22125 Neubau BBZ Robert-Koch-Straße Mainz - Geotechnischer Bericht.pdf

[Seite 1]

Geotechnischer Bericht

„Neubau des Berufsbildungszentrums (BBZ) II“,

Robert-Koch-Straße 7, 55129 Mainz

Projekt-Nr.: 22125

Auftraggeber: Handwerkskammer Rheinhessen Robert-Bosch-Straße 8 55129 Mainz

Auftragnehmer: GEOTECHNIK-Team Mainz GmbH Nikolaus-Otto-Straße 6 55129 Mainz

Datum: 13.06.2022

Projektbearbeiter: Florian Espelöer Dr. Markus Becker

Anlagen: - 4 -

G e schäftsführung Eingetragen im Bankverbindung: Tel.: 06131 / 91 35 24 0 Dr. Markus Becker Handelsregister Mainzer Volksbank eG Fax: 06131 / 91 35 24 44 Mainz HRB 51029 BIC: MVBMDE55 eMail: mail@geotechnik-mainz.de IBAN: DE05 5519 0000 0146 4670 14 Internet: www.geotechnik-mainz.de

[Seite 2]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 2 von 20

Inhaltsverzeichnis

1. BENUTZTE UNTERLAGEN................................................................................................3

2. ANLAGEN.......................................................................................................................3

3. ANLASS / SITUATION......................................................................................................4

4. GEOGRAPHISCHE LAGE UND TOPOGRAFIE......................................................................4

5. UNTERSUCHUNGEN........................................................................................................5

5.1. Geländeuntersuchungen.................................................................................................5

5.2. Chemische Analysen.......................................................................................................5

6. UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE.......................................................................................6

6.1. Baugrundbeschreibung...................................................................................................6

6.2. Grundwasser...................................................................................................................8

6.3. Bodenklassifizierung.......................................................................................................9

6.4. Frostempfindlichkeit und Verdichtbarkeit......................................................................9

6.5. Bodenmechanische Kennwerte....................................................................................10

6.6. Erdbebengefährdung....................................................................................................10

7. BEURTEILUNGEN UND EMPFEHLUNGEN.......................................................................11

7.1. Baugrundbewertung und Gründungsempfehlungen....................................................11

7.1.1. Allgemeine Baugrundbeurteilung.......................................................................11

7.1.2. Gründungssituation............................................................................................11

7.1.3. Gründungsempfehlung nicht unterkellerter Gebäudeteil..................................11

7.1.4. Gründungsempfehlung Teilunterkellerung.........................................................13

7.2. Straßenbau....................................................................................................................14

7.2.1. Verkehrsflächen..................................................................................................14

7.3. Bautechnische Hinweise und Empfehlungen................................................................15

7.3.1. Erdarbeiten.........................................................................................................15

7.3.2. Wasserhaltung....................................................................................................15

7.3.3. Bauwerksabdichtung..........................................................................................16

7.3.4. Erdbaustoffe........................................................................................................16

7.3.5. Wiedereinbau von Aushubmassen.....................................................................16

7.3.6. Baugrubenböschungen und Verbaumaßnahmen..............................................17

[Seite 3]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 3 von 20

7.4. Versickerung von Niederschlagswasser / Regenwasserbewirtschaftung.....................17

7.4.1. Durchführung der Versickerungsversuche..........................................................17

7.4.2. Beurteilung.........................................................................................................18

7.4.3. Bewertungen und Empfehlungen.......................................................................19

8. ABFALLTECHNISCHE UNTERSUCHUNGEN UND BEURTEILUNGEN...................................19

8.1. Ergebnisse und Bewertung...........................................................................................19

9. ABSCHLIESSENDE BEMERKUNG....................................................................................20

10. BENUTZTE UNTERLAGEN

[U1] HANDWERKSKAMMER RHEINHESSEN (2022): ohne Projekttitel, Bestandssitua- tion/Lageplan, vom 05.05.2022, unmaßstäblich.

[U2] SCHWINDE ARCHITEKTEN (2022): Grundlagenermittlung BBZ II und Hauptver- waltung der HWK Rheinhessen – Entwurfskonzept als Planungsgrundlage Entwurf:

• Untergeschoss vom 20.05.2022, M = 1:200

• Erdgeschoss vom 20.05.2022, M = 1:200

• 1. Obergeschoss vom 20.05.2022, M = 1:200
• 2. Obergeschoss vom 20.05.2022, M = 1:200

• Schnitte / Ansichten vom 20.05.2022, M = 1:200

2. ANLAGEN

3. Lageplan und Profilschnitt

1.1 Lageplan, M = 1:1.000

1.2 Profilschnitt A-A’, M = 1:400 (H) / 1:100 (V)

2. Darstellung der Rammkernsondierungen (RKS) und Rammsondierungen (DPL)

3. Auswertung des Versickerungsversuchs

4. Analysenergebnisse des chemischen Labors Eurofins Umwelt West GmbH

[Seite 4]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 4 von 20

3. ANLASS / SITUATION

Die Handwerkskammer Rheinhessen plant den Neubau des Berufsbildungszentrums (BBZ) II und der Hauptverwaltung in der Robert-Koch-Straße 7 in 55129 Mainz. Das Berufsbildungszentrum wird zweigeschossig mit einer Teilunterkellerung und einer Ge- bäudeabmessung von ca. 118 m x 76 m (ca. 8.968 m²) geplant. Das Verwaltungsgebäude soll dreigeschossig ohne Unterkellerung mit einer Abmessung von ca. 28 m x 20 m (ca. 560 m²) ausgeführt werden. Zum Zeitpunkt der Geländeuntersuchungen stand das alte Berufsbildungszentrum noch auf dem Gelände. Der Neubau wird im Bereich des Bestandsgebäudes geplant. Die vorgesehene Teilunterkellerung soll im Bereich der bestehenden Teilunterkellerung liegen. Das untersuchte Grundstück liegt in südöstlicher Ortslage von Mainz im Stadtteil Hechts- heim. Die GEOTECHNIK-Team Mainz GmbH wurde beauftragt Bodenuntersuchungen durchzu- führen und einen Geotechnischen Bericht gemäß Honorarangebot vom 12.04.2022 zu erstel- len.

4. GEOGRAPHISCHE LAGE UND TOPOGRAFIE

Tabelle 1: Geographische Lage und Topographie

[Seite 5]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 5 von 20

5. UNTERSUCHUNGEN

5.1. Geländeuntersuchungen

Tabelle 2: Geländeuntersuchungen

Die Lage der Bohr- und Sondierpunkte sowie des Versickerungsversuchs kann dem Lageplan (Anlage 1) entnommen werden. Alle Bohrungen und Sondierungen mussten aufgrund von ho- hen Bohrwiderständen vorzeitig abgebrochen werden (kein weiterer Bohrfortschritt). Die Sondierungen der DPL bei RKS 5 und der DPL bei RKS 6 mussten aufgrund der Widerstände der Auffüllungen vorgebohrt werden.

5.2. Chemische Analysen

Tabelle 3: Probenzusammenstellung und Analyseparameter

[Seite 6]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 6 von 20

Die Untersuchungsergebnisse sind in der Anlage 4 dokumentiert.

6. UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE

6.1. Baugrundbeschreibung

Der Untergrund des untersuchten Grundstückes baut sich wie folgt auf:

Tabelle 4: Baugrundübersicht

[Seite 7]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 7 von 20

Schluff, schwach sandig, schwach tonig bis

7,9 / 4 Löss/Lösslehm tonig < 133,58 hellbraun, braun, graubraun

GOK* = derzeitige Geländeoberkante im Bereich der Untersuchungsstellen

Verbundsteinpflaster In den Bohrungen RKS 1 bis RKS 5 wurde auflagernd eine Pflasterdecke (Verbundsteinpflas- ter) mit einer Mächtigkeit von ca. 8 cm erkundet. Die Pflasterdecke liegt auf einem ca. 2 cm bis 6 cm dicken Sandbett.

Folge 1: Auffüllungen 1 (Tragschicht) Unterhalb des Verbundsteinpflasters und des Bettungssandes stehen die rolligen Auffüllun- gen 1 bis in eine Tiefe von ca. 0,4 m bis 0,7 m u. GOK an. Farblich variieren die Auffüllungen von (hell-)braun, rotbraun und gelbbraun bis schwarz. Bodenmechanisch setzen sie sich aus einem sandig-schluffigem Kies oder kiesig-schluffigem Sand mit bereichsweise tonigen Ne- benanteilen zusammen. In den Bohrungen RKS 2 und RKS 3 wurden anthropogene Bestand- teile in Form von Schwarzdeckenresten festgestellt. Die rolligen Auffüllungen 1 weisen eine mitteldichte Lagerung auf.

Folge 2: Auffüllungen 2 In der Bohrung RKS 6 wurden auflagernd die (hell-)braunen und graubraunen bis hellgrauen und rötlichbraunen, bindigen Auffüllungen 2 erkundet. In der Bohrung RKS 3 folgen die Auf- füllungen 2 unterhalb der rolligen Auffüllungen 1. Bodenmechanisch handelt es sich bei den Auffüllungen 2 um sandigen und bereichsweise kiesigen Schluff sowie um schluffig-sandigen Ton. Die Auffüllungen 2 lagen zum Zeitpunkt der Geländeuntersuchungen in einer halbfesten bis festen Konsistenz vor. Sie stehen bis in eine Tiefe von ca. 1,6 m u. GOK an.

Folge 3: Abschwemmmassen Im liegenden der Auffüllungen schließen sich in den Bohrungen RKS 2 bis RKS 6 (dunkel-)braune bis graubraune Abschwemmmassen an. Bodenmechanisch handelt es sich um Schluff mit tonigen und bereichsweise schwach sandigen Nebenanteilen. Die Abschwemm- massen hatten zum Zeitpunkt der Geländeuntersuchungen eine überwiegend steife bis halb- feste Konsistenz. Die Schichtbasis wurde in Tiefen von ca. 1,1 m bis 2,7 m u. GOK erbohrt.

[Seite 8]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 8 von 20

Folge 4: Löss/Lösslehm Als unterste Schicht wurde bis zu einer maximalen Bohrtiefe von 7,9 m u. GOK hellbrauner bis brauner Löss oder Lösslehm erkundet. Er lässt sich bodenmechanisch als Schluff mit schwach sandigen und tonigen Nebenanteilen beschreiben. Zum Zeitpunkt der Geländeunter- suchungen lag der Löss(-lehm) in einer überwiegend halbfesten Konsistenz vor. Bereichswei- se wurden feuchte oder nasse Schichten innerhalb des Löss erbohrt.

Hinweis Bei einem Projekt der Geotechnik auf einem nahe gelegenen Grundstück wurde bei Kernboh- rungen der Löss bis in eine Tiefe von mindestens ca. 8 m u. GOK erkundet.

6.2. Grundwasser

Im Rahmen der Geländeuntersuchungen am 10.05.2022 und 11.05.2022 wurde in keiner Boh- rung freies Grundwasser eingemessen. Nasse Schichten wurden nur bereichsweise innerhalb des Löss erkundet. Es handelt sich dabei um Porenwasser des Löss, das durch die Vibrationen der Rammkernsondierungen mobilisiert wurde. Temporär, insbesondere im späteren Frühjahr, ist das vermehrte Auftreten von lokalen Stau- und Schichtwässern sowie von nassen bzw. aufgeweichten Bodenschichten zu erwarten. Für die ca. 400 m nordwestlich des Untersuchungsgebietes gelegene Grundwassermessstelle 2168 Mainz-Hechtsheim wurde ein Grundwasserhöchststand von 127,95 mNN am 03.12.1984 gemessen. Der minimale Grundwasserflurabstand liegt somit bei ca. 13 m u. GOK. Der Bemessungswasserstand ist grob auf ca. 129 mNN (ca. 12 m u. GOK) festzulegen.

[Seite 9]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 9 von 20

6.3. Bodenklassifizierung

Tabelle 5: Klassifizierung der Böden in Bodengruppen und Bodenklassen

6.4. Frostempfindlichkeit und Verdichtbarkeit

Tabelle 6: Frostempfindlichkeit und Verdichtbarkeit der Böden

*)F1 = nicht frostempfindlich **) V1 = nicht bindige bis schwach bindige, grobkörnige und gemischtkörnige Böden F2 = gering bis mittel frostempfindlich V2 = bindige, gemischtkörnige Böden F3 = sehr frostempfindlich V3 = bindige, feinkörnige Böden

[Seite 10]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 10 von 20

6.5. Bodenmechanische Kennwerte

Tabelle 7: Bodenmechanische Kennwerte

Die Bodenkennwerte, für die keine Laborversuche ausgeführt wurden, entstammen Erfahrungswerten aus vergleichbaren Projekten und Angaben der einschlägigen Fachliteratur.

6.6. Erdbebengefährdung

Nach DIN 4149: 2005-04 und den Informationsdaten des GFZ Potsdam gehört der Bereich von Mainz-Hechtsheim zur Erdbebenzone 0 und der Untergrundklasse „S“. Entsprechend den Untergrundverhältnissen gehört der untersuchte Bereich zur Baugrundklasse C. Die Erdbe- benzone 0 umfasst Gebiete, denen gemäß dem zugrunde gelegten Gefährdungsniveaus ein In- tensitätsintervall von 6,0 ≤ I < 6,5 zugeordnet ist.

[Seite 11]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 11 von 20

7. BEURTEILUNGEN UND EMPFEHLUNGEN

7.1. Baugrundbewertung und Gründungsempfehlungen

7.1.1. Allgemeine Baugrundbeurteilung

Die Auffüllungen sind aufgrund der Heterogenität, der Fremdbestandteile (rollige Auffüllun- gen 1) und des hohen Feinkornanteils (bindige Auffüllungen 2) für die Gebäudegründung nicht geeignet.

Die Abschwemmmassen sowie der Löss / Lösslehm sind als Baugrund grundsätzlich geeig- net.

7.1.2. Gründungssituation

Zum Zeitpunkt der Berichterstellung lag noch keine Tragwerksplanung vor. Nach den vorlie- genden Planunterlagen [U2] liegt die OK FFB UG ca. 3,15 m unterhalb der OK FFB EG. Da für die OK FFB EG noch keine Höhe bekannt war, wurde die mittlere Geländehöhe aus den Bohrungshöhen ermittelt und als OK FFB EG angenommen. Unter Annahme einer 30 cm di- cken Bodenplatte ergeben sich folgende Höhen: OK FFB EG (angenommen) = 141,33 mNN Gründungssohle EG (angenommen) = 141,03 mNN OK FFB UG (angenommen) = 138,18 mNN Gründungssohle UG (angenommen) = 137,83 mNN

Die Gründungssohle EG liegt innerhalb der Auffüllungen 1 (RKS 1 bis RKS 5) oder der Auf- füllungen 2 (RKS 6).

Für den unterkellerten Gebäudeabschnitt liegt die Gründungssohle einheitlich innerhalb des Löss(-lehm).

7.1.3. Gründungsempfehlung nicht unterkellerter Gebäudeteil

Aufgrund der heterogenen und in unterschiedlichen Mächtigkeiten vorliegenden Auffüllun- gen, der bereichsweise erkundeten, leichtplastischen Abschwemmmassen sowie zur Ver- gleichmäßigung der abzutragenden Lasten bzw. von Setzungen, ist eine Bauwerksgründung über eine elastisch gebettete (tragende) Bodenplatte zu empfehlen. Zur Minimierung der Kan- tenpressungen an den Plattenrändern ist, wenn möglich, ein umlaufender Überstand der Bo- denplatte von ≥ 20 cm einzuplanen. Unterhalb der Bodenplatte ist ein Bodenaustausch bzw. lastverteilendes Bodenpolster aus tragfähigen und verdichtungsfähigen Erdbaustoffen (Kapitel 7.3.4. ) mit einer vorläufigen Mächtigkeit von ≥ 50 cm einzuplanen (frostfrei). Die tatsächliche Mächtigkeit des Boden-

[Seite 12]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 12 von 20

polsters ist nach vorliegen der abzutragenden Lasten bzw. einer Tragwerksplanung, ggf. mit Hilfe von Setzungsberechnungen, anzupassen.

Damit der Lastausbreitungswinkel aus den Plattenrandspannungen im Bodenpolster verläuft, ist das Bodenpolster im Randbereich um den Betrag der Höhe der Schotterschicht über den Bodenplattenrand hinauszuführen. Wenn die Frostsicherheit durch randlich, unter den Platten- rändern angeordnete Betonfrostschürzen (≥ 80 cm u. GOK) gewährleistet werden soll, ist kein randlicher Überstand der Schottertragschicht notwendig.

Zwischen Erdplanum und Bodenpolster ist ein Geotextil (mindestens GRK 3, 180 g/m²) als Trennvlies zu verlegen und an den Rändern seitlich hochzuschlagen. Sofern im Bereich der Aushubsohle weiche Bodenschichten angetroffen werden, sind diese durch geeignete Bodenersatzmassen (Kapitel 7.3.4. ) auszutauschen. Grundsätzlich ist zu empfehlen, die Gründungssohle durch einen Baugrundsachverständigen abnehmen zu lassen.

Um eine nachträgliche Rissbildung im Übergang zwischen nicht unterkellertem Gebäude und der Teilunterkellerung zu minimieren, sollten zur Überbrückung der unterschiedlichen Grün- dungstiefen, unter den lastabtragenden Wänden abgetreppte Betonelemente (mindestens 45° Winkel, besser 30° Winkel) hergestellt werden.

Kennwerte für statische Berechnungen:

Die nachfolgenden Kennwerte gelten für einen rechnerischen Laststreifen einer tragenden Bodenplatte (schlafe Bettung) bzw. für die Gesamtplatte innerhalb der Abschwemmmassen bzw. des Löss (mindestens steife Konsistenz).

Tabelle 8: Kennwerte für statische Berechnungen

Nach Vorlage einer Tragwerksplanung kann das Bettungsmodul ggf. anhand von Setzungsbe- rechnungen detailliert ermittelt werden.

[Seite 13]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 13 von 20

7.1.4. Gründungsempfehlung Teilunterkellerung

Auch für den unterkellerten Bereich des Bauwerkes ist die Gründung über eine elastisch ge- bettete (tragende) Bodenplatte zu empfehlen. Unterhalb der Bodenplatte ist ein Bodenaustausch bzw. lastverteilendes Bodenpolster aus tragfähigen und verdichtungsfähigen Erdbaustoffen (Kapitel 7.3.4. ) mit einer vorläufigen Mächtigkeit von ≥ 30 cm einzuplanen. Die tatsächliche Mächtigkeit des Bodenpolsters ist nach vorliegen der abzutragenden Lasten bzw. einer Tragwerksplanung, ggf. mit Hilfe von Setzungsberechnungen, anzupassen.

Damit der Lastausbreitungswinkel aus den Plattenrandspannungen im Bodenpolster verläuft, ist das Bodenpolster im Randbereich um den Betrag der Höhe der Schotterschicht über den Bodenplattenrand hinauszuführen.

Zwischen Erdplanum und Bodenpolster ist ein Geotextil (mindestens GRK 3, 180 g/m²) als Trennvlies zu verlegen und an den Rändern seitlich hochzuschlagen. Sofern im Bereich der Aushubsohle weiche Bodenschichten angetroffen werden, sind diese durch geeignete Bodenersatzmassen (Kapitel 7.3.4. ) auszutauschen. Grundsätzlich ist zu empfehlen, die Gründungssohle durch einen Baugrundsachverständigen abnehmen zu lassen.

Kennwerte für statische Berechnungen:

Die nachfolgenden Kennwerte gelten für einen rechnerischen Laststreifen einer tragenden Bo- denplatte (schlafe Bettung) bzw. für die Gesamtplatte.

Tabelle 9: Kennwerte für statische Berechnungen

Nach Vorlage einer Tragwerksplanung kann das Bettungsmodul ggf. anhand von Setzungsberechnungen detailliert ermittelt werden.

[Seite 14]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 14 von 20

7.2. Straßenbau

7.2.1. Verkehrsflächen

Zum Zeitpunkt der Berichterstellung lagen noch keine Angaben zu den Verkehrsflächen vor. Der erforderliche Ausgangswert zur Bestimmung des frostsicheren Straßenoberbaues ist ge- mäß RStO 12, Tabelle 6, über F 2 / F 3 - Böden mit 50 cm bis 60 cm anzusetzen (angenom- men Abstellflächen, Belastungsklasse BK1,0 / BK1,8). Die Festlegung von Mehr- oder Min- derdicken zur Ermittlung der Mindestmächtigkeit des frostfreien Oberbaues erfolgt durch das Planungsbüro. Im Tiefenbereich von 50 cm bis 60 cm unter GOK (Erdplanum) sind im Untersuchungsbe- reich im Wesentlichen bindige Schichten (Auffüllungen 2, Abschwemmmassen, Löss / Löss- lehm) zu erwarten, die zur Zeit der Geländeuntersuchungen eine mindestens steifplastische Konsistenz aufwiesen. Auf dem Erdplanum ist gemäß den Anforderungen aus der ZTV E-StB 17 grundsätzlich ein Verformungsmodul E von mindestens 45 MN/m² nachzuweisen. Da ein Verformungsmodul v2 von E ≥ 45 MN/m² bei bindigen Böden selbst bei halbfester Konsistenz erfahrungsgemäß V2 nicht immer erreicht wird, ist im Rahmen der Ausschreibung ein Teilbodenaustausch aus ge- eigneten Erdbaustoffen gemäß Kapitel 7.3.4. oder eine qualifizierte Bodenverbesserung zu berücksichtigen. Zur Herstellung des Erdplanums ist der Untergrund bis auf das geplante Planumsniveau abzu- schieben bzw. auszubaggern. Sollten im Planumsbereich weiche oder organische, also grund- sätzlich nicht ausreichend tragfähige Bodenschichten angetroffen werden, sind entsprechende Maßnahmen zu ergreifen (Bodenpolster, Bodenverbesserungs- und Bodenverfestigungsmaß- nahmen).

Wichtig: Insbesondere die Auffüllungen 2, die Abschwemmmassen und der Löss(-lehm) enthalten sehr hohe Feinkornanteile. Bei Eintrag von Niederschlagswasser ist daher mit einer schnellen Än- derung der Bodenkonsistenz und in der Folge mit einer Verminderung der Tragfähigkeit zu rechnen. Diese Wasser- und Witterungsempfindlichkeit ist im Rahmen der Planung und Bau- ausführung besonders zu beachten. Das hergestellte Erdplanum darf daher, insbesondere wäh- rend niederschlagsreicher Perioden oder über Winter, nicht ungeschützt liegenbleiben. Zum Schutz des Erdplanums kommen gemäß ZTV E-StB 17 folgende Maßnahmen in Betracht:

1. Bodenverfestigungen oder -verbesserungen
2. Belassen oder Aufschütten einer abdichtenden Schutzschicht über dem Planum von etwa 0,30 Meter Mächtigkeit aus anstehendem Boden

[Seite 15]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 15 von 20

3. Herstellen einer gebundenen Tragschicht (siehe „Merkblatt für Maßnahmen zum Schutz des Erdplanums“) Werden keine Schutzmaßnahmen getroffen, muss unmittelbar vor dem Einbau der Tragschicht auf dem Planum (vorsichtig) nachverdichtet werden. Ist der Boden zu diesem Zeitpunkt für das Verdichten zu nass, muss er entweder verbessert (z. B. durch Einmischen von Bindemit- teln) oder in der aufgeweichten Zone entfernt und durch geeignete Baustoffe ersetzt werden. Ausgehobenes bzw. abgeschobenes Bodenmaterial (Auffüllungen 2, Abschwemmmassen, Lösslehm) ist für den Wiedereinbau ungeeignet und sollte nur in solchen Bereichen verwen- det werden, in denen Nachsackungen in Kauf genommen werden können (z. B. zur Gelände- modellierung im Bereich von Freiflächen). Lediglich die rolligen Auffüllungen 1 sind für den Wiedereinbau geeignet. Der weitere Straßenoberbau sollte sich nach der RStO richten. Entsprechend der anzusetzen- den Bauklassen sind die jeweiligen Verformumgsmoduln E auf den Trag- und Frostschutz- v2 schichten nachzuweisen. Grundsätzlich sollten Verdichtungsprüfungen mittels statischer Last- plattendruckversuche nach DIN 18134 oder dynamischer Fallplattenversuche nach TP BF-StB Teil B 8.3 sowohl auf dem Erdplanum, als auch auf den darauffolgenden Tragschichten erfol- gen.

7.3. Bautechnische Hinweise und Empfehlungen

7.3.1. Erdarbeiten

Erdarbeiten in den erkundeten Bodenschichten (Auffüllungen 1 und 2, Abschwemmmassen, Löss(-lehm)) können mit üblichen Hydraulikbaggern in der Regel problemlos ausgeführt wer- den. Im Rahmen der Planung und Bauausführung ist die relativ hohe Witterungsempfindlichkeit der bindigen Auffüllungen 2, der Abschwemmmassen sowie des Löss / Lösslehm besonders zu beachten (Konsistenzänderungen). Bei relativ geringer Wasseraufnahme durch Grund-, Niederschlags- oder Oberflächenwasser ist mit einem schnellen und irreversiblen Aufweichen dieser Schichten zu rechnen. Ein hergestelltes Erdplanum darf niemals ungeschützt liegen bleiben. Grundsätzlich sind die „Maßnahmen zum Schutz des Erdplanums“ gemäß ZTV E-StB 17, Ziff. 4.4.6, zu berücksich- tigen.

7.3.2. Wasserhaltung

Grund-, Oberflächen- und Niederschlagswasser, dass sich auf dem Erdplanum oder in Funda- mentgräben sammelt, ist umgehend mittels offener Wasserhaltung (z. B. Baudränagen und

[Seite 16]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 16 von 20

Pumpensumpf) zu beseitigen oder mit geeigneten Dränagemaßnahmen rückstaufrei abzulei- ten.

7.3.3. Bauwerksabdichtung

Nicht unterkellerter Gebäudeteil: Wenn die Bodenplatte auf einer frostsicheren Schottertragschicht gegründet wird, ist nur die Wassereinwirkung W1.1-E nach DIN 18533 (2017) für die Bodenplatte zu berücksichtigen.

Unterkellerter Gebäudeteil: Aufgrund der anstehenden, bindigen Böden mit einem Durchlässigkeitsbeiwert von k < 1 E-4 f m/s sind alle erdberührten Gebäudeteile gemäß DIN 18 533-1:2017-07 nach der Wasserein- wirkungsklasse W2.1-E abzudichten (mäßige Einwirkung von drückendem Wasser, Druckhö- he Grund-/Stauwasser ≤ 3,0 m).

7.3.4. Erdbaustoffe

Geeignete Erdbaustoffe (Bodenaustausch, Sauberkeitsschicht, etc.) bestehen z. B. aus Kies- sand, gebrochenem Naturstein (z. B. Quarzit, Rhyolith, gebrochener Flusskies) oder güteüber- wachtem Recyclingmaterial der Körnung 0/32 bis 0/56 mit einem Feinkornanteil von < 15 Gew.-% (Bodengruppen GW, GI, GU), im Frostschutzbereich mit einem Feinkornanteil ≤ 5 Gew.-% (Bodengruppen GW, GI). Einbaumassen sind grundsätzlich lagenweise einzubauen und zu verdichten. Die maximale Mächtigkeit einzelner Einbaulagen ist grundsätzlich vom Material und dem Verdichtungsgerät abhängig und sollte in der Regel 30 - 40 cm nicht übersteigen.

7.3.5. Wiedereinbau von Aushubmassen

Aushubmassen aus den rolligen Auffüllungen 1 sind aus bodenmechanischer Sicht für den Wiedereinbau geeignet.

Aushubmassen aus den bindigen Auffüllungen 2, den Abschwemmmassen und dem Löss / Lösslehm sind aufgrund des hohen Feinkornanteils nur unzureichend zu verdichten und zum Wiedereinbau nur in solchen Bereichen geeignet, in denen Nachsackungen in Kauf genom- men werden können (z. B. Im Bereich von Grünflächen).

Für den Wiedereinbau sind die in Kapitel 8.1. aufgeführten LAGA-Einstufungen zu berück- sichtigen.

[Seite 17]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 17 von 20

7.3.6. Baugrubenböschungen und Verbaumaßnahmen

Nicht verbaute Baugruben mit senkrechten Wänden ohne besondere Sicherung sind nach DIN 4124 (2002) nur bis zu einer Sohltiefe von 1,25 m zulässig. Tiefere Baugruben sind gemäß DIN 4124 so abzuböschen, zu verbauen oder anderweitig zu sichern, dass sie während der einzelnen Bauzustände standsicher sind. Für Baugruben können die in der folgenden Tabelle aufgeführten maximal zugelassenen tem- porären Böschungswinkel angenommen werden.

Tabelle 10: Böschungswinkel für Baugruben

7.4. Versickerung von Niederschlagswasser / Regenwasserbewirtschaftung

7.4.1. Durchführung der Versickerungsversuche

Zur Ermittlung der Infiltrationsrate und des Durchlässigkeitsbeiwertes (k-Wert) der oberflä- f chennahen Bodenschichten wurde eine Testmulde (TM 1) angelegt (siehe Lageplan in Anla- ge 1) und ein Versickerungsversuch nach REITMEIER durchgeführt. Die Testmulde wurde vorsichtig (manuell) ausgehoben (B/L/T ca. 40/40/30 cm), um die vor- handenen Bodenstrukturen möglichst zu erhalten. Dabei wurden Grubenwände und -sohle bo- denkundlich beschrieben; besonderes Augenmerk galt dem anstehenden Substrat, möglichen Makroporen und dem vorhandenen Bodengefüge. Die Testmulde wurde anschließend mit Vliesstoff ausgekleidet, um beim vorsichtigen Befüllen mit Wasser keine Porenverschläm- mungen zu verursachen. Die Probeversickerungen fanden in Form von zwei aufeinander fol-

[Seite 18]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 18 von 20

genden Befüllungen mit Wasser statt. Es wurde jeweils die Abnahme des Wasserspiegels ge- messen und der verstrichenen Zeit seit Befüllung gegenübergestellt. In der folgenden Tabelle 11 ist das Ergebnis dargestellt. Die grafische Darstellung des Versi- ckerungsversuchs ist der Anlage 3 zu entnehmen.

Tabelle 11: Ergebnisse der Versickerungsversuche in Testmulden

7.4.2. Beurteilung

Die aus den Versuchsdaten abgeleitete (scheinbare) Untergrunddurchlässigkeit der oberflä- chennahen Schichten (Auffüllungen 2) von etwa 9 × 10-5 m/s (Anlage 3) ist fast ausschließlich auf das hier ausgeprägte Sekundärporenvolumen bzw. Makroporensystem (im Wesentlichen Wurm- und tiefere Wurzelröhren) und die vergleichsweise lockere, krümelige Bodenstruktur der bindigen Auffüllungen 2 zurückzuführen. Das korngrößenabhängige Primärporenvolumen trägt im vorliegenden Fall nur sehr wenig zur hydraulischen Durchlässigkeit bei. Für die tiefer liegenden Schichten der Abschwemmmassen (ab etwa. 1,6 m Tiefe) können k- f Werte zwischen etwa 1 x 10-6 und 1 x 10-8 m/s angenommen werden. Der Löss- bis Lösslehm (ab etwa 2,5 m Tiefe) erreicht in der Regel k-Werte zwischen etwa 1 x 10-5 und 1 x 10-7 m/s. f „Reiner“, ungestörter Löß ist erfahrungsgemäß etwas durchlässiger: Hier kann ein k-Wert f von ca. 1 - 5 x 10-6 angegeben werden. Nach DIN 18130 ist im Untersuchungsgebiet von schwach durchlässigen bis durchlässigen Verhältnissen auszugehen. Sonstige Standortfaktoren: • Gemäß Versickerungspotenzialkarte der Stadt Mainz ist der Bereich des betreffenden Areals als „schlecht“ bis „mittel geeignet zur Versickerung“ eingestuft. • Ein natürlicher Vorfluter ist in unmittelbarer Nähe nicht vorhanden. • Der erforderliche Grundwasserflurabstand von mind. 1 m (Abstand Sohle einer mögli- chen Versickerungsanlage zum mittleren, höchsten Grundwasserstand (MHGW)) ist gegeben. • Die Filterwirkung der lehmigen Deckschichten ist als sehr gut einzustufen. • Das Gebiet liegt nicht innerhalb einer Wasserschutzzone.

[Seite 19]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 19 von 20

7.4.3. Bewertungen und Empfehlungen

Gemäß den Bohrergebnissen ist bei starken bzw. sich schnell wiederholenden Regenfällen eine konzentrierte Versickerung von Oberflächenwasser durch die vorhandenen Bodenschich- ten in Versickerungsmulden rückstaufrei kaum möglich. Der bindige Lösslehm sowie haupt- sächlich die bindigen Auffüllungen 2 und die Abschwemmmassen eignen sich aufgrund der zu geringen hydraulischen Durchlässigkeit nicht zum ausreichend raschen Abführen des Si- ckerwassers. Die tiefer liegenden Lössschichten können hingegen als etwas durchlässiger eingestuft wer- den, sodass eine Versickerung in Rigolen oder Mulden-Rigolen-Elementen (mit hydrauli- schem Anschluss an den Löss) unter Umständen möglich ist. Hierfür wären weitere, detail- lierte Untersuchungen erforderlich. Die hydraulische Bemessung und Dimensionierung der Versickerungsanlagen sollte nach DWA-A 138 erfolgen; die Bewertung einer Wasservorbe- handlung nach DWA-M 153. Zudem ist ein wasserrechtlicher Antrag auf Einleitung bei der oberen Wasserbehörde zu stellen. Grundsätzlich sollte hierfür ein Regenwasserbewirtschaf- tungskonzept erstellt werden. Eine Rückhaltung in Zisternen bzw. in einem Rückstaukanal ist alternativ und/oder ergänzend ebenfalls möglich (Regenrückhaltung und gedrosselte Einleitung in den Kanal); hier sollte frühzeitig der zuständige Abwasserentsorger, der Wirtschaftsbetrieb Mainz, kontaktiert und eine mögliche Einleitung von Regenwasser in den Kanal geprüft werden. Des Weiteren sollte u.a. zur Minimierung von abzuführendem Regenwasser eine Dachbegrü- nung, Brauchwassernutzung und wasserdurchlässige Gestaltung von Oberflächenbefestigun- gen angedacht werden (z. B. Sickerpflaster).

8. ABFALLTECHNISCHE UNTERSUCHUNGEN UND BEURTEILUNGEN

8.1. Ergebnisse und Bewertung

Tabelle 12: Bewertung der Analyseergebnisse gemäß LAGA Boden

• Abfallschlüsselnummer gemäß Europäischem Abfallkatalog.

[Seite 20]

22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße, Mainz - Geotechnischer Bericht Seite 20 von 20

Die Ergebnisse der abfalltechnischen Untersuchung zeigen für die Probe MP 1 keine Auffäl- ligkeit. Die Probe MP 1 ist der Einbauklasse Z 0 zuzuordnen.

Aufgrund einer erhöhten Cadmium-Konzentration ist die Probe MP 2 in die Einbauklasse Z 2 einzustufen.

Es wird empfohlen, während der Baumaßnahme bzw. des Aushubs die Aushubmassen aus dem Löss(-lehm) in einzelne Haufwerke zu unterteilen und gesondert zu beproben. Dadurch können vereinzelte, auffällige Bereiche gesondert entsorgt werden.

9. ABSCHLIESSENDE BEMERKUNG

Die Ergebnisse dieser Untersuchung basieren auf punktförmigen Aufschlüssen. Im Umfeld der durchgeführten Bohrungen und der Sondierung können daher unter Umständen Bodenver- hältnisse vorliegen, die im Rahmen der durchgeführten Untersuchungen nicht erkannt wurden und von den beschriebenen Ergebniswerten abweichen. Sollten sich bei den Erdarbeiten ab- weichende Erkenntnisse ergeben, ist der Baugrundsachverständige umgehend zu benachrich- tigen. Dieser Bericht ist nur in seiner Gesamtheit und nur für das hier bearbeitete Bauprojekt gültig.

GEOTECHNIK-Team Mainz GmbH

Dr. Markus Becker Florian Espelöer (Dipl.-Geol.) (M. Sc.)

[Seite 22]

Geologischer Profilschnitt A - A’

SSW NNO A A’ DPL 1 Gründungssohle EG (angenommen) DPL 2 142,0 RRKKSS 110 10 20 30 = 141,03 m ü.NN RRKKSS 22 RRKKSS 330 10 20 30 142,0 141,0 141,0 Auffüllungen

140,0 140,0 Abschwemmmassen 139,0 Gründungssohle UG (angenommen) 139,0 = 137,83 m ü.NN 138,0 138,0

137,0 137,0 Löß / Lößlehm

136,0 136,0

135,0 135,0

134,0 134,0

0 10 20 m Auffüllungen Kies Löß Lößlehm

Sand Schluff Verbundsteinpflaster kein weiterer Bohrfortschritt

kiesig sandig schluffig tonig Team Mainz GmbH

halbfest steif

Handwerkskammer Rheinhessen

Neubau des Berufsbildungszentrums (BBZ) II, Robert-Koch-Straße 7, 55129 Mainz

22125 Profilschnitt A - A´ 22125-S1-1

Bei der vorliegenden Grafik handelt es sich um eine schematische F. Espelöer - Darstellung. Die Schichtgrenzen zwischen den Bodenaufschlüssen wurden interpoliert und können in der Realität vom dargestellten Verlauf abweichen! 1 : 400 (H) Alle Maße sind im Rahmen der Planung und vor Baubeginn zu prüfen! 03.06.2022 DIN A3 1.2 1 : 100 (V)

[Seite 23]

[Seite 24]

[Seite 25]

[Seite 26]

[Seite 27]

[Seite 28]

[Seite 29]

[Seite 31]

[Seite 32]

Eurofins Umwelt West GmbH (Wesseling) - Vorgebirgsstrasse 20 - 50389 Wesseling Geotechnik - Team Mainz GmbH Nikolaus-Otto-Straße 6 55129 Mainz Deutschland

Prüfbericht

Prüfberichtsnummer AR-777-2022-006957-01 Ihre Auftragsreferenz 22125 Neubau BBZ, Robert-Koch-Straße 7, Mainz Bestellbeschreibung - Auftragsnummer 777-2022-006957 Anzahl Proben 2 Probenart Boden Probenahmezeitraum 10.05.2022 Probeneingang 24.05.2022 Prüfzeitraum 24.05.2022 - 07.06.2022

Die Prüfergebnisse beziehen sich ausschließlich auf die untersuchten Prüfgegenstände. Sofern die Probenahme nicht durch unser Labor oder in unserem Auftrag erfolgte, wird hierfür keine Gewähr übernommen. Dieser Prüfbericht darf nur vollständig und unverändert weiterverbreitet werden. Auszüge oder Änderungen bedürfen in jedem Einzelfall der Genehmigung der EUROFINS UMWELT.

Es gelten die Allgemeinen Verkaufsbedingungen (AVB), sofern nicht andere Regelungen vereinbart sind. Die aktuellen AVB können Sie unter http://www.eurofins.de/umwelt/avb.aspx einsehen.

Das beauftragte Prüflaboratorium ist durch die DAkkS nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018 akkreditiert. Die Akkreditierung gilt nur für den in der Urkundenanlage (D-PL-14078-01-00) aufgeführten Umfang.

Dr. Marco Runk Prüfleitung +49 2236 897 405

Digital signiert, 07.06.2022

Dr. Thomas Hochmuth

Eurofins Umwelt West GmbH Sitz der Gesellschaft: Wesseling, Gerichtsstand der Gesellschaft: Wesseling UniCredit Bank AG Vorgebirgsstrasse 20 Amtsgericht Köln HRB 44724 IBAN DE37207300177000001950 50389 Wesseling Geschäftsführer: Dr. Thomas Henk, Veronika Kutscher, Dr. Sebastian Witjes BIC/SWIFT-Code HYVEDEMME17 Deutschland USt-IdNr.: DE121853679

www.eurofins.de/umwelt Es gelten die Allgemeinen Verkaufsbedingungen (AVB) in der jeweils gültigen Fassung, sofern keine andere AR-777-2022-006957-01 verbindliche Vereinbarung besteht. Siehe www.eurofins.de/umwelt Seite 1/5

[Seite 33]

Prüfberichtsnummer : AR-777-2022-006957-01 Seite 2/5

Probenvorbereitung Feststoffe

Physikalisch-chemische Kenngrößen aus der Originalsubstanz

Trockenmasse L8 DIN EN 14346: 2007-03 0,1 Ma.-% 93,0 89,5

Anionen aus der Originalsubstanz

Cyanide, gesamt L8 DIN ISO 17380: 2013-10 0,5 mg / kg TS < 0,5 < 0,5

Elemente aus dem Königswasseraufschluss nach DIN EN 13657: 2003-01

Organische Summenparameter aus der Originalsubstanz

BTEX und aromatische Kohlenwasserstoffe aus der Originalsubstanz

[Seite 34]

Prüfberichtsnummer : AR-777-2022-006957-01 Seite 3/5

BTEX und aromatische Kohlenwasserstoffe aus der Originalsubstanz

LHKW aus der Originalsubstanz

PAK aus der Originalsubstanz

[Seite 35]

Prüfberichtsnummer : AR-777-2022-006957-01 Seite 4/5

PAK aus der Originalsubstanz

PCB aus der Originalsubstanz

Phys.-chem. Kenngrößen aus dem 10:1-Schütteleluat nach DIN EN 12457-4: 2003-01

Anionen aus dem 10:1-Schütteleluat nach DIN EN 12457-4: 2003-01

Elemente aus dem 10:1-Schütteleluat nach DIN EN 12457-4: 2003-01

[Seite 36]

Prüfberichtsnummer : AR-777-2022-006957-01 Seite 5/5

Elemente aus dem 10:1-Schütteleluat nach DIN EN 12457-4: 2003-01

Org. Summenparameter aus dem 10:1-Schütteleluat nach DIN EN 12457-4: 2003-01

Phenolindex, L8 DIN EN ISO 14402 0,01 mg / l < 0,01 < 0,01 wasserdampfflüchtig (H37): 1999-12

Weitere Erläuterungen

Akkreditierung

Laborkürzelerklärung

BG - Bestimmungsgrenze

Akkr. - Akkreditierungskürzel des Prüflabors

Alle nicht besonders gekennzeichneten Analysenparameter wurden in der Eurofins Umwelt West GmbH (Wesseling) durchgeführt. Die mit L8 gekennzeichneten Parameter sind nach DIN EN ISO/IEC 17025:2018 (DAkkS, D-PL-14078-01-00) akkreditiert.

Kommentare und Bewertungen

zu Ergebnissen: 1)nicht berechenbar

[Seite 37]

angewendete Vergleichstabelle: LAGA TR Boden (2004) Tabelle II.1.2-2/-4 + -3/ -5

[Seite 38]

n.b. : nicht berechenbar; n.u. : nicht untersucht Detaillierte Informationen zu den verwendeten Grenz-, Zuordnungs-, Parameter-, Maßnahme- oder Richtwerten sind dem Original-Regelwerk zu entnehmen

Z0 eingehalten Z0* Z1.1 Z1.2 Z2