²] H | 30 MN/m² |
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Bemessung
| Kriterium | Neubau | Verbesserung / Erneuerung |
|---|---|---|
| Geschwindigkeit | 80 km/h < v ≤ 160 km /h | |
| angesetzter Berechnungsmodul E [MN/m²] H | 30 MN/m² | |
| Schutzschicht auf Frostsicherheit nach Ril 836.4101 A02 | 0,35 m | 0,25 m |
| Schutzschicht auf Tragfähigkeit nach Ril 836.4101 A05 | 0,55 m | 0,20 m |
Je nach letzendlich anzusetzendem Kriterium ergeben sich Tragschichtdicken von 0,25 m (Kriterium
„Verbesserung / Erneuerung“) bzw. 0,55 m (Kriterium „Neubau“).
Aus geotechnischer Sicht sind folgende Maßnahmen erforderlich.
Bereiche, in denen Bodenabträge zur Herstellung des Planums erforderlich sind
· vollständiger Ausbau von Schotter und/oder Boden bis mindestens 0,20 m (Kriterium
Verbesserung) bzw. 0,55 m (Kriterium Neubau) unter OK zukünftige Schutzschicht
· Als Ausgleichsmaterial für Fehlschichten, die sich nach einem vollständigen Ausbau des Schotters
bis unter den v.g. Horizont ergeben, können nichtbindige Sande zur Verfüllung bis OK zukünftiges
Planum eingebaut werden.
· tiefenwirksame Verdichtung des Planums und Prüfung der Tragfähigkeit und Dichte
· Einbau und Verdichtung einer 0,20 m (Kriterium Verbesserung) bzw. 0,55 m (Kriterium Neubau)
dicken Schutzschicht einschließlich Prüfung der Tragfähigkeit und Dichte. Bei Schutzschicht-
dicken ab 0,30 m soll ein lagenweiser Einbau einschließlich Verdichtung erfolgen.
· Einbau des neuen bzw. aufbereiteten Schotters und der neuen Gleise
Bereiche, in denen Bodenaufträge zur Herstellung des Planums erforderlich sind
· Schaffung einer Aufstandsfläche für den Bodenauftrag zur Gradientenerhöhung durch Ausbau
von vorhandenem Schotter bzw. nicht geeigneter Böden (z. Bsp. stark mit Bauschutt und/oder
Wurzelwerk durchsetzte Böden) bis max. 0,50 m unter Oberkante vorhandenes Gelände. Bei
größeren Schotterdicken ist auf dem verbleibenden Schotter ein Geokunststoff fachgerecht
einzubauen, um ein Vermischen des aufzubauenden Unterbaus mit dem verbleibenden Schotter
infolge der dynamischen Anregungen durch den Eisenbahnverkehr zu verhindern.
· Auftrag einschließlich Verdichtung von frostsicheren grob- bis gemischtkörnigen Sanden (SE, SU)
bis 0,20 m (Kriterium Verbesserung) bzw. 0,55 m (Kriterium Neubau) unter OK zukünftige
Schutzschicht (bei Aufträgen > 30 cm sollte der Auftrag einschließlich Verdichtung lagenweise
erfolgen)
· tiefenwirksame Verdichtung des Planums und Prüfung von Tragfähigkeit und Dichte,
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· Einbau und Verdichtung einer 0,20 m dicken Schutzschicht bei Kriterium Verbesserung bzw. einer
0,55 m dicken Schutzschicht bei Kriterium Neubau einschließlich Prüfung der Tragfähigkeit und
Dichte. Bei Schutzschicht-dicken ab 0,30 m soll ein lagenweiser Einbau einschließlich Verdichtung
erfolgen.
· Einbau des neuen bzw. aufbereiteten Schotters und der neuen Gleise / Weichen
3.1.3 Materialanforderungen Schutzschicht Die erforderlichen Materialeigenschaften der Tragschicht (Schutzschicht) hängen im Wesentlichen
davon ab, ob der Untergrund versickerungsfähig ist oder als Wasserstauer wirkt.
· Die Verwendung eines Korngemisches KG 2 als Tragschicht setzt einen versickerungsfähigen
Unterbau / Untergrund voraus.
· Bei gering oder nicht versickerungsfähigem Unterbau / Untergrund ist eine gering durchlässige
Tragschicht aus KorngemischKG 1 einzubauen, um ein Einsickern von Oberflächenwässern und
damit ein Durchnässen / Aufweichen des dynamisch beanspruchten Untergrundes zu verhindern.
Ausgehend von den Baugrunduntersuchungen handelt es sich bei den dominierend angetroffenen
grob- und gemischtkörnigen Sanden der Bodengruppen [SE, SU] um versickerungsfähige Böden, so
dass als Trag-/Schutzschicht ein Korngemisch KG2 eingebaut werden kann.
Entsprechend Ril 836.4101A03 können für Geschwindigkeiten bis 160 km/h alternativ zum
Korngemisch KG 2 auch Baustoffgemische/Böden für FSS (Frostschutzschicht) nach TL-SoB-StB 07
(0/32, 0/45, 0/56, 0/63) verwendet werden.
Die zum Einbau kommenden Korngemische müssen die Güteforderungen der DBS 918 062 /U10/
erfüllen. Die Eignung der als Schutzschichten vorgesehenen Materialien ist im Vorfeld sowie während
der Baumaßnahme entsprechend des o.g. DB Standards nachzuweisen.
Die Schutzschichten sind filterstabil gegen die angrenzenden Schichten (Boden, Schotter)
auszubilden. Für die Korngemische KG1 und KG2 gilt der Nachweis gemäß 836.4101 als erbracht
und ist nicht gesondert zu führen.
3.1.4 Abnahmekriterien Schutzschicht
Die für die Bauausführung erforderlichen Abnahmekriterien auf der OFTS (Oberfläche Tragschicht)
ergeben sich in Abhängigkeit des angesetzten Kriteriums aus den Regelanforderungen nach Ril
836.4101A01, Tabelle 2 (siehe auch Pkt. 3.1.1 des vorliegenden Berichts).
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Planum
Durch die erfolgte Bemessung der Schutzschicht auf Tragfähigkeit ist die Prüfung des Planums
entsprechend der Regelanforderungen der Ril 836 nicht anwendbar. In Abhängigkeit vom angesetzten
Kriterium empfehlen wir aus geotechnischer Sicht folgende Abnahmekriterien.
Abnahmekriterien Planum Kriterium „Neubau“ und 80 km/h < v ≤ 160 km/h
| Abnahmehorizont | Boden | E v2 [MN/m²] | E vd [MN/m²] | D Pr [--] |
|---|---|---|---|---|
| OK Planum (ggf. Aushubplanum) | grob- und gemischt- körnige Sande (SE, SU) | ≥ 30 | ≥ 25 / 20 1) | 0,97 |
| OK Planum = OK Boden- auftrag | grob- und gemischt- körnige Sande (SE, SU) | ≥ 30 | ≥ 25 / 20 1) | 0,97 |
- der höhere Wert gilt für grobkörnige Böden, der kleinere Wert für gemischtkörnige Böden
Abnahmekriterien Planum Kriterium „Verbesserung/Erneuerung“ und 80 km/h < v ≤ 160 km/h
| Abnahmehorizont | Boden | E v2 [MN/m²] | E vd [MN/m²] | D Pr [--] |
|---|---|---|---|---|
| OK Planum (ggf. Aushubplanum) | grob- und gemischt- körnige Sande (SE, SU) | ≥ 30 | ≥ 25 / 20 1) | 0,97 |
| OK Planum = OK Boden- auftrag | grob- und gemischt- körnige Sande (SE, SU) | ≥ 30 | ≥ 25 / 20 1) | 0,97 |
- der höhere Wert gilt für grobkörnige Böden, der kleinere Wert für gemischtkörnige Böden
3.1.5 Geotechnische Hinweise zur Bauausführung § Die Bemessung der Tragschichtsysteme wurde anhand der vorliegenden Aufschlüsse
festgelegt. Im Zuge der Baumaßnahmen sind die Verhältnisse vor Ort nach Freilegen des
Planums mit den Baugrunderkundungen zu vergleichen. Bei abweichenden Verhältnissen
sollte der Baugrundgutachter herangezogen werden.
§ Die Eignung der als Schutz-/Tragschichten vorgesehenen Materialien ist im Vorfeld der
Baumaßnahme entsprechend nachzuweisen. Bei Verwendung des empfohlenen
Korngemischs KG2 kann gemäß Ril 836.4101A06 der Nachweis der Filterstabilität entfallen.
§ Für alle Erdarbeiten sind die Qualitätsanforderungen an Tragfähigkeit und Verdichtung
nachzuweisen. Die Verdichtungsarbeiten sind so auszuführen, dass im Hinblick auf ein
gleichmäßiges Tragverhalten eine möglichst hohe Homogenität erzielt wird. Eine
geotechnische Fremdüberwachung durch ein sachkundiges Ingenieurbüro wird empfohlen.
§ Werden bei Freilegung des Planums ggf. aufgeweichte bindige Böden angetroffen, sind diese
im Rahmen des Schutzschichteinbaus gegen nichtbindiges und scherfestes Material
auszutauschen bzw. mit Branntkalk zu verbessern.
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3.2 Gründung Oberleitungsmaste 3.2.1 Vorbemerkungen Für die Gründung von Oberleitungsmasten kommen im Regelfall Tiefgründungen zur Anwendung.
Hierzu können Bohr- oder Rammpfähle zum Einsatz kommen.
Für die Ermittlung der Tragfähigkeit von Bohr- bzw. Rammpfählen werden Spitzendruck- und Mantel-
reibungswerte benötigt. Die Einbindung der Pfähle muss nach EA-Pfähle /U12/ mindestens
2,5 m in tragfähige Schichten erfolgen. Tragfähige Schichten für den Ansatz eines Pfahlspitzendrucks
sind im Sinne der EA-Pfähle rollige Böden mit einem mittleren Spitzenwiderstand der Drucksonde
q ≥ 7,5 MN/m² oder bindige Böden mit einer Scherfestigkeit des undränierten Boden c ≥ 0,1 MN/m². c u,k
Nachfolgend werden dafür die entsprechenden Spitzenwiderstands- und Mantelreibungskennwerte
für die jeweiligen Gründungsarten angegeben.
3.2.2 Gründung auf Bohrpfählen Der Vorteil dieser Gründungsvariante besteht in der Einflussnahme auf vorhandene Hindernisse,
welche zum Teil überbohrt und ggf. auch durch Meißelarbeiten beseitigt werden können. Die
auftretende Lärmemission ist in Abhängigkeit der gewählten Geräte meist geringer als bei
Rammpfahlgründungen. Durch die geringere dynamische Einwirkung auf den Untergrund sind zwar
Verdichtungssetzungen nicht auszuschließen, sie werden im Allgemeinen deutlich minimiert.
Entsprechend der Erkundungsergebnisse können die im Untersuchungsbereich vorhandenen
mitteldicht und dicht gelagerten Sande der Schichten 2.2 und 2.3 als tragfähig und somit relevant für
den Ansatz eines Pfahlspitzenwiderstandes angesehenen werden.
In der nachfolgenden Tabelle werden die zur Vorbemessung erforderlichen Bohrpfahlkennwerte in
Anlehnung an die EA-Pfähle angegeben.
Pfahlspitzenwiderstand und Pfahlmantelreibung für Bohrpfähle
| Schicht | Boden | Pfahlspitzen- widerstand q b,k [MN/m²] | Bruchwert der Pfahlmantelreibung q [MN/m²] s1,k |
|---|---|---|---|
| 1.1a | Auffüllung, Sande, locker | --- | 0,015 |
| 1.1b | Auffüllung, Sande, mitteldicht | 0,55 – 1,60 1) | 0,030 |
| 1.1c | Auffüllung, Sande, dicht | 0,78 – 2,25 1) | 0,078 |
| 1.2a | Auffüllung, schluffige Sande, locker | --- | 0,015 |
| 1.2b | Auffüllung, schluffige Sande, mitteldicht | 0,55 – 1,60 1) | 0,055 |
| 2.1 | anstehende Sande, locker | --- | 0,030 |
| 2.2 | anstehende Sande, mitteldicht | 0,55 – 1,60 1) | 0,055 |
| 2.3 | anstehende Sande, dicht | 1,05 – 3,00 1) | 0,105 |
- in Abhängigkeit von bezogener Pfahlkopfsetzung nach EA-Pfähle
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Die angegebenen Werte gelten für Bohrpfähle (D = 0,30 - 3,0 m) mit einer Einbindetiefe in den
tragfähigen Baugrund von mindestens 2,5 m. Die Mächtigkeit der tragfähigen Böden unterhalb der
Pfahlfußfläche darf ein Maß von 3 x Pfahldurchmesser (mind. jedoch 1,5 m) nicht unterschreiten.
Sofern die v.g. Randbedingungen nicht erfüllt werden können, sind Nachweise gegen Durchstanzen
sowie des Setzungsverhaltens des darunterliegenden Bodens zu führen. Ansonsten empfehlen wir
sicherheitshalber keinen Spitzendruck anzusetzen. Desweiteren gelten die Angaben für Einzelpfähle
unter Beachtung der ergänzenden Forderungen und Hinweise der EA-Pfähle.
Wir empfehlen, die angegebenen Pfahlkennwerte im Zuge der Pfahlbohrungen zu überprüfen und ggf.
zu präzisieren.
Querwiderstände dürfen nur für Pfähle mit einem Pfahlschaftdurchmesser D ≥ 0,30 m bzw. einer
Kantenlänge a ≥ 0,30 m angesetzt werden. Der charakteristische Querwiderstand darf dabei durch
charakteristische Werte des horizontalen Bettungsmoduls beschrieben werden.
Der horizontale Bettungsmodul k lässt sich grob abschätzen nach der Gleichung s,k
k = E / D mit E … charakteristischer Wert des Steifemoduls s,k S,k s s,k
D … Pfahldurchmesser s
Die Anwendung dieser Formel gilt für einen Höchstwert der Horizontalverschiebung von y = 2 cm bzw.
y = 0,03 * D, wobei der kleinere Wert maßgebend ist.
Bei einem Pfahldurchmesser von d = 0,5 m ergibt sich somit eine maximale Horizontalverschiebung
von 0,03 * 0,5 m = 1,5 cm. Bei größeren Verformungen sind die Bettungsmoduli abzumindern. Bei der
Ermittlung des horizontalen Bettungsmoduls ist ebenfalls eine Gruppenwirkung der Pfähle zu
berücksichtigen. Bei einem Pfahlabstand, der dem zweifachen Pfahldurchmesser entspricht, ist der
Bettungsmodul mit dem Faktor 0,75 abzumindern.
Für den Bettungsverlauf der Pfahlgründung davon auszugehen, dass ab Oberkante Erdreich der
Steifemodul mit 0 beginnend über eine Tiefe von 3,0 m linear auf seinen Maximalwert ansteigt und
unterhalb einer Tiefe von 3,0 m, den ggf. schichtbezogenen Maximalwert beibehaltend, konstant
verläuft. Die statischen Steifemoduli für die jeweiligen Böden können Pkt. 2.5 des vorliegenden
Berichts entnommen werden. Bei Pfahlgründungen auf Dämmen sind für den Bettungsverlauf die
Lage des Pfahls zur Böschungskante und die Neigung der Böschung zu beachten. Durch den
geringeren mobilisierbaren Erdwiderstand kann der Punkt, ab dem ein konstanter Bettungsmodul
angesetzt werden kann, tiefer als 3,0 m liegen.
Während in nichtbindigen Sanden / Kiesen im obersten Pfahlbereich i.A. keine Bettungsausfälle zu
erwarten sind, ist beim Vorhandensein von bindigen Böden mit einem Bettungsausfall bis zu einer
Tiefe von ca. 1,0 * Pfahldurchmesser zu rechnen. Dementsprechend ist für diesen Bereich keine
Bettung anzusetzen.
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3.2.3 Gründung auf Rammpfählen Entsprechend der Erkundungsergebnisse können die in den v.g. Untersuchungsbereichen
vorhandenen mitteldicht und dicht gelagerten Sande (Schicht 2.2 und 2.3) als tragfähig und somit
relevant für den Ansatz eines Pfahlspitzenwiderstandes angesehenen werden.
In der nachfolgenden Tabelle werden die zur Vorbemessung erforderlichen Kennwerte für
Rammpfähle in Anlehnung an die EA-Pfähle angegeben. Die in Abhängigkeit vom Pfahltyp
anzusetzenden Modellfaktoren h und h für Spitzen- und Mantelwiderstand sind dabei nicht b s
berücksichtigt.
Pfahlspitzenwiderstand und Mantelreibung für Rammpfähle
| Schicht | Boden | Pfahlspitzenwider- stand q [MN/m²] 2) b,k | Pfahlmantelreibung q [MN/m²] 2) s,k |
|---|---|---|---|
| 1.1a | Auffüllung, Sande, locker | --- | 0,010 |
| 1.1b | Auffüllung, Sande, mitteldicht | 2,2 – 4,2 1) | 0,020 |
| 1.1c | Auffüllung, Sande, dicht | 3,0 – 5,7 1) | 0,048 |
| 1.2a | Auffüllung, schluffige Sande, locker | --- | 0,015 |
| 1.2b | Auffüllung, schluffige Sande, mitteldicht | 2,2 – 4,2 1) | 0,030 |
| 2.1 | anstehende Sande, locker | --- | 0,015 |
| 2.2 | anstehende Sande, mitteldicht | 2,2 – 4,2 1) | 0,030 |
| 2.3 | anstehende Sande, dicht | 4,0 – 7,6 1) | 0,065 |
- in Abhängigkeit von bezogener Pfahlkopfsetzung nach EA-Pfähle
- Die Modellfaktoren h und h für Spitzen- und Mantelwiderstand sind in Abhängigkeit vom Pfahltyp b s entsprechend EA-Pfähle /U12/ zu berücksichtigen.
Die angegebenen Werte gelten für
· vorgefertigte Stahlbeton- und Spannbetonpfähle von D =0,25 bis 0,5 m, eq
· geschlossene Stahlrohrpfähle mit einem Durchmesser bis 800 mm,
· offene Stahlrohr- und Hohlkastenpfähle mit einem Durchmesser von 300 bis 1600 mm,
· Stahlträgerprofilpfähle mit Flanschbreiten von 300 bis 500 mm und Profilhöhen von 290 bis 1000
mm und
· Kastenpfähle
mit einer Einbindetiefe in den tragfähigen Baugrund von mindestens 2,5 m. Die Mächtigkeit der
tragfähigen Böden unterhalb der Pfahlfußfläche darf ein Maß von 5 x Pfahldurchmesser (mind. jedoch
1,5 m) nicht unterschreiten.
Sofern die v.g. Randbedingungen nicht erfüllt werden können, sind Nachweise gegen Durchstanzen
sowie des Setzungsverhaltens des darunterliegenden Bodens zu führen. Ansonsten empfehlen wir
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sicherheitshalber keinen Spitzendruck anzusetzen. Desweiteren gelten die Angaben für Einzelpfähle
und unter Beachtung der ergänzenden Forderungen und Hinweise der EA-Pfähle.
Das Einbringen der Rammpfähle sollte erschütterungsarm erfolgen, um Schäden an den Gleisanlagen
sowie an vorhandenen Nachbarbebauungen zu vermeiden.
Die Anwendung der angegebenen Werte gilt für gerammte Pfähle. Werden die Rammträger vibriert,
sind die Werte auf 75% abzumindern. Die Abminderung für den Spitzendruck entfällt, wenn die Pfähle
auf den letzten 8*D in den tragfähigen Boden gerammt werden. eq
Werden die Rammträger bis zur vollen Solltiefe mit Hilfe von Auflockerungsbohrungen oder
Spüllanzen eingebracht, sind Spitzenwiderstand und Mantelreibung erheblich abzumindern.
Angaben zum Bettungsverlauf der Pfähle können den entsprechenden Aussagen in Pkt. 3.2.2
entnommen werden.
3.3 Gründung Hilfsbrücke 3.3.1 Spitzendruck- und Mantelreibungswerte für Spundbohlen Die Lastabtragung einer Spundwand erfolgt über Spitzendruck und Mantelreibung. Die vertikale
Tragfähigkeit von Spundwandkonstruktionen ergibt sich nach EAB /U13/ wie folgt:
R = A * q + A * q k b b,k s s,k
A vorhandene Aufstandsfläche (Stahlquerschnittsfläche) b q charakteristischer Spitzendruck b,k A tatsächlich vorhandene Mantelfläche unterhalb der Baugrubensohle (nur Baugrubenseite) s q charakteristische Mantelreibung s,k
Die Ermittlung des charakteristischen Fußwiderstandes ergibt sich gemäß EAB /U13/ aus der
vorhandenen Stahlquerschnittsfläche A und dem Spitzendruck. b
Der charakteristische Mantelwiderstand ermittelt sich aus der vorhandenen Mantelfläche A unterhalb s
der Baugrubensohle. Die Mantelreibung ist auf der Baugrubenseite anzusetzen. Auf der
gegenüberliegenden Seite (aktive Seite) sollte sie bis zum theoretischen Fußpunkt der Spundwand
nicht angesetzt werden, da sich die Spundwand durch die Horizontalkräfte vom Boden wegbewegt.
Bild 3 wirksame Mantelfläche As bei Spundwänden und Rammträgern nach /U14/
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Als tragfähige Böden gelten dabei nach EAB /U13/ bzw. EA-Pfähle /U12/ nichtbindige Böden mit
einem Spitzenwiderstand der Drucksonde von q ≥ 7,5 MN/m² und bindige Böden mit einer c Scherfestigkeit des undränierten Bodens von c ≥ 100 kN/m2. u,k
Ausgehend von den Untersuchungsergebnissen können die in mitteldichter und dichter Lagerung
vorhandenen Sande (Schicht 2.2 und 2.3) als ausreichend tragfähig eingeschätzt werden.
In den nachfolgenden Tabellen werden die Werte der charakteristischen Pfahlmantelreibung und des
charakteristischen Pfahlspitzendrucks in Anlehnung an die EAB 5. Auflage /U13/ und dem Entwurf
Empfehlung EB 85 /U14/ angegeben.
Axiale Tragfähigkeitswerte für Spundbohlen nach EAB /U13/ und /U14/
| Schicht | Boden | Pfahlmantel- reibung q bei s 1) s1,k sg* [kN/m²] | Pfahlspitzen- widerstand q b,1 [MN/m²] |
|---|---|---|---|
| 1.1a | Auffüllung, Sande, locker | --- | --- |
| 1.1b | Auffüllung, Sande, mitteldicht | 20 | 9 |
| 1.1c | Auffüllung, Sande, dicht | 30 | 13 |
| 1.2a | Auffüllung, schluffige Sande, locker | --- | --- |
| 1.2b | Auffüllung, schluffige Sande, mitteldicht | 20 | 9 |
| 2.1 | Sande, locker | 8 | --- |
| 2.2 | Sande, mitteldicht | 20 | 9 |
| 2.3 | Sande, dicht | 40 | 18 |
- s ist die charakteristische Setzung, bei der die Mobilisierung der Bruchmantelreibung für den sg* setzungsabhängigen charakteristischen Pfahlmantelwiderstand beginnt s =0,5×R (s )[MN]£ 1cm sg* s,k sg*
Die angegebenen Werte gelten für Rammträger mit einer Einbindetiefe in den tragfähigen Baugrund
von mindestens 2,5 m. Die Mächtigkeit der tragfähigen Böden unterhalb der Pfahlfußfläche darf ein
Maß von 5 x Pfahldurchmesser nicht unterschreiten.
Die Anwendung der angegebenen Werte gilt für gerammte Spundbohlen. Werden die Spundbohlen
bis zur vollen Solltiefe mit Hilfe von Auflockerungsbohrungen oder Spüllanzen eingebracht, sind
Spitzenwiderstand und Mantelreibung erheblich abzumindern.
Zur überschläglichen Überprüfung der Tragfähigkeit empfehlen wir die Nutzung von Rammformeln
beim Einrammen der Spundwände.
3.3.2 Horizontale Bettung von Spundwänden Die Spundwände werden nicht nur vertikal, sondern auch horizontal, also auf Biegung beansprucht.
Gemäß Modul EB 102 der EAB /U13/ darf zum Nachweis der Einbindetiefe, zur Ermittlung der
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Schnittgrößen und auch für den Nachweis der Gebrauchstauglichkeit das Bettungsmodulverfahren
angewendet werden. Die Festlegung der Bettungsmoduli kann ebenfalls nach diesem Modul erfolgen.
Die Bettungsmoduli werden für einen Ausnutzungsgrad von µ »1,0 im Bemessungs-zustand BS-T a
(Bauzustand) nach DIN 1054 angegeben.
Danach darf der Bettungsmodul k näherungsweise aus dem Steifemodul E abgeleitet werden: Sh,k Sh,k
E k = Sh,k , wobei t die von der Bettung erfasste Einbindetiefe (statisch erforderliche Einbindelänge) Sh,k t B B
ist (siehe /U13/).
Bild 4 Körnungsband aufgefüllte Sande/Kiese (Schicht 1.1 )
Der Steifemodul E ist für den zu erwartenden Spannungsbereich zu wählen. Ist nur der Steifemodul S,h
E für Vertikalbeanspruchung bekannt, dann ist dieser näherungsweise mit einem Faktor von S
0,5£ f £ 1,0 auf Horizontalbeanspruchung umzurechnen.
Anhaltswerte aus /U13/ für nichtbindige Böden für die Bemessungssituation BS-T (transient situations
- entspricht Lastfall 2 wie z.B. Bauzustand) sind in nachfolgender Tabelle zusammengestellt. Sie
enthalten näherungsweise den Einfluss der Vorbelastung aus dem Gewicht des Bodenaushubs und
gelten unter Wasser ohne Strömungseinfluss. Über Wasser dürfen die Werte verdoppelt werden.
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Bettungsmodul unter Wasser: Spanne der Erfahrungswerte für µa»1,0 für die Bemessungssituation BS-T nach EAB /U13/
| Bettungsmodul für nichtbindige Böden Lagerungsdichte locker mitteldicht dicht sehr dicht | |||
|---|---|---|---|
| 1 – 4 MN/m³ | 3 – 10 MN/m³ | 8 – 15 MN/m³ | 12-20 MN/m³ |
Für die nichtbindigen Böden liegen die angegebenen Bettungsmoduli in einem recht großen
Streubereich. Um diesen Streubereich einzugrenzen, werden die Bettungsmoduli der einzelnen
Schichten aus dem jeweiligen spannungsabhängigen Steifemodul abgeleitet.
Für die einzelnen Schichten ergeben sich die in den nachfolgenden Tabellen zusammengestellten
Bettungsmoduli für Tiefen bis etwa 18 m. Mit diesen kann die Dimensionierung der Spundwände
vorgenommen werden.
E Die Bettungsmoduli wurden gemäß der Beziehung k = Sh,k für eine von der Bettung erfasste Sh,k t B
Einbindetiefe von beispielhaft t von 5,0 m ermittelt. Für andere Einbindetiefen ist der Bettungsmodul B
entsprechend umzurechnen. Der horizontale Steifemodul E wurde gegenüber dem vertikalen Sh
Steifemodul E auf 81% abgemindert (Mittelwert der Spannung zwischen 100% und 50%, S 0,750,75≈0,81).
schicht- und tiefenabhängige Bettungsmoduli. z.B. für tB=5,0 m, Standort KRB / DPH 2.2
| Tiefe unter AP [m] | Tiefe [m unter SO] | Schicht | Lagerungsdichte | E S [MN/m²] | Bettungsmodul [MN/m³] |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,0 – 3,8 | 0,5 – 4,3 | 1.1a | locker | 10 | 1,6 |
| 3,8 – 8,6 | 4,3 – 9,1 | 2.2 | mitteldicht | 30 | 4,8 |
| 8,6 - 12,6 | 9,1 – 13,1 | 2.2 | mitteldicht | 35 | 5,7 |
| 12,6 – 18,1 | 13,1 – 18,6 | 2.3 | dicht | 65 | 10,5 |
schicht- und tiefenabhängige Bettungsmoduli, z.B. für tB=5,0 m, Standort KRB / DPH 2.3
| Tiefe unter AP [m] | Tiefe unter SO [m]* | Schicht | Lagerungsdichte | E S [MN/m²] | Bettungsmodul [MN/m³] |
|---|---|---|---|---|---|
| 0,0 – 3,6 | 0,6 – 4,2 | 1.1a / 1.2a | locker | 10 | 1,6 |
| 3,6 – 8,3 | 4,2 – 8,9 | 2.2 | mitteldicht | 30 | 4,8 |
| 8,3 – 10,6 | 8,9 – 11,2 | 2.3 | dicht | 57 | 9,2 |
| 10,6 – 13,6 | 11,2 – 14,2 | 2.2 | mitteldicht | 37 | 6,0 |
| 13,6 – 18,1 | 14,2 – 18,7 | 2.3 | dicht | 65 | 10,5 |
- Tiefenangabe auf 0,5 Dezimeter gerundet
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Im oberflächennahen Bereich, in dem der Erdwiderstand wegen der geringen Erdauflast zu 100%
mobilisiert wird, sollte keine Bettung angesetzt werden. Der passive Erdwiderstand aus
æ jö Bodeneigenlast e ergibt sich aus e =g×z×K . Füra=b=d=0 gilt K =tan²ç45°+ ÷ pgh pgh pgh pgh è 2ø
(a: Geländeneigung, b: Wandneigung, d: Wandreibungswinkel, j: Reibungswinkel Boden, z: Tiefe
in m ab OK Gelände). Der Bereich ohne Ansatz der Bettung kann damit grob abgeschätzt werden.
3.3.3 Verankerungen Für die Vorbemessung von Verpressankern werden die äußeren Tragfähigkeitswerte für den
Verpresskörper benötigt. Gemäß Grundbau-Taschenbuch /U21/ kann die Vorbemessung der äußeren
Tragfähigkeit mit Hilfe der von Ostermayer angegebenen Richtwerte für Grenzmantelreibung bzw.
Grenzlast vorgenommen werden.
Die von Ostermayer angegebenen Grenzlasten für nichtbindige Böden sind in Bild 5 angegeben. Die
Angaben gelten für Verpresskörperdurchmesser von 10 – 15 cm und eine Mindestüberdeckung von
4,0 m. Verpresskörper sollten nur in einer Bodenschicht liegen.
Bild 5 Grenzlast von Ankern in nichtbindigen Böden (nach Ostermayer /U21/)
Die von Ostermayer angegebenen Tragfähigkeitswerte wurden unter genau kontrollierten
Randbedingungen experimentell ermittelt. Bei der Herstellung der Anker im Baustellenbetrieb
unterliegen die Randbedingungen jedoch größeren Streuungen. Im Grundbau-Taschenbuch wird
deshalb eine Abminderung der von Ostermayer angegebenen Werte um 50% empfohlen.
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Für die locker gelagerten Sande der Schichten 1.1a und 2.1 können nach den Tabellen von
Ostermayer keine Kennwerte angegeben werden. Dementsprechend werden hier nur
Tragfähigkeitswerte für die mitteldicht und dicht gelagerten Sande angegeben.
Empfohlene Tragfähigkeitswerte für nichtbindige Schichten
| Krafteintragungslänge l 0 | Grenzlast beim Bruch F [kN] ult | |
|---|---|---|
| Schicht 1.1b / 2.2 | Schicht 1.1c / 2.3 | |
| 2 m | 200 | 380 |
| 4 m | 380 | 600 |
| 6 m | 410 | 780 |
Die tatsächlich aufnehmbaren Kräfte sind an Probeankern im Rahmen von Eignungsprüfungen
nachzuweisen. Gemäß DIN EN 1997-1 sind die Anker in Gruppen mit Verankerungslängen von max.
1,5 m Differenz einzuteilen. Je Gruppe ist mindestens eine Eignungsprüfung nach EN ISO 22477-5
durchzuführen.
Die eingebauten Verpressanker sind in Abhängigkeit der Verankerungslänge Abnahmeprüfungen
nach EN ISO 22477-5 zu unterziehen. Gemäß Ril 836 darf jedoch bei Verankerungslängen >3,0 m
der Nachweis der äußeren Tragfähigkeit entfallen.
Im Zuge der Herstellung der Anker können infolge der erforderlichen Bohrungen Auflockerungen
unterhalb des Dammes auftreten, welche u.U. zu Setzungen führen kann.
Bei der Herstellung der Anker sowie auch beim Einbringen der Pfosten werden Setzungs-
beobachtungen der Gleislage empfohlen.
3.4 Versickerungsfähigkeit / Entwässerung Nach DWA-A 138 „Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlags- wasser“ /U11/ sind Böden versickerungsfähig, deren k-Werte im Bereich von 10-3 bis 10-6 m/s liegen. f
Ferner sollte ein ausreichender Abstand zur Grundwasseroberfläche von mindestens 1,0 m
vorhanden sein. Der Bemessungs-k-Wert ergibt sich dabei nach /U11/ bei Berücksichtigung eines f
Korrekturfaktors von 0,2 für die Bestimmung der Durchlässigkeit aus der Kornverteilungskurve.
Mit unseren Untersuchungen wurden für die dominierend angetroffenen Böden folgende k-Werte aus f
den Kornverteilungen bestimmt.
aus Kornverteilungen ermittelte kf-Werte
| Bodenart | Bodengruppe | k-Werte aus KV f | Bemessungs-k-Wert f |
|---|---|---|---|
| grob- und gemischtkörnige Sande | SE, SU | 2,6 * 10-5 … 2,9 * 10-4 | 5,1 * 10-6 … 5,8 * 10-5 |
| schluffige Sande | SU* | 3,6 * 10-7 … 2,5 * 10-6 | 7,1 * 10-8 … 4,9 * 10-7 |
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Die vorhandenen grob- bis gemischtkörnigen Sande der Bodengruppen SE, SU sind als
versickerungsfähig anzusehen.
Die schluffigen Sande sind schwach versickerungsfähig und sind für eine Versickerung schlecht
geeignet. Bei den v.g. Böden ist insbesondere in niederschlagsreichen Zeiten mit dem Auftreten von
gestauten Oberflächenwässern und Schichtenwässern innerhalb der Böden zu rechnen. Dies ist bei
der Bausauführung zu berücksichtigen.
Für die entwässerungstechnische Ausbildung des Gleiskörpers gelten die Forderungen und
Grundsätze der Ril 836.4601 bis 836.4603. Ziel von Entwässerungsanlagen ist die Ableitung des
Oberflächenwassers und eine ständige Absenkung des Grundwassers (auch stauendes
Sickerwasser) bis unterhalb 1,5 m unter Schienenoberkante.
3.5 Baugrubensicherung und Wasserhaltung
Baugruben bis 1,25 m Tiefe können 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. Tiefere Baugruben müssen geböscht oder verbaut werden. Unbelastete
Böschungen über Grundwasser können bis 5,0 m Höhe nach DIN 4124 bei den anstehenden rolligen
Böden unter 45 Grad und bei den anstehenden bindigen Böden unter 60 Grad hergestellt werden.
Die zulässigen Böschungswinkel richten sich nach den tatsächlich in den Böschungsanschnitten
angetroffenen Bodenarten und sind bei besonderen Einflüssen nach DIN 4124 Pkt. 4.2.3
abzumindern. Bei belasteten und/oder höheren Böschungen (> 5 m) ist die Standsicherheit
nachzuweisen.
Ein für die Baugruben erforderlicher Verbau kann mit den unter Punkt 2.5 angegebenen
Bodenkennwerten berechnet werden. Die Empfehlungen des Arbeitskreises „Baugruben“ /U13/ sind
zu beachten.
Für den Einsatz von ggf. erforderlichen temporären Gleissicherungen sind die Regelungen und
Hinweise der Ril 836.4305 zu beachten.
3.6 Einfluss der Baumaßnahmen auf angrenzende Bebauungen / Gleisanlagen Bei erforderlichen Rammarbeiten ist eine kontinuierliche Beobachtung und Überwachung (ggf. auch
messtechnisch) der Gleisanlagen sowie der in unmittelbarer Nähe befindlichen Oberleitungsmaste,
Gebäude, Ingenieurbauwerke und sonstiger Bebauungen vorzusehen. Rammsysteme sind so zu
wählen, dass möglichst geringe Erschütterungen auf die angrenzenden Bebauungen wirken. Es ist zu
beachten, dass vor allem in locker bis mitteldicht gelagerten nichtbindigen Böden (Sande und Kiese)
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Erschütterungen zu Setzungen des Bodens und somit auch von baulichen Anlagen führen können.
Bei den Einwirkungen auf bauliche Anlagen wird zwischen kurzzeitigen Erschütterungen und
Dauererschütterungen unterschieden. Bei Dauererschütterungen (z.Bsp. angeregt durch eine
Vibrationsramme) können Resonanzschwingungen an baulichen Anlagen auftreten und damit
Materialermüdungen bewirken. Bezüglich des Eintragens von Vibrationen wird auf die DIN
4150 „Erschütterungen im Bauwesen“ verwiesen. Im Teil 3 der v.g. DIN wird unter anderem auch auf
die erforderlichen Mindestabstände zwischen Erschütterungsquelle und baulichen Anlagen
eingegangen.
Des Weiteren können die Erschütterungen im Untergrund zu Setzungen führen, die wiederum zu
ungleichmäßigen Bauwerkssetzungen führen und ggf. die Bauwerke schädigen. Daraufhin sind
nachfolgende Empfehlungen zu berücksichigen:
· Es sind solche Systeme zu verwenden, die ein resonanzfreies Anfahren des Vibrators
gewährleisten.
· Es sind möglichst wenige Schwingungen mit geringen Amplituden in den Untergrund
einzubringen (sonst bei bindigen und vor allem bei org. Böden Gefahr Porenwasserüberdruck
und Tragfähigkeitsverluste). Daher soll das Einbringen in kürzester Zeit vonstattengehen.
· Bei Stillstand bzw. sehr geringem Fortschritt ist der Einsatz von Vibrationen einzustellen, da
sonst zu große Schwingungen in den Untergrund eingeleitet werden.
· Eine hohe Anzahl an Wechsellasten/Schwingungen ist zu vermeiden.
Während Rammarbeiten ist mit Setzungen und ggf. Unterhaltungsarbeiten in unmittelbar
benachbarten Gleisen zu rechnen. Als bahnseitige Schutzmaßnahme empfehlen wir, während der
Bauausführung eine Langsamfahrstelle vorzusehen. Für die Baumaßnahmen wird ein
Beweissicherungsverfahren empfohlen.
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4 Abfalltechnische Untersuchungen
4.1 Vorbemerkungen / Probenahme Die umwelt- und abfalltechnische Bewertung der im Zuge des geplanten Umbaus des Krbw Grünauer
Kreuz anfallenden Aushub-/ Rückbaumassen erfolgte auf der Grundlage einschlägiger Unterlagen /
Bewertungsgrundlagen.
Im Rahmen des geplanten Bauvorhabens fallen mineralische Reststoffe (Altschotter, Boden aus
Gleisunterbau) als Abfall im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes /U22/ an, deren Schadstoff-
belastung mittels Deklarationsanalytik als Entscheidungsgrundlage für die Entsorgung (Verwertung
bzw. Beseitigung) zu überprüfen ist.
Diesbezüglich wurde die DB Engineering & Consulting GmbH, OE Umwelt- & Geo-Services den
geotechnischen Erkundungsarbeiten auch mit umwelt- und abfalltechnischen Untersuchungen
beauftragt. Diese umfassen im Einzelnen:
-
Probenahme Altschotter und Boden aus dem Unterbau,
-
Bildung von Mischproben der jeweilig entnommenen Materialien,
-
chemische Analyse der entnommenen Mischproben,
-
Deklaration und abfalltechnische Bewertung,
-
Ergebnisdokumentation.
Die Aufschluss- und Probenahmearbeiten wurden im Rahmen der geotechnischen Erkundung durch
Probenehmer der Fa. Rösch & Reimann im Oktober 2020 ausgeführt. Die Festlegung der
Aufschlusspunkte erfolgte durch den zuständigen Projektleiter OE Umwelt- & Geo-Services der
DB Engineering & Consulting GmbH im Rahmen einer Vorbegehung mit dem Erkundungsteam.
Die Schotter-Feinanteilproben aus dem zu beprobenden Teilbereich (ehemaliger Gleiskörper) wurden
als abgesiebte Einzelproben (Korngröße < 31,5 mm) in Anlehnung an die DB-Konzernrichtlinie
880.4010 /U23/ entnommen.
Die augenscheinliche Einschätzung zum Zeitpunkt der Probenahme ergab, dass es sich um
offensichtlich unbelasteten Altschotter handelte. Weiterhin wurden durch visuelle Prüfung der
Probenehmer das Schwellenmaterial sowie die mechanische Reinigungsfähigkeit des Schotters und
ggf. auftretende Besonderheiten bestimmt.
Die Entnahme der Bodenproben aus dem Unterbau des Gleiskörpers (sog. c-Horizont) und erfolgte
mittels Handdrehschappe bzw. aus dem Bereich des geplanten Dammdurchbruchs mittels
Rammkernsondiertechnik. Die Entnahme der gestörten Bodenproben erfolgte hier je laufenden Meter
bzw. bei Schichtwechsel.
Die Bohransatz-/ Probenahmepunkte sind im Lage- und Aufschlussplan der Anlage 2 des
vorliegenden Berichtes zu entnehmen.
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Nach Abschluss der Feldarbeiten wurde das Probenmaterial auf direktem Wege in das Baugrundlabor
der DB Engineering & Consulting GmbH, Büro Berlin, verbracht, in dem es bis zur Beauftragung und
Durchführung der laborchemischen Analytik fachgerecht gelagert wurde.
Dort erfolgte in Vorbereitung der laborchemischen Analyse die Zusammenstellung von Mischproben
aus den gewonnenen Einzelproben. Die einzelnen Entnahmeorte, Entnahmetiefen, Entnahmematerial
und die Bezeichnung der gebildeten Mischproben finden sich in den nachfolgenden Tabelle.
Umweltrelevante Probenahmepunkte
| Untersuchungs- bereich | Aufschluss- bezeichnung | Aufschluss | Entnahmetiefe (m u. SwOK) | Probenmaterial |
|---|---|---|---|---|
| Strecke 6007-1 (S-Bahn) | S 1.1 | km 12,580 | 0,35 – 0,54 | EP (Sc-FA) aus Gleis |
| 0,54 – 1,20 | EP (Bo) aus Unterbau | |||
| S 1.2 | km 12,730 | 0,35 – 0,54 | EP (Sc-FA) aus Gleis | |
| 0,54 – 1,20 | EP (Bo) aus Unterbau | |||
| S 1.3 | km 12,905 | 0,36 – 0,59 | EP (Sc-FA) aus Gleis | |
| 0,59 – 1,20 | EP (Bo) aus Unterbau | |||
| Strecke 6142-2 | S 1.4 | km 12,585 | 0,28 – 0,64 | EP (Sc-FA) aus Gleis |
| 0,64 – 1,20 | EP (Bo) aus Unterbau | |||
| S 1.5 | km 12,685 | 0,31 – 0,77 | EP (Sc-FA) aus Gleis | |
| 0,77 – 1,20 | EP (Bo) aus Unterbau | |||
| Strecke 6147-2 | S 1.7 | km 0,795 | 0,27 – 0,49 | EP (Sc-FA) aus Gleis |
| 0,49 – 1,20 | EP (Bo) aus Unterbau | |||
| S 1.9 | km 1,060 | 0,29 – 0,94 | EP (Sc-FA) aus Gleis | |
| 0,94 – 1,20 | EP (Bo) aus Unterbau | |||
| Strecke 6142-1 | KRB 2.2 | km 12,865 (Rw links) | 0,50 – 3,80 | EP (Bo) aus Damm |
| KRB 2.3 | km 12,865 (Rw rechts) | 0,40 – 3,60 | EP (Bo) aus Damm |
S Schurf (Schotter/ Boden Unterbau) KRB Kleinrammbohrung SwOK Schwellenoberkante Rw Randweg EP Einzelprobe ScFA Schotterfeinanteile, abgesiebt (Korngröße < 31,5 mm) Bo Boden
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In den nachfolgenden Tabellen sind die für die Durchführung der laborchemischen Analytik gebildeten
Mischproben zusammenfassend dokumentiert.
Mischproben zur laborchemischen Analyse (Schotterfeinanteile)
| Bezeichnung Mischprobe | beteiligte Einzelproben (Aufschlüsse) Schotterfeinanteile |
|---|---|
| MP 1 | Schürfe S 1.1, S 1.2, S 1.3 [Strecke 6007-1] |
| MP 2 | Schürfe S 1.4, S 1.5 [Strecke 6142-2] |
| MP 3 | Schürfe S 1.7, S 1.9 [Strecke 6147-2] |
MP Mischprobe zur Bestimmung der chemischen Belastung
Mischproben zur laborchemischen Analyse (Boden aus Unterbau/ Damm)
| Bezeichnung Mischprobe | beteiligte Einzelproben (Aufschlüsse) Boden |
|---|---|
| MP 4 | Schürfe S 1.1, S 1.2, S 1.3 [Strecke 6007-1] |
| MP 5 | Schürfe S 1.4, S 1.5 [Strecke 6142-2] |
| MP 6 | Schürfe S 1.7, S 1.9 [Strecke 6147-2] |
| MP 7 | Kleinrammbohrungen KRB 2.2, KRB 2.3 [Strecke 6142-1] |
MP Mischprobe zur Bestimmung der chemischen Belastung
Für die Untersuchung der chemischen Belastung des Altschotters wurden ausschließlich die Schotter-
Feinanteile (Korngröße 0 – 31,5 mm) gemäß /U23/ herangezogen. Die entnommenen Feinanteile
wurden zunächst auf eine Korngröße < 2 mm gebrochen.
Das gebrochene Schottermaterial wurden auf die in /U24/, Tabelle II.1.2-1 geforderten Parameter und
Methoden untersucht. Zusätzlich erfolgte aus dem Schottermaterial im Eluat die Bestimmung des
Phenolindexes sowie die Untersuchung auf folgende bahntypische Herbizidwirkstoffe bzw. deren
Abbauprodukte: Atrazin, Bromacil, Dimefuron, Diuron, Flazasulfuron, Flumioxazin, Simazin,
Thiazafluron, Glyphosat und AMPA.
Das Bodenmaterial wurde auf die in /U24/ Tabelle II.1.2-1 geforderten Parameter und Methoden im
Feststoff und Eluat untersucht. Die laborchemischen Untersuchungen wurden im akkreditierten
Laboratorium SYNLAB Analytics & Services Germany GmbH durchgeführt. Die angewandten
Analysenverfahren sind den laborchemischen Prüfberichten /U31/ und der Anlage 6 des vorliegenden
Berichtes zu entnehmen.
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4.2 Altschotter im Baufeld Die laborchemisch ermittelten Analysenwerte der untersuchten Schotter-Mischproben und die
Ergebnisse der jeweiligen abfalltechnischer Deklaration sind dem laborchemischen Prüfbericht HBE-
20-0151384/02-1 /U31/ zu entnehmen (Anlage 6).
Eine Umrechnung der Analysenergebnisse der Feinfraktion des Schotters auf die Gesamtfraktion
gemäß /U23/ ist im Bundesland Berlin nicht zugelassen. Somit sind auch für die Einstufung der
Gesamtfraktion die Analysenergebnisse der Feinfraktion heranzuziehen.
a) Zuordnung in Einbauklassen nach LAGA
Die Zuordnung in Einbauklassen gemäß LAGA für das Schottermaterial erfolgte nach /U24/. Für
Material, dass nicht bodenartspezifisch zugeordnet werden kann (Schotter) gelten nach /U24/ die
Zuordnungswerte Z 0 der Tabelle II.1.2-2 für die Bodenart Lehm/ Schluff und die Zuordnungswerte
Z 0 der Tabelle II.1.2-3.
b) Einstufung nach Gefährlichkeit und Zuordnung zu Abfallschlüsseln
Die Einstufung als gefährlicher oder nicht gefährlicher Abfall erfolgt gemäß /U26/. Dies bedeutet, eine
Einstufung als gefährlicher Abfall erfolgt bei Überschreitung des Zuordnungswertes Z 2. Davon
ausgenommen sind der Zuordnungswerte für TOC gemäß LAGA Boden 2004 /U24/, die auch bei
einer „> Z 2-Zuordnung“ als „nicht gefährlich“ anzusprechen sind.
Die Zuordnung des Abfallschlüssels wurde danach gemäß /U25/ vorgenommen. Aus dem
Abfallschlüssel wird abschließend das Entsorgungsnachweisverfahren abgeleitet. Dabei gilt:
-
Für gefährlichen Abfall ist ein Entsorgungsnachweis gemäß /U28/ zu führen.
-
Für nicht gefährlichen Abfall ist ein Nachweisverfahren gemäß Nachweisverordnung /U28/
nicht zwingend vorgeschrieben.
Zur Bewertung von Herbizidbelastungen (gefährlich/ nicht gefährlich) wurden im Jahr 2015 zwischen
der Sonderabfallgesellschaft Brandenburg/Berlin mbH (SBB) und den zuständigen Landesbehörden
der Länder Berlin und Brandenburg relevante Schwellenwerte einvernehmlich abgestimmt /U27/.
Entsprechende Schwellenwerte sind in nachfolgender Tabelle zusammenfassend dargestellt.
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Schwellenwerte Gefährlichkeit für Herbizidkonzentrationen, vereinfacht nach /U27/
| Pestizid | Schwellenwert im Feststoff (mg/kg Originalsubstanz) | Schwellenwert im Eluat (µg/l) | ||
|---|---|---|---|---|
| I. Derzeit von Schienennetzbetreibern eingesetzte Herbizide | ||||
| AMPA (Aminomethylphosphonsäure) | 5.000 | 50 | ||
| Glyphosat | 2.500 | 27 | ||
| Flazasulfuron | 250 | 27 | ||
| Flumioxazin | 0,25 | 27 | ||
| II. Früher von Schienennetzbetreibern eingesetzte Herbizide, aber derzeit | ||||
| noch relevant | ||||
| Atrazin | 250 | 14 | ||
| Bromacil | 250 | 5,3 | ||
| Dimefuron | 25.000 | 27 | ||
| Diuron | 25 | 4,6 | ||
| Simazin | 250 | 27 | ||
| Thiazafluron | 250 | 27 | ||
| III. In diversen Regelwerken aufgeführte Herbizide, die vollständigkeitshalber | ||||
| mitbewertet wurden | ||||
| Desethylatrazin | 20.000 | 1 | ||
| Ethidimuron | 250 | 27 | ||
| Hexazinon | 250 | 1 | ||
| Terbuthylazin | 2.500 | 1 |
Auf Grundlage der vorliegenden Analysenergebnisse wurden für den Untersuchungsbereich die
nachfolgend in 0 dokumentierten Zuordnungen und Einstufungen des Schottermaterials
vorgenommen.
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Zuordnung/ Einstufung des Schottermaterials
| Lokation | Bezeichnun g Mischprobe | Labor-Nr. (SYNLAB) | Fein-/ Gesamtfraktion | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Zuordnung in Einbauklassen nach LAGA gemäß /U24/ | Gefährlichkeit gemäß /U26/, /U27/ | Abfallschlüssel gemäß /U25/ | |||
| Strecke 6007-1 (S-Bahn) | MP 1 | HBE-20- 0151384-07 | Z 2 | ngA | 17 05 08 |
| einstufend: ∏PAK (Feststoff; 7,93 mg/kg TS) EPA BaP (Feststoff; 0,92 mg/kg TS) | |||||
| Strecke 6142-2 | MP 2 | HBE-20- 0151384-06 | Z 2 | ngA | 17 05 08 |
| einstufend: ∏PAK (Feststoff; 4,18 mg/kg TS) EPA | |||||
| Strecke 6147-2 | MP 3 | HBE-20- 0151384-05 | Z 1 | ngA | 17 05 08 |
| einstufend: Cu (Feststoff; 35 mg/kg TS) |
MP Mischprobe LAGA Länderarbeitsgemeinschaft Abfall Z Zuordnungsklasse ngA nicht gefährlicher Abfall PAK Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (Summenparameter aus 16 Einzelsubstanzen) EPA BaP PAK-Einzelsubstanz Cu Kupfer TS Trockensubstanz
17 05 08 Gleisschotter mit Ausnahme desjenigen, der unter 17 05 07* fällt 17 05 07* Gleisschotter, der gefährliche Stoffe enthält
Die laborchemisch ermittelten Herbizidgehalte des Altschottermaterials im Eluat liegen jeweils in
irrelevanten Konzentrationsbereichen vor (vgl. auch Prüfbericht /U31/ in Anlage 6) und
unterschreiten die in /U27/ genannten Gefährlichkeitsschwellenwerte (vgl. auch Tabelle 0).
4.3 Boden im Baufeld Die laborchemisch ermittelten Analysenwerte der untersuchten Boden-Mischproben und die
Ergebnisse der jeweiligen abfalltechnischer Deklaration sind dem laborchemischen Prüfbericht HBE-
20-0151384/01-1 /U31/ zu entnehmen (Anlage 6).
a) Zuordnung in Einbauklassen nach LAGA
Die Zuordnung in Einbauklassen erfolgte für das Bodenmaterial gemäß LAGA /U24/. Für das
Bodenmaterial wurden entsprechend die Zuordnungswerte für die BodenartSandberücksichtigt.
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b) Zuordnung zu Abfallschlüsseln bzw. Einstufung nach Gefährlichkeit
Die Zuordnung von Abfallschlüsseln erfolgte auf der Grundlage der Gefährlichkeitseinstufung gemäß
/U25/. Die Einstufung als gefährlicher oder nicht gefährlicher Abfall erfolgte für das Bodenmaterial
nach /U26/. Überschreiten untersuchte Einzelparameter die zulässige Schadstoffkonzentration der
Zuordnungsklasse Z 2 (> Z 2-Abfälle), so sind im Bundesland Berlin entsprechende Materialien als
gefährlicher Abfall zu einzustufen. Des Weiteren trifft dies auf Material zu, das pH-Werte von < 5 bzw.
≥ 11,5 aufweist.
Ausnahme bildet der Summenparameter TOC (Total Organic Carbon), der bei Überschreitungen
des Z 2-Wertes trotzdem als nicht gefährlicher Abfall einzustufen ist.
Aus dem Abfallschlüssel wird abschließend das Entsorgungsnachweisverfahren abgeleitet. Dabei
gilt:
- Für gefährlichen Abfall ist ein Entsorgungsnachweis gemäß /U28/ zu führen.
- Für nicht gefährlichen Abfall ist ein Nachweisverfahren gemäß Nachweisverordnung /U28/ nicht zwingend vorgeschrieben.
In der nachfolgenden Tabelle sind die Ergebnisse der Bodendeklaration und die Zuordnung
hinsichtlich Gefährlichkeit und Abfallschlüssel zusammenfassend dargestellt.
Zuordnung und Einstufung des Bodenmaterials
| Untersuchungs- bereich | Labor-Nr. (SYNLAB) | Misch- probe | Zuordnung in Einbauklassen nach LAGA gemäß /U24/ | Gefährlichkeit gemäß /U26/ | Abfallschlüssel gemäß /U25/ | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Strecke 6007-1 (S-Bahn) | HBE-20- 0151384- 04 | MP 4 | Z 2 | ngA | 17 05 04 | |
| einstufend: ∏PAK (Feststoff; 8,15 mg/kg TS) EPA | ||||||
| Strecke 6142-2 | HBE-20- 0151384- 03 | MP 5 | Z 1 | ngA | 17 05 04 | |
| einstufend: Hg (Feststoff; 0,11 mg/kg TS) | ||||||
| Strecke 6147-2 | HBE-20- 0151384- 02 | MP 6 | Z 1 | ngA | 17 05 04 | |
| einstufend: Hg (Feststoff; 0,17 mg/kg TS) | ||||||
| Strecke 6142-1 | HBE-20- 0151384- 01 | MP 7 | Z 1 | ngA | 17 05 04 | |
| einstufend: TOC (Feststoff; 0,55 Gew% TS) |
MP Mischprobe ngA nicht gefährlicher Abfall TS Trockensubstanz PAK Polyzyklische Aromatische Kohlenwasserstoffe (Summenparameter aus 16 Einzelsubstanzen) EPA Hg Quecksilber (Schwermetall) TOC Total Organic Carbon (Summenparameter, Anteil von organisch gebundenem Kohlenstoff) Gew% Gewichtsprozent
17 05 03* Boden und Steine, die gefährliche Stoffe enthalten 17 05 04 Boden und Steine mit Ausnahme derjenigen, die unter 17 05 03* fallen
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4.4 Zuordnungs- und Wiedereinbaukriterien (Altschotter/ Boden) In Abhängigkeit von den analysierten Schadstoffgehalten wurde das untersuchte Altschotter- und
Bodenmaterial gemäß LAGA 2004 /U24/ verschiedenen Einbauklassen (Z-Klassen) zugeordnet.
Die Zuordnungswerte Z 0 bis Z 2 stellen die Obergrenze der jeweiligen Einbauklasse bei der
Verwertung dieser Materialien dar. Aus den Zuordnungswerten ergeben sich nachfolgend genannte
Folgerungen für die Verwertung:
· Z 0: uneingeschränkter Einbau möglich,
· Z 1: eingeschränkter offener Einbau möglich,
· Z 2: eingeschränkter Einbau mit definierten technischen Sicherungsmaßnahmen möglich.
Bei Material, das eine Überschreitung der LAGA-Zuordnungswerte Z 2 gemäß LAGA 2004 /U24/
aufweist (Ausnahme: TOC bei Schotter und Boden), handelt es sich um gefährlichen Abfall, der in der
Regel auf dafür zugelassenen Deponien verwertet oder beseitigt werden muss.
Gemäß /U26/ wird Schotter- und Bodenmaterial ebenfalls als gefährlicher Abfall deklariert, wenn der
pH-Wert eine Größenordnung von < 5,5 bzw. ≥ 11,5 aufweist.
Für die Verwertung auf einer Deponie sind dann die Vorgaben der Deponieverwertungsverordnung
(DepVerwV) /U29/ sowie die Genehmigungssituationen der einzelnen Deponien zu berücksichtigen.
Das untersuchte Altschottermaterial (abgesiebte Schotterfeinanteile < 31,5 mm) weist relevante bahn-
und nutzungstypische Schadstoffgehalte an Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffen
(PAK) und Kupfer (Schwermetall) auf. Es handelt sich hier um nicht gefährlichen Abfall (AVV-Nr.: 17
05 08).
Für Schottermaterial, das abfalltechnisch der Zuordnungsklasse Z 2 zugeordnet wurde (Bereiche der
Strecken 6007-1 und 6142-1) ist ein Wiedereinbau generell nur unter Auflage von definierten
technischen Sicherungsmaßnahmen und bei entsprechender bautechnischer
Eignung/ Kornverteilung (Sieblinie) unter Beachtung hydrogeologischer Verhältnisse im Baufeld
möglich. Die Festlegung o. g. technischer Sicherungsmaßnahmen erfolgt i. d. R. über die zuständigen
Fachbehörden (u. a. Umwelt-, Wasser-, Abfallwirtschaftsbehörde).
Aufgrund bestehender Landesregelungen (keine Hochrechnung auf die Gesamtfraktion möglich) ist
aus Kostengründen zu empfehlen, im Rahmen von Rückbaumaßnahmen den schadstoffbelasteten
Altschotter zu separieren und einer Verwertung/ Beseitigung auf einer dafür zugelassenen Deponie
zu Kosten von ca. 30 – 50 €/t zuzuführen. Als alternativer Verwendungszweck ist auch eine
baufeldexterne Verarbeitung im Straßen- und Wegebau unter Beachtung o. g.
Sicherungsmaßnahmen vertretbar.
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Das im Zuge von Aushubmaßnahmen anfallende Schottermaterial mit der LAGA-Klassifizierung Z 1
(Bereich der Strecke 6147-2) kann aus abfalltechnischer Sicht eingeschränkt offen im Baufeld
wiedereingebaut werden.
Analog dem Schotter weist untersuchte Bodenmaterial ebenfalls bahn- und nutzungstypische sowie
auffüllungsrelevante Schadstoffgehalte an Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK)
und Quecksilber (Schwermetall) auf. Der analysierte TOC-Gehalt (= Anteil von organisch
gebundenem Kohlenstoff) kann im Allgemeinen auf das Vorhandensein humoser
Anhaftungen/ Einlagerungen/ Durchwurzelungen in oberflächennahen Profilbereichen zurückgeführt
werden. Es handelt sich beim untersuchten Boden ebenfalls um nicht gefährlichen Abfall (AVV-Nr.: 17
05 04).
Ein Wiedereinbau von Z 2-Boden (Bereich der Strecke 6007-1) wäre gemäß /U24/ generell nur unter
Auflage von definierten technischen Sicherungsmaßnahmen und bei entsprechender bautechnischer
Eignung/ Kornverteilung (Sieblinie) unter Beachtung hydrogeologischer Verhältnisse im Baufeld
möglich. Das im Zuge von Aushubmaßnahmen anfallende Bodenmaterial mit der LAGA-
Klassifizierung Z 1 (Bereich der Strecken 6142-2, 6147-2, 6142-1) kann aus abfalltechnischer Sicht
eingeschränkt offen im Baufeld wiedereingebaut werden.
Bei den im Rahmen der abfalltechnischen Untersuchungen vorgenommenen Altschotter- und Bodenuntersuchungen und Deklarationen handelt es sich aufgrund punktueller Einzelaufschlüsse
lediglich um orientierende abfallrelevante Betrachtungen.
In Abhängigkeit des Beginns der geplanten Bauarbeiten ist anfallendes Aushubmaterial baubegleitend im Rahmen einer Haufwerksbeprobung gemäß dem Leitfaden zur Probenahme und Untersuchung
von mineralischen Abfällen im Hoch- und Tiefbau (Runder Tisch Abfallbeprobung Brandenburg-Berlin)
/U30/ zu untersuchen und zu deklarieren.
Entsprechende Deklarationsanalysen sollten fallbezogen eine Gültigkeitsdauer von 12 Monaten nicht
überschreiten. Das jeweilige Haufwerksvolumen darf max. 500 m³ betragen.
Eine umweltfachliche (abfallfachtechnische) Baubegleitung/-überwachung wird empfohlen.
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