23-17779 HWS Klosterbach-Varreler Bäke - Bericht.pdf

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Ingenieurgesellschaft

Dr.-Ing. Michael Beuße mbH

Beratende Ingenieure Büro Tostedt

Ingenieurgesellschaft Dr.-Ing. Michael Beuße mbH

Bericht Nr. 23 - 17779

Projekt: Hochwasserschutzmaßnahmen

am Klosterbach und der Varreler Bäke

in der Gemeinde Stuhr

Auftraggeber: OCHTUMVERBAND

Danzinger Straße 3

27243 Harpstedt

Auftrag: Ergänzende Standsicherheitsberechnungen

aufgrund der Anpassung an die geänderte

Planung

erteilt am: 11. Januar 2023

vom

15. März 2023

Geschäftsf. Gesellschafter: Elsterbogen 18 Bremer Heerstraße 122 Opitzstraße 17 Wilkensweg 6 Dr.-Ing. Michael Beuße 21255 Tostedt 26135 Oldenburg 28755 Bremen 21149 Hamburg Dipl.-Geol. Jens Schmitz Tel.: 0 41 82 / 28 77 0 Tel.: 0 44 1 / 30 93 801 Tel.: 0 42 1 / 89 81 37 24 Tel.: 0 40 / 70 38 23 56 AG Tostedt HRB 4060 Fax.: 0 41 82 / 28 77 28 Fax.: 0 44 1 / 30 93 802 Fax.: 0 42 1 / 89 81 37 25 Fax.: 0 40 / 70 38 23 57 www.dr-beusse.de tostedt@dr-beusse.de oldenburg@dr-beusse.de bremen@dr-beusse.de hamburg@dr-beusse.de

Kreissparkasse Stade Postbank Dortmund Finanzamt Buchholz in der Nordheide • Ust-ID:DE180892056 BIC-/SWIFT-Code: NOLADE21STK BIC-/SWIFT-Code: PBNKDEFF Verbandsmitgliedschaften: DGGT, BWK, DWA, VSVI, Ingenieurkammer Niedersachsen IBAN: DE87241511160000420422 IBAN: DE024401004603253824655

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Vorangegangene Berichte:

10 - 12501 Neubau eines Hochwasser- Baugrunduntersuchung, -beurteilung schutzdeiches an dem Kloster- und geotechnischer Bericht nach bach / der Varreler Bäke in der DIN 4 020 unter Berücksichtigung des Gemeinde Stuhr Merkblatts DWA-M 507 sowie Nachweis des Deichkörpers

10 - 12501.2 Neubau eines Hochwasser- Erdstatische Nachweis der Dichtwand schutzdeiches an dem Kloster- bach / der Varreler Bäke in der Gemeinde Stuhr

14 - 13744 Hochwasserschutzplanungen Ergänzende Baugrunduntersuchung, - am Klosterbach / Varreler beurteilung und Gründungsberatung für Bäke in der Gemeinde Stuhr die geänderte Planung und unter Berücksichtigung der neuen Normen

14 - 13744.2 Hochwasserschutzplanungen Ergänzende geotechnische Berech- am Klosterbach / Varreler nungen Bäke in der Gemeinde Stuhr

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I Inhaltsverzeichnis

Seite II Tabellenverzeichnis 3 III Anlagenverzeichnis 4 IV Anhang 4 1 Auftrag und Vorgang 5 2 Bearbeitungsunterlagen 7 3 Örtliche Situation und Bauwerk 9 4 Allgemeine Baugrundbeschreibung 10 4.1 Aufbau 10 4.2 Wasser 11 4.3 Charakteristische Bodenkennwerte 12 5 Nachweise der Tragsicherheit und der Gebrauchstauglichkeit 13 5.1 Allgemeines 13 5.2 Standsicherheitsnachweise des Hochwasserschutzdeiches 13 5.3 Standsicherheit der Unterwasserböschung 16 6 Zusammenfassung 19

II Tabellenverzeichnis Seite Tabelle 4-1: Bodenkennwerte (charakteristische Werte) 12 Tabelle 5-1: Verwendete Teilsicherheitsbeiwerte gemäß DIN EN 1 997-1 (GEO-3) 15 Tabelle 5-2: Gesamtstandsicherheit des Deichkörpers bei Schnitt 13 / km 8 + 930 15 Tabelle 5-3: Teilsicherheitsbeiwerte im Grenzzustand GEO-3 16 Tabelle 5-4: Ausnutzungsgrade der globalen Standsicherheit Bardenweg 17

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III Anlagenverzeichnis

1 1 Blatt Lageplan: Baugrundaufschlüsse, 1 : 2.500 2 5 Blatt Standsicherheitsnachweise der Deichböschungen nach DIN 4 084 3 1 Blatt Standsicherheitsnachweis der Unterwasserböschung (BS-P)

IV Anhang

1 2 Blatt Säulendiagramm BS 122 und BS 159, Anlage 3.213 und 3.216 der Bearbeitungsunterlage e) 2 1 Blatt Regeldarstellung Deich, Bauweise Bentonit, Stand: 26. April 2013, Maß- stab 1 : 50 (Unterlage der IDN GmbH)

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1 Auftrag und Vorgang

Im Zuge von Hochwasserschutzmaßnahmen plant der Ochtumverband aus 27243 Harpstedt an den Flussläufen des „Klosterbach“ und der „Varreler Bäke“ in der Gemeinde Stuhr den Neubau einer Deichtrasse, die Errichtung von Hochwasser- schutzwänden sowie den Neubau von Entlastungs- und Überführungsbauwerken innerhalb der Deichtrassen.

Die Planungen sowie die Projektierung der Hochwasserschutzmaßnahmen werden durch die IDN, Ingenieur - Dienst-Nord Dr. Lange - Dr. Anselm GmbH aus 28876 Oyten (im Folgenden als „IDN GmbH“ bezeichnet) durchgeführt.

Im Jahr 2011 wurden bereits umfangreiche Baugrunderkundungen durch das aufstel- lende Büro im Bereich der damals festgelegten Deichtrasse ausgeführt. In diesem Zusammenhang ist die Ingenieurgesellschaft Dr.-Ing. Michael Beuße mbH aus 21255 Tostedt mit einer Baugrunduntersuchung, -beurteilung und der Erstellung eines geotechnischen Berichts nach DIN 4 020 unter Berücksichtigung des Merkblatts DWA-M 507 sowie mit den rechnerischen Nachweisen des geplanten Deichkörpers beauftragt worden. Der dazugehörige Bericht ist der IDN GmbH am 30. Juni 2011 unter der Berichtsnummer 10 - 12501 übergeben worden.

Im Rahmen einer Umplanung des Deichkörpers im Hinblick auf eine Innendichtung wurde das aufstellende Büro ergänzend mit den erdstatischen Nachweisen für eine Dichtwand beauftragt. Der Bericht wurde dem Auftraggeber unter der Berichtsnummer 10 - 12501.2 am 08. Mai 2013 übergeben. Diese Variante kommt allerdings aufgrund der geologischen und hydrogeologischen Verhältnisse vor Ort sowie aus wirtschaftli- chen Gründen nicht zum Tragen.

Aufgrund einer Überplanung der gesamten Deichtrasse, sowie infolge der Normenän- derungen im Zuge des Eurocodes 7: „Entwurf, Bemessung und Berechnung in der Geotechnik“ wurde die Ingenieurgesellschaft Dr.-Ing. Michael Beuße mbH am 10. Juni 2014 durch die IDN GmbH mit einer ergänzenden Baugrunduntersuchung und -beurteilung sowie einer Gründungsberatung beauftragt. Mit dem Gutachten 14 - 13744 wurden die ergänzenden Feld- und Laboruntersuchungen sowie die geohydraulischen und erdstatischen Berechnungen für die Deichquerschnittsvarianten sowie die Hochwasserschutzwände übergeben.

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Am 13. Januar 2015 wurde die Ingenieurgesellschaft Dr.-Ing. Michael Beuße mbH mit der Durchführung von ergänzenden geotechnischen Untersuchungen, insbesondere die Ermittlung der anfallenden Wassermengen auf der Grundlage einer instationären Berechnung, beauftragt. Die Ergebnisse wurden im Bericht 14 - 13744.2 vom 04. März 2015 zusammenfassend dargestellt.

Im Zuge der Planfeststellung erfolgten erneute Änderungen in der Deichtrasse. Am südlichen Ende des 3. Abschnitts, im Bereich des vorhandenen Sees nahe der BAB A1, sollen die geplanten Dämme näher an das Gewässer versetzt werden. Im nach- folgenden Bericht soll die Fragestellung geklärt werden, ob die Standsicherheit der Dämme durch das Heranrücken an den See nun gefährdet oder weiterhin gegeben ist. Des Weiteren soll eine Einschätzung abgegeben werden, ab welcher Böschungsnei- gung bzw. Sohltiefe des Sees eine ausreichende Standsicherheit nicht mehr gegeben ist.

Die o. g. Nachweise für den Deichkörper werden im vorliegenden Bericht gemäß der DIN 4 020 und unter Zugrundelegung des Merkblatts DWA - M 507 „Deiche an Fließ- gewässern“ geführt. Nachfolgend wird der Hergang der Berechnungen und die Ergeb- nisse die erdstatischen Nachweise dargestellt und bewertet.

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2 Bearbeitungsunterlagen

Zur Bearbeitung standen uns folgende Unterlagen zur Verfügung:

a) Übersichtslageplan, Index B, Maßstab 1 : 5.000, mit Stand vom November 2022, als Vorabzug, erstellt durch die IDN - Ingenieur-Dienst-Nord Dr. Lange -Dr. Anselm GmbH, 28876 Oyten, übergeben durch Herrn Stefan Meyer (IDN - Ingenieur- Dienst-Nord Dr. Lange -Dr. Anselm GmbH) am 08. November 2022 in digitaler Form

b) Querprofile See, Schnitt 13: 8-930 und Schnitt - Zusatz See, Maßstab 1 : 250, mit Stand vom 14. Oktober 2022, als Vorabzug, erstellt durch die IDN - Ingenieur- Dienst-Nord Dr. Lange -Dr. Anselm GmbH, 28876 Oyten, übergeben durch Herrn Stefan Meyer (IDN - Ingenieur-Dienst-Nord Dr. Lange -Dr. Anselm GmbH) am 08. November 2022 in digitaler Form

c) Bericht 10 - 12501 „Baugrunduntersuchung, -beurteilung und geotechnischer Bericht nach DIN 4 020 unter Berücksichtigung des Merkblatts DWA-M 507 sowie Nachweis des Deichkörpers“ vom 30. Juni 2011, Unterlage des aufstellenden Büros

d) Bericht 10 - 12501.2 „Erdstatische Nachweis der Dichtwand“ vom 08. Mai 2013, Unterlage des aufstellenden Büros

e) Bericht 14 - 13744 „Ergänzende Baugrunduntersuchung, -beurteilung und Grün- dungsberatung für die geänderte Planung und unter Berücksichtigung der neuen Normen“ vom 08. Oktober 2014, Unterlage des aufstellenden Büros

f) Bericht 14 - 13744.2 „Ergänzende geotechnische Berechnungen“ vom 04. März 2015, Unterlage des aufstellenden Büros

g) Merkblatt DWA-M 507-1 - Deiche an Fließgewässern Teil 1: Planung, Bau und Be- trieb, Auflage Dezember 2011, Hrsg. DWA e.V., DGGT e.V., DTK e.V.

h) Merkblatt DWA-M 512-1 - Dichtungssystem im Erdbau Teil 1: Erdbauwerke, Auflage Februar 2012, Hrsg. DWA e.V., DGGT e.V., HTG e.V.

i) EAU 2012 - Empfehlungen des Arbeitsausschusses „Ufereinfassungen“ Häfen und Wasserstraßen, 11. Auflage 2012, Hrsg. DGGT e. V., HTG e. V.

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j) Richwien, A.: Untersuchungen zur Standsicherheit von Unterwasserböschungen aus nichtbindigen Bodenarten, Heft 10 / 2005, Herausgegeben vom Institut für Ge- otechnik und Markscheidewesen der TU Clausthal

k) DIN-Normen DIN 1 054 Baugrund - Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau DIN 1 055 Einwirkung auf Tragwerke - Teil 2 Bodenkenngrößen DIN 4 020 Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke - Ergänzende Regelungen zu DIN EN 1 997 DIN 4 084 Gelände- und Böschungsbruchberechnungen DIN 4 085 Baugrund - Berechnung des Erddrucks DIN 4 124 Baugruben und Gräben - Böschungen, Verbau, Arbeitsraumbreiten DIN 18 196 Erd- und Grundbau - Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke DIN 19 712:2013 -1 Hochwasserschutzanlagen an Fließgewässern DIN 18 300 VOB - Teil C: ATV - Erdarbeiten DIN EN 1 997 Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik DIN EN ISO 14 688 Geotechnische Erkundung und Untersuchung - Benennung Beschreibung und Klassifizierung von Böden (ersetzt DIN 4 022 und DIN 4 023)

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3 Örtliche Situation und Bauwerk

Gemäß der Bearbeitungsunterlage e) erstreckt sich das gesamte Planungsgebiet von der Ortschaft „Groß Mackenstedt“ bis zum Bremer Stadtteil „Huchtingen“. Der „Klos- terbach“ fließt hier von Süden nach Norden. Ab der Ortschaft „Tölkenbrück“ wird der Flußlauf „Varreler Bäke“ genannt. Im Bereich der Planungen verläuft die „Varreler Bäke“ bzw. der „Klosterbach“ gemäß im Bereich der Kilometrierungen km 4+075,00 bis km 10+478,00.

Zurzeit verläuft entlang des Flusslaufs noch eine anthropogene Verwallung, die auf- grund des Aufbaus sowie den Anforderungen an den Hochwasserschutz nicht mehr ausreicht und daher durch den neuen Deichkörper überbaut oder vollständig rückge- baut werden muss.

Die zu betrachtende, überplante Hochwasserschutztrasse erstreckt sich entsprechend der Bearbeitungsunterlage a) über den südlichen Abschnitt 3, welcher ungefähr von Baukilometer km 4+900,00 (Norden) bis km 5+170,00 (Süden) verläuft. Die genaue Lage kann dem Lageplan der Anlage 1 entnommen werden.

Entsprechend dem vorangegangenen Bericht 14 - 13744 vom 08. Oktober 2014 (Bearbeitungsunterlage e)) soll der Deichquerschnitt als 3-Zonen-Deich ausgeführt werden. Demnach erhält der Deichkörper neben dem Stützkörper (St) eine wassersei- tige Dichtung (Di) sowie landseitig ein Dränageprisma (Dr).

Die Deichkrone soll entsprechend der Bearbeitungsunterlage h) aus dem Bericht 14 - 13744 in einer Breite von 3,00 m ausgeführt werden. Zur Wasserseite ist die Deichkrone mit einem Verhältnis von 1 : 30 geneigt, um eine ausreichende Entwässe- rung (Quergefälle ~ 3%) zu gewährleisten. Aufgrund der Ausbildung der Deichkrone wird vorerst davon ausgegangen, dass die Deichkrone nicht oder nur durch leichte Fahrzeuge des Unterhaltungsdienstes befahrbar ist. Die Deichböschungen werden sowohl wasser- als auch luftseitig mit einem Böschungsverhältnis von 1 : 3 hergestellt. Die Freibordhöhe ist mit ≥ 0,50 m angegeben.

Der Deichstützkörper wird aus einem rolligen Bodenmaterial hergestellt. Oberflächen- nah wird der Deich mit einer Oberbodenschicht von d = 0,20 m Mächtigkeit angedeckt.

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Die wasserseitige Dichtung im Bereich des Sees soll als eine Oberflächendichtung, ausgeführt als Dichtungsteppich (DT), erfolgen. Diese sogenannte unvollkommene Dichtung wird horizontal so weit in das Deichvorland geführt, dass die auftretenden Umläufigkeiten schadlos durch den Baugrund in das Deichhinterland geleitet, dort im Bereich des Dränageprismas gesammelt und in einen Entwässerungssystem einge- leitet werden. Diese Variante ist in den Örtlichkeiten empfehlenswert, bei denen der Baugrund überwiegend aus rolligen, mäßig bis gut durchlässigen Böden besteht. Als Material eignen sich hier in der Regel geosynthetische Tondichtungsbahnen (Ben- tonit). Die Tondichtungsbahn ist hinsichtlich der Tau- und Frostperioden mindestens in einer Mächtigkeit von 0,80 m zu überdecken.

Der Deichverteidigungsweg (DVW) wird in einer Breite von 3,00 m bei einem Querge- fälle von 2 % ausgebildet. Um ein Befahren mit schwerem Gerät zu ermöglichen, erhält der DVW eine Gesamtmächtigkeit von 0,90 m bei folgendem Aufbau:

• Frostschutzschicht d = 0,40 m, min
• Schottertragschicht d = 0,45 m, min
• Schotterrasen d = 0,05 m. min

4 Allgemeine Baugrundbeschreibung

4.1 Aufbau

In den Bearbeitungsunterlagen c) und e) ist der anstehende Baugrund detailliert beschrieben. Die nachstehenden Angaben zum Baugrundaufbau im Abschnitt 4 erfol- gen daher informativ und dienen als Grundlage für die folgenden Berechnungen und Ergebnisse.

Der Baugrund im Abschnitt 3 wurde mit insgesamt 70 Aufschlüssen, davon achtzehn im Bereich des Sees, erkundet. Er ist oberflächennah von humosen Oberboden geprägt, welcher lokal in Mächtigkeiten mit bis zu 1,00 m erbohrt wurde. Im Liegenden folgen bis zur Endteufe von maximal 6,00 m Sande in unterschiedlichen Kornabstu- fungen.

Anthropogenen Auffüllungen sind nur untergeordnet erbohrt worden.

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Feinsandiger und toniger Schluff konnte vereinzelt in Schichtmächtigkeiten bis zu 4,00 m erkundet. werden. Dabei wird der anstehende Sand auf Tiefen von etwa 3,00 m bis 4,00 m durch den Schluff unterbrochen.

Mudde bzw. Torf wurden lokal mit bis zu 1,20 m mächtigen Schichten, überwiegend oberflächennah, erkundet. Etwa bei Deichkilometer km 3+300,00 konnte im Liegenden bis zur Endteufe von 5,00 m die Mudde in Mächtigkeiten von bis zu 2,00 m erbohrt werden.

Hinweis:

Baugrundaufschlüsse basieren auch bei Einhaltung der nach den gültigen Vorschriften vorgegebenen Rasterabstände zwangsläufig auf punktuellen Aufschlüssen, sodass Abweichungen von den vorstehend beschriebenen Verhältnissen zwischen den Ansatzpunkten nicht völlig ausgeschlossen werden können.

4.2 Wasser

Gemäß der Bearbeitungsunterlage e) verläuft die Oberfläche des 1. Grundwasser- stockwerks von „Südwesten“ nach „Nordosten“ auf einem Niveau von >10,00 m NN bis >1,00 m NN.

Im Zuge der durchgeführten Baugrunduntersuchungen sind Wasserstände bis zu Tie- fen von maximal etwa 3,00 m unterhalb der Geländeoberkante gemessen worden. Dieses entspricht Höhenkoten zwischen 3,00 m NN bis 8,00 m NN. Sie liegen dem- entsprechend im Bereich des oberen Grundwasserstockwerkes, so dass es sich höchstwahrscheinlich um einen Grundwasserstand handelt.

Hinweis:

Ein Bemessungswasserstand kann nur durch das Auswerten von weiterführenden historischen Daten (Grundwasserganglinien) oder der Durchführung eines Grundwas- sermonitorings mit Langzeitaufzeichnungen verifiziert werden. Diese Leistungen waren allerdings nicht Bestandteil des Auftrages.

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Bei den gemessenen Wasserständen handelt es sich um noch nicht beruhigte Wasserstände nach dem Bohrende, die jahreszeitlich und witterungsbedingt variieren können

4.3 Charakteristische Bodenkennwerte

Die charakteristischen Bodenkennwerte für die erdstatischen Berechnungen und Planungen wurden mit dem Geotechnischen Bericht (Bearbeitungsunterlage e)) vor- gelegt.

Tabelle 4-1: Bodenkennwerte (charakteristische Werte)

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5 Nachweise der Tragsicherheit und der Gebrauchstauglichkeit

5.1 Allgemeines Für die erdstatischen Nachweise für den Deichkörper wurde das maßgebliche Quer- profil 13: 8+930 aus der Bearbeitungsunterlage b) angesetzt, um die vom Auftraggeber vorgesehene Deichbauweise und -geometrie abzubilden und die Standsicherheit sowie die Gebrauchstauglichkeit zu untersuchen.

Im Zuge der aktuellen Normierung (DIN EN 1 997-1) wird gefordert, dass alle in Frage kommenden Bruchmechanismen (kreisförmige und nichtkreisförmige Gleitflächen) an zu untersuchenden Böschungen zu betrachten und die als wesentlich erkannten Mechanismen rechnerisch näher zu untersuchen sind. Hilfestellungen bei der Wahl des Versagensmechanismus liefert hier die DIN 4 084. Dabei wird darauf hingewiesen, dass die kreisförmige Bruchfuge nicht immer den ungünstigsten Versagensmechanis- mus darstellt, was die Betrachtung von weiteren Gleitkörperarten erfordert.

Der Aufbau des Systemschnitts erfolgte unter Berücksichtigung der Bearbeitungsun- terlage h) zu dem Bericht 14 - 13744 (Bearbeitungsunterlage e)) sowie der Baugrund- schichtung aus der Anlage 3.213 der Bearbeitungsunterlage e). Sie sind diesem Bericht als Anhang 1 beigefügt. In diesem Bereich stehen ausweislich der durchge- führten Erkundungsarbeiten bis zur Tiefe von ca. 2,00 m unterhalb des Deichauflagers Sande in lockerer und mitteldichter Lagerung an.

Für das Deichkörpermaterial wird nachfolgend ein Sand angenommen. Als Oberflä- chenabdeckung des Dichtungsmaterials wird Oberboden in den Berechnungen berücksichtigt.

5.2 Standsicherheitsnachweise des Hochwasserschutzdeiches Der Aufbau des Geländemodells sowie die Standsicherheitsberechnungen wurden EDV-gestützt mit dem Programm GGU - STABILITY, Version 13.30, Hrsg. Dr. Buß, durchgeführt. Das Programm ermöglicht Böschungsbruchberechnungen gemäß der DIN 4 084 und der DIN EN 1 997-1. Bei den Standsicherheitsberechnungen sind verschiedene Versagensmechanismen (Kreisgleitflächen nach Bishop, polygonale Gleitflächen nach Janbu, Starrkörperbruchmechanismen und Blockgleitmethode) betrachtet worden.

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Entsprechend dem Merkblatt DWA-M 507-1 (vgl. Bearbeitungsunterlage g)) sind neben dem Eigengewicht und den Verkehrslasten (s. u.) die folgenden, zeitlich und örtlich veränderlichen, Einwirkungen als Bemessungssituationen berücksichtigt wor- den:

• P.1: Beanspruchungen aus dem Bemessungshochwasser (BHW),
• P.2: Beanspruchungen infolge eines schnell fallenden Wasserspiegels (SFW),
• A.1: bordvoll.

Der Versagensfall „SFW“ entwickelt sich gemäß dem Merkblatt DWA-M 507-1 vereinfacht über den Ansatz W/3. Allerdings wurde für die Berechnungen hier der ungünstigere Abfall des Wasserspiegels bis zum Deichfuß angesetzt.

Die Verkehrslasten sind bei allen Nachweisen zur Standsicherheit entsprechend den Hinweisen der Bearbeitungsunterlage g) wie folgt berücksichtigt worden:

• Deichverteidigungsweg = 33 kN/m²,
• Deichkrone / Bermen = 5 kN/m².

Gemäß der DIN 4 084 ist die Standsicherheit für die Versagensfälle „Bemessungs- hochwasser“ sowie für den Versagensfall „Schnell fallender Wasserspiegel“ erfüllt, wenn der errechnete Ausnutzungsgrad μ ≤ 1,0 eingehalten wird.

Die betrachteten Situationen P.1 und P.2 sind die Nachweise entsprechend der Bear- beitungsunterlage g) für die ständige Bemessungssituation BS-P zu führen. Für den Zustand „bordvoll“/A.1 gilt die außergewöhnliche Bemessungssituation BS-A. Hierzu sind entsprechend der DIN EN 1 997-1 (GEO-3) die Teilsicherheitsbeiwerte gemäß der nachfolgenden Tabelle 5-1 anzusetzen.

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Tabelle 5-1: Verwendete Teilsicherheitsbeiwerte gemäß DIN EN 1 997-1 (GEO-3)

Die Standsicherheitsnachweise wurden mit den vier genannten Bruchverfahren gemäß DIN 4 084 für jeden Versagensfall iterativ durchgeführt. Nur der jeweils ungünstigste Bruchmechanismus mit dem höchsten Ausnutzungsgrad ist in der Anlage 2 dargestellt.

Die Standsicherheit der beiden Deichböschungen konnte für alle untersuchten Bemes- sungssituationen mit einem maximalen Ausnutzungsgrad von µ < 1,00 nachgewiesen werden.

Die berechneten Ausnutzungsgrade sind in der Tabelle 5-2 zusammengefasst.

Tabelle 5-2: Gesamtstandsicherheit des Deichkörpers bei Schnitt 13 / km 8 + 930

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5.3 Standsicherheit der Unterwasserböschung Die Neigung der Unterwasserböschung des Sees ist derzeit unklar. Dementsprechend soll im Rahmen des vorliegenden Berichtes ermittelt werden, wann die Standsicherheit als gefährdet zu bewerten ist.

Entsprechend den erkundeten Baugrundschichtungen aus der Bearbeitungsunterlage e) wurde die ungünstige Schichtung der Bohrung BS 159 (vgl. Anhang 1) für die folgenden Berechnungen herangezogen. Die Standsicherheitsnachweis der Böschung erfolgten unter Berücksichtigung eines mittleren Wasserstandes im See von MW = +6,53 m NN als Dauerzustand und einem maximalen Wasserstand von HW100 = +8,42 m NN als temporären Zustand entsprechend den Angaben der Bear- beitungsunterlage b). Zudem wurde der Nachweis mit einem temporären Niedrigwas- serstand geprüft. Hierbei ist der Wasserspiegel auf einer Höhenkote von NW = +4,00 m NN angenommen worden.

Die Sohle des Sees wird zunächst auf einer Höhenkote von ±0,00 m NN angesetzt.

Folgende Teilsicherheitsbeiwerte sind für die Nachweise im Grenzzustand GEO-3 berücksichtigt worden:

Tabelle 5-3: Teilsicherheitsbeiwerte im Grenzzustand GEO-3

Im Hinblick auf die globale Standsicherheit ist zunächst mit dem Verfahren der Kreis- gleitflächen nach Bishop in iterativen Berechnungsprozessen die mögliche Neigung der Böschung in Abhängigkeit der anstehenden Böden bzw. dem Wasserstand ermit- telt worden. Dabei wurde vereinfachend davon ausgegangen, dass die Böschungsnei- gung der Unterwasserböschung bis auf die Oberkante des Damms fortgeführt wird.

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Ein zeitlich bedingtes Abflachen der Unterwasserböschungen oder der Einfluss von Wellenschlag wurden rechnerisch nicht berücksichtigt.

Unter der Berücksichtigung dieser Ansätze konnte für ein Böschungsverhältnis von 1 : 2,5 eine ausreichende Standsicherheit der Böschungen ermittelt werden, so dass anhand dieser Neigung anschließend die weiteren erdstatischen Nachweise durchge- führt wurden. Ferner hat sich der mittlere Wasserstand als ungünstigste Bemessungs- situation ergeben und ist dementsprechend für die Standsicherheitsberechnungen angesetzt worden.

Nach der Ermittlung des ungünstigstes Gleitkreises sind in diesem Bereich weitere Gleitfugen zur Überprüfung von unterschiedlichen Bruchmechanismen (polygonale Gleitflächen nach Janbu, Starrkörperbruchmechanismen und Blockgleitmethode) ein- gefügt worden.

Dabei konnte für die Unterwasserböschung auf Basis der vorgegebenen Eckdaten und der getroffenen Annahmen eine ausreichende Standsicherheit für die betrachteten Fälle nachgewiesen werden. Die Ausnutzungsgrade liegen dabei zwischen rund 70 % und 80 %.

Die Ergebnisse der Nachweise werden in der folgenden Tabelle zusammengefasst. Die ungünstigstes Bruchmechanismen sind zudem in detaillierter Form als Grafikaus- druck in der Anlage 3 dargestellt.

Tabelle 5-4: Ausnutzungsgrade der globalen Standsicherheit Bardenweg

Als maßgebender Versagensmechanismus für die wasserseitige Böschung der Nach- weis über die polygonalen Gleitflächen nach Janbu und der Starrkörperbruchmecha- nismen für die ständige Bemessungssituation identifiziert.

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Anhand der entwickelten Neigung 1 : 2,5 für die Unterwasserböschung wurde eine ausreichende, globale Sicherheit gegen Böschungsbruch für die verschie- denen Wasserstände im See nachgewiesen.

Eine tiefere Sohllage des Sees ist bei Einhaltung der entsprechenden Neigung eben- falls möglich (ohne Anlage).

Hinweis:

Im Zuge der Überprüfung der ungünstigsten Gleitkreise konnten direkt an bzw. unter der Böschungsoberfläche höhere Ausnutzungsgrade rechnerisch festgestellt werden. Allerdings sind die Ausnutzungsgrade im Hinblick auf die globale Standsicherheit der Böschung und nicht die lokale Standsicherheit zu beziehen.

In den Bearbeitungsunterlagen i) und j) werden als Erfahrungswerte für standsichere Unterwasserböschungen für Kies bei 1 : 2 und für Sand zwischen 1 : 3 und 1 : 8 an- gegeben.

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6 Zusammenfassung

Der Ochtumverband 27243 Harpstedt aus beabsichtigt die Anpassung der Hochwas- serschutzmaßnahmen am „Klosterbach“ und der „Varreler Bäke“ in der Gemeinde Stuhr.

In den Jahren 2011 und 2014 sind im Bereich der zu erneuernden Deichstrecke ver- schiedene geotechnische Untersuchungen, gemäß dem Merkblatt DWA-M 507, sowie unter Berücksichtigung der geltenden Normierung, erdstatische Berechnungen des geplanten Deichbauwerkes durchgeführt worden.

Im Zuge der Planfeststellung erfolgten am südlichen Ende des 3. Abschnitts, im Bereich des vorhandenen Sees an der BAB A1, Änderungen in der Deichtrasse. Die dort geplanten Dämme sollen näher an das Gewässer versetzt werden.

Die Ingenieurgesellschaft Dr. -Ing. Michael Beuße mbH wurde 11. Januar 2023 über - IDN, Ingenieur-Dienst-Nord Dr. Lange -Dr. Anselm GmbH aus Oyten - durch den Ochtumverband aus Harpstedt mit einer angepassten Erarbeitung von Standsicher- heits- und Gebrauchstauglichkeitsnachweisen für den maßgeblichen Deichabschnitt beauftragt. Des Weiteren ist eine Einschätzung abzugeben, ab welcher Neigung eine ausreichende Standsicherheit der Unterwasserböschung nicht mehr gegeben ist.

Die Standsicherheiten der wasser- und luftseitigen Deichböschungen sind für vier ver- schiedene Bruchmechanismen sowie für die maßgeblichen Bemessungssituationen untersucht und nachgewiesen worden.

Lokale Rutschungen aus angedeckten Böden (z. B. Oberboden) können nicht grundsätzlich ausgeschlossen werden. Sofern keine weiteren, ingenieurbiologischen Sicherungsmaßnahmen eingeplant sind, ist auf ein zeitnahes Begrünen der landseitigen Böschungsbereiche zu achten, um die lokale Standsicherheit zu gewähr- leisten.

Der vorangegangene Bericht 14 - 13744 vom 08. Oktober 2011 und die darin ent- haltenen Hinweise haben weiterhin Bestand und werden lediglich um die Anga- ben aus diesem Bericht ergänzt.

Entsprechend den vielfältigen Wechselbeziehungen zwischen Baugrund und Bauwerk ist das Gutachten nur in seiner Gesamtheit verbindlich. Änderungen in den Bearbeitungsunterlagen und vom Gutachten abweichende Bauausführungen bedürfen deshalb stets der Überprüfung und der Zustimmung des Gutachters.

• Seite 19 - zum Bericht 23 - 17779 vom 15. März 2023 an den Ochtumverband, Harpstedt

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Baugrundaufschlüsse basieren auch bei Einhaltung der nach den gültigen Vorschriften vorgegebenen Rasterabstände zwangsläufig auf punktuellen Aufschlüssen, so dass eine exakte Aussage über den Baugrund nur für den jeweiligen Untersuchungspunkt möglich ist. Da Abweichungen von den vorstehend beschriebenen Verhältnissen zwi- schen den Ansatzpunkten nicht völlig ausgeschlossen werden können, basieren hier getroffene Bewertungen zwangsläufig auf Wahrscheinlichkeitsaussagen.

Die Ingenieurgesellschaft Dr.-Ing. Michael Beuße mbH behält sich daher eine Über- prüfung der Gründungssituation im Zuge einer förmlichen Abnahme der Aushub- und Gründungssohlen (nach DIN 4 020 gefordert), gegebenenfalls auch ergänzende Aus- führungshinweise vor.

Wird im Zuge der Erdarbeiten ein anderer als im Gutachten dargestellter Aufbau des Untergrunds angetroffen, ist unser Büro unverzüglich zu benachrichtigen und durch den Gutachter eine Bestandsaufnahme vor Ort durchzuführen.

Das Baugrundgutachten gilt für das in Abschnitt 3 angegebene Objekt im Zusammen- hang mit den Projektdaten. Eine Übertragung der Untersuchungsergebnisse auf an- dere Projekte ist ohne Zustimmung des Ingenieurgesellschaft Dr.-Ing. Michael Beuße mbH nicht zulässig.

Für Rückfragen im Zusammenhang mit unseren Untersuchungen und der Erstellung dieses Gutachten stehen wir jederzeit zur Verfügung.

Ingenieurgesellschaft Dr.-Ing. Michael Beuße mbH

Dr.-Ing. Michael Beuße Melanie Grünewald, M. Sc.

Verteiler:

• Ochtumverband Harpstedt 2 - fach in Berichtsform 1 - fach digital im pdf-Format

• IDN GmbH, Oyten 1 - fach digital im pdf-Format

• Seite 20 - zum Bericht 23 - 17779 vom 15. März 2023 an den Ochtumverband, Harpstedt

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Anhang 1 zum Bericht 22 - 17779

Säulendiagramme BS 122 und BS 159,

Auszug aus dem Bericht 14 - 13744 vom 08. Oktober 2014

Unterlagen der Ingenieurgesellschaft Dr.-Ing. Michael Beuße mbH

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Anhang 2 zum Bericht 22 - 17779

Regeldarstellung Deich, Bauweise Bentonit,

Stand: 26. April 2013, Maßstab 1 : 50,

Unterlagen der IDN GmbH, Oyten