Baugrundgutachten und Bodenmanagementkonzept...Commerzbank Bochum IBAN DE39 4304 0036 0221 1134 00 BIC (Swift) COBADEFF430 Sitz der Gesellschaft: Bochum · Amtsgericht Bochum HRB 10957

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CDM Smith Consult GmbH · Am Umweltpark 3-5 · 44793 Bochum · tel: 0234 68775-0 · fax: 0234 68775-10 · [email protected] · cdmsmith.com Bankverbindungen: Sparkasse Darmstadt IBAN DE86 5085 0150 0022 0019 81 BIC (Swift) HELADEF1DAS UniCredit Bank Frankfurt IBAN DE44 5082 0292 0003 0451 45 BIC (Swift) HYVEDEMM487 Commerzbank Bochum IBAN DE39 4304 0036 0221 1134 00 BIC (Swift) COBADEFF430 Sitz der Gesellschaft: Bochum · Amtsgericht Bochum HRB 10957 · Geschäftsführung: Harald Full (Vorsitz) · Hans Martin Gaus · Dr. Wolfgang Ropella Q:\81500-81999\81774\Berichte\2016-11-25_4.BA_Baugrundgutachten V2 (neue Kanallage)\20161125be-a_AK_Sellmannsbach_4.BA.doc

Gelsenkirchen, Sellmannsbach Bau des Abwasserkanals einschl.

Mischwasserbehandlung von km 0,00 bis km 5,16 und

Bau der Druckrohrleitung

Baugrundgutachten und Bodenmanagementkonzept

4. Bauabschnitt: Bereich Magdeburger Straße bis Bornstraße (S_.018 bis S_.025)

Projekt-Nr.:81774 Bericht-Nr.: 3

Erstellt im Auftrag von: Abwassergesellschaft Gelsenkirchen mbH

Daimlerstraße 18 45891 Gelsenkirchen

Dipl.-Ing. Peter Priggert, Dipl.-Geol. Martin Dohme

2016-11-25

mailto:[email protected]


Proj.-Nr. 81774, AK Sellmannsbach, 4. BA, Bericht-Nr. 3 20161125be-a_AK_Sellmannsbach_4.BA.doc Seite 2/108

INHALTSVERZEICHNIS

Seite

1 VERANLASSUNG, AUFGABENSTELLUNG ............................................................... 6

2 UNTERLAGEN ............................................................................................................. 7

3 RÄUMLICHE EINORDNUNG UND STANDORTBESCHREIBUNG ............................ 13

4 BAUVORHABEN ........................................................................................................ 14

5 ALLGEMEINE GEOLOGIE UND HYDROGEOLOGIE ................................................ 16 5.1 Geologischer Überblick ............................................................................................... 16 5.2 Hydrogeologie im Untersuchungsgebiet und im einflussrelevanten Umfeld ................. 16

6 HISTORISCHE RECHERCHE .................................................................................... 17 6.1 Allgemeines ................................................................................................................. 17

7 BAUHINDERNISRECHERCHE .................................................................................. 17

8 AUSWERTUNG VON ALTGUTACHTEN .................................................................... 20

9 BAUGRUND ............................................................................................................... 21 9.1 Erkundungsumfang ..................................................................................................... 21 9.1.1 Felduntersuchungen .................................................................................................... 21 9.1.2 Geotechnische Laboruntersuchungen ......................................................................... 23 9.2 Baugrundaufbau, Ergebnisse der Feld- und Laboruntersuchungen ............................. 27 9.3 Geotechnische Baugrundbeurteilung ........................................................................... 30 9.4 Geotechnische Klassifikation, Bodengruppen und Kennwerte der Baugrundschichten 31 9.5 Grundwasser ............................................................................................................... 34 9.6 Grundwasserverhältnisse ............................................................................................ 34 9.7 Charakteristische Grundwasserstände ........................................................................ 35 9.8 Umfang chemischer Analysen ..................................................................................... 37 9.9 Grundwasserqualität ................................................................................................... 37 9.10 Beton- und Stahlaggressivität des Grundwassers ....................................................... 41

10 CHEMISCHE BODENUNTERSUCHUNGEN .............................................................. 43 10.1 Analyseumfang............................................................................................................ 43 10.2 Chemische Beschaffenheit der Böden (BBodSchV etc.) .............................................. 45 10.3 Abfalltechnische Klassifizierung nach LAGA und DepV ............................................... 46

11 GEOTECHNISCHE BERATUNG ................................................................................ 54 11.1 Zusammenfassende Angaben zu den Baugrundverhältnissen .................................... 54 11.2 Rohrvortrieb ................................................................................................................ 56



11.2.1 Baugrundaufbau im Vortriebsquerschnitt ..................................................................... 56 11.2.2 Baugrundeigenschaften im Hinblick auf die geplanten Rohrvortriebe .......................... 56 11.2.3 Vortriebstechniken ....................................................................................................... 57 11.2.4 Empfehlungen ............................................................................................................. 60 11.2.5 Oberflächensetzungen infolge des Rohrvortriebs ........................................................ 63 11.3 Start- und Zielbaugruben des Rohrvortriebes .............................................................. 65 11.3.1 Grundsätzliche Angaben ............................................................................................. 65 11.3.2 Randbedingungen und Verbauempfehlungen ............................................................. 70 11.4 Offene Bauweise ......................................................................................................... 73 11.4.1 Baugrundaufbau im Bereich der offenen Gräben ......................................................... 73 11.4.2 Empfehlungen und allgemeine Hinweise für die Planung der offenen Gräben ............. 79 11.5 Ergänzende Planungshinweise zum Bauvorhaben ...................................................... 82 11.5.1 Grundwasserandrang .................................................................................................. 82 11.5.2 Setzungen infolge von Grundwasserabsenkungen ...................................................... 83 11.5.3 Beweissicherung ......................................................................................................... 85 11.6 Hinweise zur Bauausführung ....................................................................................... 86 11.7 Baugrundrisiko ............................................................................................................ 94

12 GEFÄHRDUNGSABSCHÄTZUNG ............................................................................. 96 12.1 Bewertung der Wirkungspfade nach BBodSchV .......................................................... 96 12.2 Bewertung der Wechselwirkung Baumaßnahme / Altlasten ......................................... 98 12.3 Sanierungsmaßnahmen .............................................................................................. 98

13 BODENMANAGEMENTKONZEPT ............................................................................. 99 13.1 Wiederverwertung vor Ort und externe Entsorgung ..................................................... 99 13.1.1 Allgemeine Angaben ................................................................................................... 99 13.1.2 Mengenangaben ....................................................................................................... 100 13.1.3 Rückverfüllung von Boden in Baugruben ................................................................... 102 13.1.4 Angaben zu den geplanten Entsorgungswegen......................................................... 104 13.2 Baufeldfreimachung .................................................................................................. 105 13.3 Überwachungskonzept für die Aushubarbeiten ......................................................... 105 13.3.1 Angaben zur gutachterlichen Begleitung ................................................................... 105 13.3.2 Angaben zur begleitenden Analytik ........................................................................... 106 13.3.3 Dokumentation .......................................................................................................... 107 13.4 Arbeits- und Emissionsschutz während der Baumaßnahme ...................................... 108



TABELLENVERZEICHNIS

Seite Tabelle 4-1: Angaben zur Leitungstrasse des Abwasserkanals ........................................ 14

Tabelle 4-2: Angaben zur Leitungstrasse der Dränagen ................................................... 15

Tabelle 4-3: Angaben zur Leitungstrasse der Bachverrohrung ......................................... 15

Tabelle 9-1: Übersicht der entlang des geplanten Kanals seitens CDM Smith durchgeführten Erkundungen ........................................................................ 22

Tabelle 9-2: Übersicht der im Untersuchungsgebiet gemäß [U9] durchgeführten Erkundungen ................................................................................................ 23

Tabelle 9-3: Übersicht der seitens CDM Smith bodenmechanisch untersuchten Bodenproben ................................................................................................ 24

Tabelle 9-4: Übersicht der durchgeführten Untersuchungen im Zuge von [U1] bis [U14] .. 26

Tabelle 9-5: Bodenmechanische Kennwerte u. Bodengruppen der Baugrundschichten (BGS) ............................................................................................................ 32

Tabelle 9-6: Baugrundklassifikationen nach DIN 18300:2012-09, DIN 18301:2012-09, DIN 18319:2012-09, ATV DVWK-A 127 / DWA-A 161 und ZTVE-StB 09 ...... 33

Tabelle 9-7: Daten von ELE zu den Grundwassermessstellen .......................................... 34

Tabelle 9-8: Grundwasserstände an den Schachtstandorten ............................................ 35

Tabelle 9-9: Ausgewählte Parameter der Grundwasseruntersuchung, Geringfügigkeitsschwellenwerte (GFS) und Richtwerte der ATV 115 ............ 40

Tabelle 9-10: Gegenüberstellung von Analysedaten mit den Grenzwerten nach DIN 4030 .............................................................................................................. 41

Tabelle 9-11: Abschätzung der Stahlkorrosionswahrscheinlichkeit gemäß der DIN 50929, Teil 3 (Labor EGLV) ................................................................... 42

Tabelle 10-1: Übersicht zum Umfang der vorliegenden Bodenanalysen ............................. 43

Tabelle 10-2: Übersicht der chemisch untersuchten Bodenproben ..................................... 44

Tabelle 10-3: Zusammenstellung der LAGA-Einstufungen ................................................. 52

Tabelle 11-1: Setzungsabschätzung infolge des Rohrvortriebs ........................................... 63

Tabelle 11-2: Verbauempfehlungen für die einzelnen Baugruben des Rohrvortriebs .......... 70

Tabelle 11-3: Wassermengenabschätzung für die offenen Baugruben ............................... 83

Tabelle 11-4: Setzungsabschätzung aus Grundwasserhaltung für ausgewählte Bereiche........................................................................................................ 84

Tabelle 11-5: Anforderungen an das 10%-Mindestquantil1) für den Verdichtungsgrad DPr bzw. an das 10 %-Höchstquantil 1) für den Luftporenanteil na ........................ 88

Tabelle 12-1: Überschreitungen der Prüfwerte der BBodSchV für den Wirkungspfad Boden-Grundwasser ..................................................................................... 97

Tabelle 13-1: Gebietsbezogene Beurteilungswerte (Werte in mg/kg), Stadt Gelsenkirchen, Stand: April 2008 ................................................................ 103



Anlagenverzeichnis

A. A.1 Übersichtslageplan

A.2 Lageplan

A.3 Baugrundschnitte A.3.1 Zeichenerklärung nach DIN 4023 A.3.2 Geologisches Profil (schematisiert) von Schacht S_.025 bis S_.018 A.3.3 Geotechn. Längsschnitt, Schacht S_.025 bis S_.024, Stat. AK 3+993,39 bis 3+780,00 A.3.4 Geotechn. Längsschnitt, Schacht S_.024 bis SD.023, Stat. AK 3+840,00 bis 3+620,00 A.3.5 Geotechn. Längsschnitt, Schacht SD.023 bis S_.021, Stat. AK 3+660,00 bis 3+460,00 A.3.6 Geotechn. Längsschnitt, Schacht S_.021 bis S_.018, Stat. AK 3+460,00 bis 3+194,94

A.4 Bohrprofile und Schichtenverzeichnisse des Bohrunternehmers

A.5 Schichtenverzeichnisse

A.6 Sondierprotokolle

B. B.1 Tabellarische Übersicht der Untersuchungsergebnisse

B.2 Prüfberichte der bodenmechanischen Laborversuche B.2.1 Korngrößenverteilungen B.2.2 Wassergehalte B.2.3 Glühverluste B.2.4 Druckfestigkeiten

C. C.1 Grundwassergleichenplan

C.2 Tabellarische Auflistung der Grundwasseranalysen

D. D.1 Tabellarische Übersicht der chemischen Analysenergebnisse Boden

D.2 Prüfberichte des chemischen Labors

D.3 Detaillageplan mit Darstellung der Probenahmepunkte

D.4 Detaillageplan mit Darstellung der Untersuchungsergebnisse

E. entfällt

F. F.1 Ergebnisse der Setzungsberechnungen

Anhang 1 Belastungsspezifische Massenquantifizierung



1 VERANLASSUNG, AUFGABENSTELLUNG

Auf Grundlage des Angebotes vom 30.06.2011 erhielt die CDM Consult GmbH am 05.09.2011 durch die Emschergenossenschaft (EG) den Auftrag zur Durchführung der Baugrunderkundun-gen und Erstellung von Baugrundgutachten im Rahmen der Ausführungsplanung. Im Ingenieur-vertrag sind sowohl Leistungen für den Zuständigkeitsbereich der Emschergenossenschaft am Sellmannsbach beschrieben wie auch Leistungen der Abwassergesellschaft Gelsenkirchen GmbH (AGG), die seitens der EG im Namen und für Rechnung der AGG vergeben werden.

Die Emschergenossenschaft beabsichtigt im Rahmen der Umgestaltung des Emscher-Systems, verbunden mit der Neuregelung von Abwasserableitung und Regenwasserbehandlung sowie der ökologischen Verbesserung der natürlichen Fließgewässer am Sellmannsbach in Gelsen-kirchen, die Entflechtung des Abwassers und der natürlichen Gebietsabflüsse durchzuführen. Die Realisierung des Vorhabens erfolgt parallel für die Zuständigkeitsbereiche der Abwasser-gesellschaft Gelsenkirchen GmbH (Gelsenkanal) und der Emschergenossenschaft.

Die Trasse wird in sechs Bauabschnitte untergliedert:

1. BA: Schacht S45 südlich des Rhein-Herne-Kanals (Anschluss an den AK Emscher) bis zum PW Löchte

2. BA: Druckrohrleitung vom PW GE-Löchte bis zum PW GE-Bismarck 3. BA: PW GE-Bismarck bis Magdeburger Straße (S_.018) 4. BA: Bereich Magdeburger Straße (S_.018) bis Bornstraße (S_.025) 5. BA: Bereich Bornstraße (S_.025) bis RRB GE-Bulmke 6. BA: Bereich Wanner Straße

Der vorliegende Bericht behandelt den 4. Abschnitt von der Magdeburger Straße (S_.018) bis zur Bornstraße (S_.025) und ist dem Bereich der Abwassergesellschaft Gelsenkirchen GmbH (AGG) zugeordnet. Die Berichte zum 1. und 2. BA liegen bereits vor.

Die Hauptuntersuchung zum Baugrund, zur Bodenbelastung und zum Grundwasser gemäß Leitfaden zur Erstellung von Baugrundgutachten der Emschergenossenschaft / Lippeverband [U47] ist durch das ELE Erdbaulaboratorium Essen im Rahmen von [U9] sowie vorangegangener und nachfolgender Erkundungskampagnen erfolgt. Im Hinblick auf die Ausführungsplanung wurden seitens CDM Smith ergänzende geotechnische und umwelttechnische Untersuchungen durchgeführt. Die ergänzenden Baugrunderkundungen für die Hauptuntersuchungen wurden bereits im Jahre 2011 durchgeführt. Im Bereich des Schacht-bauwerks S_.018 ergab sich im Jahre 2015 eine Planänderung, die mit einer Lageverschiebung des Bauwerks verbunden war und daher ergänzende Baugrundaufschlüsse in diesem Bereich erforderte. Diese zusätzlichen Untersuchungen wurden im August 2015 durchgeführt.

Im Rahmen des vorliegenden Gutachtens werden für den hier betrachteten 4. Bauabschnitt die im Vorfeld seitens ELE durchgeführten Erkundungen sowie die ergänzenden Untersuchungen



beschrieben und im Hinblick auf die geplanten Baumaßnahmen (Kanalbau mittels Rohrvortrieb und offener Bauweise, Schachtbauwerke) weitergehend bewertet.

Die Gliederung und die Anlagennummerierung des Gutachtens basiert auf den Vorgaben des Leitfadens zur Erstellung von Baugrundgutachten der Emschergenossenschaft / Lippeverband [U47].

2 UNTERLAGEN

Unterlagen zum Bauvorhaben

Zur Bearbeitung des Gutachtens liegen CDM Smith folgende Unterlagen vor:

[U1] Erdbaulaboratorium Essen: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsenkirchen, Heft 4, Baugrunduntersuchung / Baugrundbeurteilung, Vorplanung“; Bearbeitungs-Nr.: 54.465; Essen, 07/2002; digital per Email im pdf -Format am 12.10.2011 durch Emscher Wassertechnik übermittelt

[U2] Erdbaulaboratorium Essen: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsenkirchen, Stadtbahnquerung, Baugrunduntersuchung / Baugrundbeurteilung“; Bearbeitungs-Nr.: 56.199; Essen, 25.07.2003; in Papierform (Original) am 20.10.2011 durch die Emschergenossenschaft übergeben

[U3] Erdbaulaboratorium Essen: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsenkirchen, Bornstraße, Baugrunduntersuchung / Baugrundbeurteilung“; Bearbeitungs-Nr.: 56.199; Essen, 05.08.2003; in Papierform (Original) am 20.10.2011 durch die Em-schergenossenschaft übergeben

[U4] Erdbaulaboratorium Essen: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsenkirchen, Deichbereich Alfred-Zingler-Straße, Baugrunduntersuchung / Baugrundbeurteilung“; Bearbeitungs-Nr.: 56.199; Essen, 15.08.2003; in Papierform (Original) am 20.10.2011 durch die Emschergenossenschaft übergeben

[U5] Erdbaulaboratorium Essen: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsenkirchen, Deichbereich Alfred-Zingler-Straße, Baugrunduntersuchung / Baugrundbeurteilung“; Bearbeitungs-Nr.: 56.199; Ergänzung zum Bericht vom 15.08.2003; Essen, 26.09.2003; in Papierform (Original) am 20.10.2011 durch die Emschergenossen-schaft übergeben

[U6] Erdbaulaboratorium Essen: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsenkirchen, Düker Rhein-Herne-Kanal, Baugrunduntersuchung / Baugrundbeurteilung“; Bearbei-tungs-Nr.: 56.199; Essen, 22.08.2003; in Papierform (Original) am 20.10.2011 durch die Emschergenossenschaft übergeben



[U7] Erdbaulaboratorium Essen: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsenkirchen, Umwelttechnische Untersuchung für die Bereiche Stadtbahnquerung, Magdeburger Straße, Bornstraße, Deich Alfred-Zingler-Straße und Düker Rhein-Herne-Kanal“; Be-arbeitungs-Nr.: 56.199; Essen, 17.10.2003; in Papierform (Original) am 20.10.2011 durch die Emschergenossenschaft übergeben

[U8] Emscher Wassertechnik: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsenkirchen, Vorplanung, Heft 3, Altlastenuntersuchung“; Essen, Juli 2004; digital per Email am 14.09.2012 durch die Emscher Wassertechnik übermittelt

[U9] Erdbaulaboratorium Essen: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsenkirchen, Heft 10, Leistungen für Bodenmechanik, Erd- und Grundbau sowie Umweltgeotech-nik, 2. Erkundungsphase, Fortführung der Baugrundbeurteilung und geotechnischen Beratung im Hinblick auf die Entwurfs- und Genehmigungsplanung“; Bearbeitungs-Nr.: B08_58.287; Essen, 29.02.2008; digital auf Datenträger am 21.02.2011 durch die Emschergenossenschaft übergeben

[U10] Erdbaulaboratorium Essen: „Sellmannsbach in Gelsenkirchen, Ergänzende Erkun-dung für den Kauf von 4 Teilflächen im Bereich der Alfred-Zingler-Straße (K5n) in Gelsenkirchen-Bismarck“; Bearbeitungs-Nr.: B01_61.007; Essen, 11.08.2011; in Pa-pierform (Kopie) am 11.10.2011 durch die Emschergenossenschaft übergeben

[U11] Erdbaulaboratorium Essen: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsenkirchen, Kreuzung Nr. 7: Kreuzung DB-Strecken im Bereich Uechtingstraße, Baugrundunter-suchung / umwelttechnische Baugrundbeurteilung“; Bearbeitungs-Nr.: B09_59.149; Essen, 08.03.2010; digital auf Datenträger am 13.09.2011 durch die Emschergenos-senschaft übergeben

[U12] Erdbaulaboratorium Essen: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsenkirchen, Kreuzung Nr. 7: Kreuzung DB-Strecken im Bereich Uechtingstraße, Baugrundunter-suchung / geotechnische Baugrundbeurteilung“; Bearbeitungs-Nr.: B07_59.149; Es-sen, 12.05.2010; digital auf Datenträger am 13.09.2011 durch die Emschergenossen-schaft übergeben

[U13] Erdbaulaboratorium Essen: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsenkirchen, Kreuzung Nr. 6: Kreuzung BAB 42, Baugrunduntersuchung / geotechnische Bau-grundbeurteilung“; Bearbeitungs-Nr.: B06_59.149; Essen, 21.05.2010; digital auf Da-tenträger am 13.09.2011 durch die Emschergenossenschaft übergeben

[U14] Erdbaulaboratorium Essen: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsenkirchen, Kreuzung Nr. 6: Kreuzung BAB 42, Baugrunduntersuchung / umwelttechnische Bau-grundbeurteilung“; Bearbeitungs-Nr.: B08_59.149; Essen, 09.09.2010; digital auf Da-tenträger am 13.09.2011 durch die Emschergenossenschaft übergeben

[U15] Emschergenossenschaft: „Sellmannsbach, Bau des Abwasserkanals einschließlich Mischwasserbehandlung in Gelsenkirchen“, Übersichtslagepläne, Stadtplan und



Orthofoto; digital auf Datenträger am 21.02.2011 durch die Emschergenossenschaft übergeben

[U16] Stadt Gelsenkirchen, Referat Recht und Ordnung: „Stellungnahme zu Kampfmittelbe-seitigungsmaßnahmen“; Az.: 55/4/201049 (KBD Westfalen-Lippe); Gelsenkirchen, 09.06.2009; per Fax am 29.09.2011 durch die Emschergenossenschaft übermittelt.

[U17] Stadt Gelsenkirchen: Angaben zum Bodeneinbau im Bereich der Baustelle Sell-mannsbach, Bereich Alfred-Zingler-Straße, E-Mail vom 29.01.2013

[U18] Emscher Wassertechnik: „Kanalplanung Sellmannsbach, Blindgängereinschlag-stellen“, Lagepläne, Blatt 1 bis Blatt 6, Maßstab 1 : 1.000; Stand 08/2007; digital per Email am 20.09.2011 durch Emscher Wassertechnik übermittelt

[U19] Emscher Wassertechnik: „Sellmannsbach, Umbau des Systems, Gradienten-betrachtung des Abwasserkanals im Abschnitt Hohenzollernstraße bis Magdeburger Straße“; Variante 2b, Anlage 1.1 bis 1.6, Stand 09.06.2011; Variante 2c, Anlage 2.1 bis 2.5, Stand 22.06.2011; digital per Email am 09.09.2011 durch Emscher Wasser-technik übermittelt

[U20] ICG Düsseldorf GmbH & Co. KG: „Sellmannsbach, Umbau des Systems in Gelsen-kirchen, Heft 10, Leistungen für Bodenmechanik, Erd- und Grundbau sowie Umwelt-geotechnik im Rahmen der Entwurfs- und Genehmigungsplanung (2. Erkundungsstu-fe), Fachtechnische Prüfung der Unterlagen“; Proj.-Nr.: 60081; Düsseldorf, 18.07.2011; digital per Email am 14.09.2011 durch die Emschergenossenschaft übermittelt.

[U21] Emscher Wassertechnik: „Sellmannsbach, Bau des Abwasserkanals einschließlich Mischwasserbehandlung in Gelsenkirchen“; Lagepläne Ausschnitt 1 bis 12 (Blatt-Nr.: 1.002 bis 1.013), Maßstab 1:500; Proj.-Nr.: 21-4.1/034; Stand 11/2008; digital im dwg–Format auf Datenträger am 10.10.2011 sowie ergänzend am 20.01.2014 und 18.09.2014 durch Emscher Wassertechnik übergeben

[U22] Emscher Wassertechnik: „Sellmannsbach, Bau des Abwasserkanals einschließlich Mischwasserbehandlung in Gelsenkirchen“; Längsschnitte (Blatt-Nr.: 1.301 bis 1.314), Maßstab 1:1000/100; Proj.-Nr.: 21-4.1/034; Stand 11/2008; digital im dwg –Format am 17.10.2011 sowie ergänzend am 20.01.2014 und 18.09.2014 durch Em-scher Wassertechnik übermittelt

[U23] Emscher Wassertechnik: „Sellmannsbach, Bau des Abwasserkanals einschließlich Mischwasserbehandlung in Gelsenkirchen“; Trasse des Abwasserkanals, der Ge-wässerverrohrung und der Dränagen zum 4. BA (ohne Topografie etc.), Maßstab 1:1000; digital per E-Mail im dwg –Format am 22.07.2015 und 15.11.2016 von Em-scher Wassertechnik erhalten

[U24] Emscher Wassertechnik: „Sellmannsbach, Bau des Abwasserkanals einschließlich Mischwasserbehandlung in Gelsenkirchen“; Schnittdarstellungen des Abwasserka-nals, der Gewässerverrohrung und der Dränagen zum 4. BA (ohne Schriftfeld etc.),



Maßstab 1:1000/100; digital per E-Mail im dwg –Format am 22.07.2015 und 15.11.2016 von Emscher Wassertechnik erhalten

[U25] Bezirksregierung Münster: „Genehmigungsbescheid § 58 Abs. 2 Landeswasserge-setz“; Aktenzeichen 500-303823-N830/001.U; digital per Email am 14.02.2012 durch Emscher Wassertechnik übergeben

[U26] Plan-Zentrum Umwelt GmbH: „Bauhindernisrecherche Sellmannsbach, km 0,0 Unter-lauf – km 1,1+30 Oberlauf (Hochkampstr.)“ sowie diverse Ergänzungen; erstellt im Auftrag der Emschergenossenschaft; Herne, 05.03.2001 und 2006; Textteil ohne An-lagen digital per Email am 16.08.2012 durch PZU übermittelt sowie zusätzliche Unter-lagen in Papierform übersandt von der Emscher Wassertechnik mit Schreiben vom 22.10.2015

[U27] CDM Consult GmbH: „Sellmannsbach – Bau des Abwasserkanals einschl. Misch-wasserbehandlung von km 0,00 bis km 5,16 und Bau der Druckrohrleitung in Gelsen-kirchen“; Stellungnahme zur Risikobewertung der Bauvarianten zwischen S 235 und S 170; Proj.-Nr. 81774; Bochum, 08.11.2011

[U28] CDM Consult GmbH: „Gelsenkirchen, Sellmannsbach – Bau des Abwasserkanals einschl. Mischwasserbehandlung von km 0,00 bis km 5,16 und Bau der Druckrohrlei-tung; Baugrundgutachten und Bodenmanagementkonzept; Abschnitt: PW Löchte bis Schachtbauwerk S45 südlich des Rhein-Herne-Kanals“; Proj.-Nr. 81774; Bochum, 24.10.2012

[U29] CDM Consult GmbH: „Gelsenkirchen, Sellmannsbach – Bau des Abwasserkanals einschl. Mischwasserbehandlung von km 0,00 bis km 5,16 und Bau der Druckrohrlei-tung; Nachweisführungen im Deichbereich der Alfred-Zingler-Str.; Proj.-Nr. 81774; Bochum, 26.10.2012

[U30] CDM Smith Consult GmbH: „Gelsenkirchen, Sellmannsbach – Bau des Abwasserka-nals einschl. Mischwasserbehandlung von km 0,00 bis km 5,16 und Bau der Druck-rohrleitung, Baugrundgutachten und Bodenmanagementkonzept, Abschnitt: Druck-rohrleitung vom PW Bismarck bis zum PW Löchte“; Proj.-Nr. 81774; Bericht 03, Bo-chum, 17.11.2014

[U31] CDM Smith Consult GmbH: Sellmannsbach – Bau des Abwasserkanals einschließlich Mischwasserbehandlung hier: Grundwasserbeprobung Wiesmannstraße, Schreiben an EGLV vom 27.03.2013

[U32] CDM Smith Consult GmbH: „Gelsenkirchen, Sellmannsbach – Bau des Abwasserka-nals einschl. Mischwasserbehandlung von km 0,00 bis km 5,16 und Bau der Druck-rohrleitung, Baugrundgutachten und Bodenmanagementkonzept, 4. Bauabschnitt: Bereich Magdeburger Straße bis Bornstraße (S_.025 bis S_.018)“; Vorabangaben zum Baugrundgutachten; Proj.-Nr. 81774; Bericht 1, Bochum, 24.08.2015



Unterlagen zu Boden- und Wasserverhältnissen

Im Hinblick auf eine allgemeine Beschreibung der Boden- und Grundwasserverhältnisse kann auf folgende Unterlagen zurückgegriffen werden:

[U33] Geologisches Landesamt Nordrhein-Westfalen: "Ingenieurgeologische Karte, Blatt 4408, Gelsenkirchen"; Maßstab 1:25.000.

[U34] Geologisches Landesamt Nordrhein-Westfalen: "Geologische Karte, Blatt 4408, Gel-senkirchen"; Maßstab 1:25.000.

[U35] Geologisches Landesamt Nordrhein-Westfalen: "Geologische Karte, Blatt C4706, Düsseldorf-Essen"; Maßstab 1:100.000.

[U36] Geologisches Landesamt Nordrhein-Westfalen: "Karte der Erdbebenzonen und geo-logischen Untergrundklassen für Nordrhein-Westfalen", Karte zu DIN 4149; Maß-stab 1:350.000.

[U37] Landesvermessungsamt Nordrhein-Westfalen: "Topographische Karte, Blatt 4408, Gelsenkirchen"; Maßstab 1:25.000.

Vorschriften / Literatur

Folgende Vorschriften und Literaturquellen wurden bei der Bearbeitung des Berichtes u.a. herangezogen:

[U38] Mitteilungen der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA): „Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Reststoffen/Abfällen – Technische Regeln“; Berlin, Fassung 2003

[U39] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: „Gesetz zum Schutz vor schädlichen Bodenveränderungen und zur Sanierung von Altlasten (Bun-des-Bodenschutzgesetz- BBodSchG)“, 17.03.1998

[U40] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: „Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung - (BBodSchV)“, 12.07.1999

[U41] Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit: „Bekanntma-chung der Maßstäbe für die Ableitung der Prüf- und Maßnahmewerte nach der Bun-des-Bodenschutz- und Altlastenverordnung - (BBodSchV)“, 18.06.1999

[U42] Allgemeine Güteanforderungen für Fließgewässer (AGA) – Entscheidungshilfe für die Wasserbehörden in wasserrechtlichen Erlaubnisverfahren-. LWA NRW. LWA-Merkblätter Nr. 7

[U43] ATV- Regelwerk Abwasser-Abfall, Arbeitsblatt 115: Einleiten von nicht häuslichen Abwässern in eine öffentliche Abwasseranlage, Abwassertechnische Vereinigung, Oktober 1994



[U44] Empfehlungen für die Erkundung, Bewertung und Behandlung von Grundwasser-schäden, Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA), 1994

[U45] Ableiten von Geringfügigkeitsschwellenwerten für das Grundwasser, Länderarbeits-gemeinschaft Wasser (LAWA), 2004

[U46] Richtlinien für die umweltverträgliche Verwertung von Ausbaustoffen mit teer-/pechtypischen Bestandteilen sowie für die Verwertung von Ausbauasphalt im Stra-ßenbau –RuVA-StB 01, Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, 2005

[U47] Emschergenossenschaft/Lippeverband: „Leitfaden zur Erstellung von Baugrundgut-achten und zur Einbindung der Baugrundgutachter in die Objektplanung“; V1.0, 22-QMDMS-ID: 564736; digital per E-Mail am 07.02.2012 durch die Emschergenossen-schaft übermittelt.



3 RÄUMLICHE EINORDNUNG UND STANDORTBESCHREIBUNG

Das hier betrachtete Untersuchungsgebiet erstreckt sich zwischen der Magdeburger Straße / Einmündung Ebersteinstraße im Nordwesten des Bauabschnitts bis hinter das östliche Ende der Bornstraße in Gelsenkirchen. Das Gebiet ist in der Topographischen Karte, Blatt 4408, Gelsenkirchen [U37] dargestellt.

Die nachfolgende Abbildung gibt einen Überblick über das Untersuchungsgebiet. Eine Über-sicht über das gesamte Projektgebiet liefert der Übersichtslageplan der Anlage A.1.

Abbildung 1: Übersicht über die Lage des hier betrachteten 4. Bauabschnitts



4 BAUVORHABEN

Die Emschergenossenschaft plant die Entflechtung des Schmutzwassers und der natürlichen Gebietsabflüsse. Im Zuge dieser Umgestaltung ist von Schacht S_025 (östlich Bornstraße) bis Schacht S_.018 (Magdeburger Straße) der Bau eines Abwasserkanals geplant. Darüber hinaus werden gleichzeitig neue Gewässerverrohrungen des verrohrten Bachlaufs des Sellmanns-bachs und Dränageleitungen verlegt.

Auf Grundlage der vorliegenden Planunterlagen [U23] bis [U24] werden die wesentlichen Randbedingungen zur geplanten Leitungstrasse in der nachfolgenden Tabelle zusammen-gefasst.

Tabelle 4-1: Angaben zur Leitungstrasse des Abwasserkanals Haltung Stationierung2) Haltungs-

Länge [m] Nennweite Flurabstand 1)

[m u. GOK] Schnitte (siehe Anl.)

Bauweise Bemerkungen

S_.025 bis S_.024 (H_.025_1 / H_.025)

3+993,39 bis 3+830,00

ca. 163,4 DN 1.600 ca. 6,0 bis 8,0 A.3.3 Unterirdischer Rohrvortrieb

Bereich Born-straße

S_.024 bis SD.023 (H_.024 / H_.024_1)

3+830,00 bis 3+659,08

ca. 171,0 DN 1.600 ca. 5,0 bis 6,0 A.3.4 Unterirdischer Rohrvortrieb


SD.023 bis SD.022 (H_.023)

3+659,08 bis 3+546,91

ca. 112,2 DN 1.600 ca. 2,5 bis 5,0 A.3.5 Offene Bauweise

Bereich Bis-marckstraße

SD.022 bis S_.021 (H_.022 / SD.022-A.H02 / S_.021-A.H01)

3+546,91 bis 3+461,91


Bereich Magdeburger Straße; Über-querung der Stadtbahn

S_.021 bis S_.020 (H_.021)

3+461,91 bis 3+377,58


Bereich Magdeburger Straße

S_.020 bis SD.019 (H_.020)

3+377,58 bis 3+283,08

ca. 94,5 DN 2.200 ca. 2,0 A.3.6 Offene Bauweise


SD.019 bis S_.018 (H_.019)

3+283,08 bis 3+217,80


Bereich Eberstein-straße

S_.018 bis prov. Auslaufbauwerk

3+217,80 bis 3+202,65


Mündung in Sellmanns-bach

Gesamt: ca. 765,2 1) bezogen auf Rohrscheitel



In der folgenden Tabelle werden die Grunddaten für die geplanten Dränagen zusammenge-stellt.

Tabelle 4-2: Angaben zur Leitungstrasse der Dränagen Haltung Stationierung Haltungs-




SG.010 bis SG.009 (HG.010)

./. ca. 15,0 DN 250 ca. 6,0 bis 6,5 A.3.3 Offene Bauweise


SG.008 bis SG.007 (HG.008)



SG.006 bis SG.005 (HG.006)



SG.004 bis SG.001-1 (HG.004 bis HG.001-1)




Zusätzlich soll auch die Gewässerverrohrung erneuert werden. Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die entsprechenden Haltungsabschnitte.

Tabelle 4-3: Angaben zur Leitungstrasse der Bachverrohrung Haltung Stationierung2) Haltungs-




Einlaufbauwerk / SB.010 bis SD.023 (HB.011 bis HB.005)

4+085,19 bis 3+791,38

ca. 293,8 DN 800 DN 1.000

3,0 bis 5,0 A.3.3, A.3.4

Offene Bauweise


SD.023 bis SD.022 (HB.023)

3+791,38 bis 3+677,88

ca. 113,5 DN 1.000 1,5 bis 3,5 A.3.5 Offene Bauweise

Bereich Bis-marckstraße

SD.022 bis Aus-laufbauwerk (HB.022, HB.004 bis HB.001)

3+677,88 bis 3+368,85

ca. 309,0 DN 1.000 1,0 bis 1,5 A.3.5, A.3.6

Offene Bauweise



In dem Lageplan der Anlage A.2 sind die einzelnen Trassen mit den jeweiligen Schacht- und Haltungsbezeichnungen, Längen und Tiefen dargestellt.



5 ALLGEMEINE GEOLOGIE UND HYDROGEOLOGIE

5.1 Geologischer Überblick

Das Untersuchungsgebiet liegt nach [U33] bis [U35] am südlichen Rand des Münsterländer Kreidebeckens. Die ursprünglichen Kreideablagerungen sind geprägt durch Eiszeiten, die in Ost-West-Richtung fließenden Flüsse sowie durch Bergsenkungen aus untertägigem Kohle-abbau. Weiter im Süden erhebt sich das Rheinische Schiefergebirge, an dessen nördlichem Randsaum das flözführende Steinkohlengebirge zutage tritt. Die Schichten des gefalteten Grundgebirges tauchen nach Norden ab und werden von den jüngeren Schichten des kreidezeitlichen Deckgebirges und den quartären Ablagerungen diskordant überlagert. Das flözführende Karbon steht im Untersuchungsgebiet in größeren Tiefen von mehr als 100 m unter Gelände an.

Die über dem Steinkohlegebirge anstehende Kreide besteht aus einem Tonmergel, dem sogenannten „Emscher-Mergel“. Diesen überlagern eiszeitlich vorbelastete quartäre Ablagerungen der Niederterrassensedimente der Emscher und ihrer Zuläufe. Bei diesen Lockergesteinen handelt es sich meist um Sande mit örtlich wechselnden Schluffeinlagerungen. Teilweise bilden Kiese die Quartärbasis. Örtlich sind pleistozäne Geschiebe verbreitet. Diese sind meist als Geschiebemergel mit Steinen und Blöcken, z.T. auch Findlingen ausgebildet und kommen linsenförmig vor. Die jüngeren quartären Schichten, die nicht vorbelastet sind, stellen sich als Flugdecksande, Sandlöss, Hochflutsande bzw. -lehme mit örtlichen organischen Einlagerungen bzw. als Faulschlamm-/ Torfschichten dar.

5.2 Hydrogeologie im Untersuchungsgebiet und im einflussrelevanten Umfeld

Die hydrogeologische Situation wird gemäß der Geologischen und Ingenieurgeologischen Karte ([U33] und [U34]) durch die Emscher als Hauptvorfluter geprägt. Daraus ergibt sich für den Untersuchungsbereich eine generelle Hauptfließrichtung des Grundwassers von Südosten nach Nordwesten auf die Emscher zu. Im Bereich der Nebenläufe sind die Grundwasserverhältnisse zusätzlich von diesen Vorflutern beeinflusst.

Aus den Grundwassergleichen (Anlage C.1, aus [U9]) ist diese generelle Fließrichtung des Grundwassers von Südosten nach Nordwesten ableitbar, wobei im Bereich des Kinnbaches südlich der BAB 42 eine lokale Grundwassersenke, die sich nach Nordwesten etwa bis zum Rhein-Herne-Kanal erstreckt, deutlich erkennbar ist. Weniger stark ausgeprägt ist eine ebenfalls durch die Vorflut bedingte lokale Grundwassersenke im Bereich Bulmke.

Das obere Grundwasserstockwerk liegt in den als Porengrundwasserleiter einzustufenden quartären Überlagerungsböden. Die tiefliegenden, unverwitterten Emscher-Mergel-Schichten bilden in der Region in der Regel das zweite Grundwasserstockwerk in Form eines



Kluftgrundwassersystems. Erfahrungsgemäß hemmt eine feinkörnige Verwitterungsschicht der Kreide die Infiltration des Grundwassers aus dem Quartär in tiefere Schichten und fungiert somit als Trennschicht zwischen dem quartären Grundwasserstockwerk und dem Kluftgrundwassersystem in der Kreide. In Bereichen, in denen die Verwitterungsschicht durch Erosionsprozesse abgetragen wurde, bestehen Verbindungen zwischen dem ersten und zweiten Grundwasserstockwerk ("Erosionsfenster"). Die Beobachtungen im Rahmen von [U9] bzw. vorangegangener Untersuchungen an zahlreichen im Untersuchungsbereich hergestellten Grundwassermessstellen, die teilweise in den quartären Böden und teilweise im Emscher-Mergel verfiltert sind, weisen darauf hin, dass im Bereich des Sellmannsbaches derartige „Erosionsfenster“ existieren und von einem kommunizierenden Grundwassersystem ausgegangen werden kann.

6 HISTORISCHE RECHERCHE

6.1 Allgemeines

Die Historische Recherche ist gemäß EG Leitfaden [U47] im Rahmen der Gutachtenerstellung für die Grundlagenermittlung und Vorplanung durchzuführen und zu dokumentieren. An dieser Stelle ist daher auf die Gutachtenerstellung seitens ELE Erdbaulaboratorium Essen, [U9] sowie vorangegangene Erkundungskampagnen zu verweisen.

7 BAUHINDERNISRECHERCHE

Allgemeines

Die Bauhindernisrecherche ist gemäß EG Leitfaden [U47] im Rahmen der Gutachtenerstellung für die Grundlagenermittlung und Vorplanung (Gutachtenerstellung seitens ELE Erdbaulaboratorium Essen [U9] sowie vorangegangene Erkundungskampagnen) durchzuführen und zu dokumentieren. Nach den uns vermittelten Angaben ist dies anhand einer Bauhindernisrecherche zum Sellmannsbach des Plan-Zentrum Umwelt erfolgt, die uns in Teilen ([U26]) vorliegt.

In den Lageplänen (Anlage A.2) ist die ehemalige Bebauung aus den Plangrundlagen [U23] und [U24] dargestellt. Nachfolgend wird ausschließlich auf diejenigen Bauwerke eingegangen, die sich unmittelbar im Trassenbereich befinden und gemäß Lageplan einen möglichen Konflikt darstellen. Auf den Altbestand entlang der Magdeburger Straße und der Bismarckstraße wird daher nicht weiter eingegangen.

� Bauhindernis 164



Bauhindernis 164

Gemäß den Darlegungen in [U26] hat die durchgeführte Bauhindernisrecherche im Bereich der westlichen Bornstraße einen Altbestand (Nr. 164) ergeben. Hierbei handelt es sich gemäß ei-nem vorliegenden Gebäudeplan aus dem Jahre 1905 um das ehemalige mehrgeschossige Wohnhaus Bismarckstraße 140, das bis in eine Tiefe von ca. 2,1 m unterkellert war. Im Hinblick auf den dort geplanten, ca. 5 m tiefen Rohrvortrieb (bezogen auf Rohrscheitel) ist somit nicht mit Hindernissen zu rechnen. Hinsichtlich der offenen Bauweise für die Bachverrohrung und für die Dränage können theoretisch Bauhindernisse auftreten.

Bauhindernis 178

Unmittelbar neben dem o.g. Altbestand Nr. 164 befand sich gemäß der Bauhindernisrecherche das frühere Bauwerk Nr. 174. Dies war gemäß einem Bauwerks- und Entwässerungsplan vom 09.12.1908 das ehemalige eingeschossige Wohngebäude Bornstraße 4, das ebenfalls unterkel-lert war und im Keller einen etwa bodengleichen Anschluss zum städtischen Kanal nach Norden hin aufwies. Im Hinblick auf die geplante aktuelle Baumaßnahme gelten die o.g. Hinweise (sie-he Bauhindernis Nr. 164) sinngemäß.

Bauhindernis 246 / 247

In der östlichen Verlängerung der Bornstraße, etwa am geplanten Schacht S_.025, befinden sich die beiden Bauhindernisobjekte Nr. 246 und 247. Gemäß [U26] handelt es sich hierbei um ehemalige Gebäude am Sellmannsbach, das östliche wurde der Hermann Hadtstein GmbH zu-geordnet. Die Objekte wurden einem Übersichtsplan aus dem Jahre 1930 entnommen, weitere Angaben zu den Gebäuden liegen nicht vor. Erfahrungsgemäß ist bei dem hier geplanten tief-liegenden Rohrvortrieb nicht mit Bauhindernissen zu rechnen, dies kann aber nicht sicher aus-geschlossen werden. Bei der Baugrubenherstellung zu S_.025 ist daher auf diesbezügliche Auf-fälligkeiten zu achten.

Bauhindernis A6 / A16

Unmittelbar nördlich der beiden v.g. Objekte, teilweise auch mit Überschnitt, liegen die Hinder-nisse A6 und A16. Auf Grundlage von [U26] wird A6 als ehemaliges Gebäude der Firma Hoch-stein und Co. aus dem Jahre 1900 (Schraubenfabrik, Eisenlager) bezeichnet, das 1903 erwei-tert wurde und nicht unterkellert war. Hierzu existiert ein Lageplan. A16 wird als ehemaliger Baukörper auf dem Gelände der Schraubenfabrik Hadtstein beschrieben, das evtl. identisch mit A6 ist. Es wird als nicht unterkellerte Holzbaracke (Lagerschuppen) beschrieben, die gemäß Bauakte aus dem Jahre 1921 auf Einzelfundamenten gegründet war. Hinsichtlich der hier ge-planten Baumaßnahme (tiefliegender Rohrvortrieb, Baugrube) ist i.d.R. nicht mit maßgebenden Hindernissen zu rechnen.



Stadtbahnquerung

Ergänzend zur Bauhindernisrecherche ist bekannt, dass in der Magdeburger Straße die Stadt-bahn die Trasse der geplanten Kanäle etwa in Nord-Süd-Richtung unterquert (siehe Lageplan der Anlage A.2).

Der nachfolgenden Abbildung ist die Höhenlage der Stadtbahn zu entnehmen.

Abbildung 2: Querungsbereich der Stadtbahn unter der Magdeburger Straße

In der Planunterlage [U24] wird die Scheitelunterkante der Stadtbahnröhre mit ca. 30,67 mNN bis 30,71 mNN angegeben. Die Oberkante der Stadtbahnröhre befindet sich gemäß der Dar-stellung in [U24] etwa 3,4 m unterhalb des geplanten Abwasserkanals (siehe Eintragung in A.3.5).



8 AUSWERTUNG VON ALTGUTACHTEN

Die Hauptuntersuchung zum Baugrund, zur Bodenbelastung und zum Grundwasser gemäß Leitfaden zur Erstellung von Baugrundgutachten der Emschergenossenschaft/Lippeverband [U47] ist durch das ELE Erdbaulaboratorium Essen im Rahmen von [U9] sowie vorangegangener und nachfolgender Erkundungskampagnen erfolgt. Die früheren Berichte seitens ELE [U1] bis [U14] sind in Kapitel 2 aufgeführt. Die Ansatzpunkte der im Rahmen dieser Erkundungskampagnen ausgeführten Bohrungen und Sondierungen sind in den Lageplänen (Anlage A.2) und Baugrundschnitten (Anlage A.3ff) übernommen und dargestellt worden. Die Ergebnisse der geotechnischen Laborversuche und chemischen Analysen aus den früheren Untersuchungen werden im vorliegenden Gutachten für weitergehende Auswertungen mit herangezogen.

Die Unterlagen der früheren Untersuchungen (insbesondere [U9]) zeigen gemäß aktueller Pla-nung häufig vorgesehene Bauwerke, ohne dass Baugrunduntersuchungen in ausreichendem Umfang an diesen Stellen vorliegen. Teilweise werden in den Alt-Gutachten Empfehlungen hinsichtlich erforderlicher ergänzender Untersuchungen dargelegt. Da gemäß [U47] die Bauwerke explizit im Untersuchungsrahmen zu berücksichtigen sind und da die lokalen Verhältnisse insbesondere im Bereich von tiefen Schächten von maßgebender Bedeutung für die Ausbildung der Baugruben und der Verbringung der Aushubmaterialien sind, wurden im Hinblick auf die Ausführungsplanung seitens CDM Smith bereichsweise ergänzende geotechnische und umwelttechnische Untersuchungen durchgeführt.



9 BAUGRUND

9.1 Erkundungsumfang

9.1.1 Felduntersuchungen

Zur Baugrunderkundung wurden seitens CDM Smith im Zeitraum 10/2011 und 08/2015 im hier betrachteten Abschnitt folgende Untersuchungen durchgeführt:

- 1 Bohrung nach DIN EN ISO 22475-1 bis in eine Tiefe von 16,0 m unter Geländeoberkante (GOK). Die Bohrung wurde als Rammkernbohrung und als Doppelkernbohrung ausgeführt. Im Bereich des geplanten Kanalquerschnittes sollte – sofern möglich – eine qualitativ mög-lichst hohe Güteklasse der Bodenproben erreicht werden. Die Schlauchkerne (Liner) und die mittels Seilkernrohr gewonnenen Kerne weisen Durchmesser von ≥ 100 mm bei Bohr-lochdurchmessern bis da = 178 mm auf. Insgesamt konnte überall eine durchgehende Ge-winnung nicht gekernter und gekernter Bodenproben erzielt werden. Die nicht als Schlauch-kern entnommenen Bodenproben wurden vor Ort in geeignete Behältnisse verpackt (Kern-kisten, organoleptisch auffällige Proben zusätzlich in Gläser). Sämtliche Bohrkerne wurden anschließend hinsichtlich ihrer Zusammensetzung sowie organoleptisch durch einen Dipl.-Geologen seitens CDM Smith angesprochen. Die Bohrlöcher wurden mittels Ton verfüllt. Gemäß DIN EN ISO 22475-1 sind die gewonnenen Bodenproben je nach anstehenden Bo-denarten und Bohrverfahren in die Güteklassen 1 bis 4 einzustufen.

- 8 Kleinbohrungen (BS, Bohrsondierungen) nach DIN EN ISO 22475-1 bis in Tiefen von ma-ximal 5,7 m unter GOK. Es handelt sich hierbei um ein direktes Aufschlussverfahren, bei dem die Schichtenfolgen über die Bohrtiefe ermittelt und Proben entnommen werden kön-nen. Bei diesen Kleinbohrungen werden mittels Motorhammer Stahlsonden mit einer Längsnut (Bohrkernsonde) in den Untergrund getrieben und anschließend gezogen. Die Bohrkernsonden besitzen Außendurchmesser zwischen 36 und 60 mm. Die so gewonnenen Bodenproben werden vor Ort durch einen Dipl.-Geologen hinsichtlich ihrer granulometri-schen Zusammensetzung sowie organoleptisch angesprochen und in Schichtenverzeichnis-sen geführt. Anschließend werden die meterweise bzw. bei Schichtwechsel entnommenen Proben luftdicht in Glasbehälter verpackt und eingelagert.

- 15 Schwere Rammsondierungen (DPH) nach DIN EN ISO 22476-2 bis in Tiefen bis maxi-mal 8,0 m unter Geländeoberkante (GOK). Die Rammsondierungen sind ein indirektes Auf-schlussverfahren. Die Rammsonden mit Rammspitzen (Spitzenquerschnittsfläche = 15 cm2) werden über ein Fallgewicht von 50 kg bei einer Fallhöhe von 0,5 m kontinuierlich in den Boden eingerammt. Anhand der protokollierten Schlagzahlen je 10 cm Eindringung sind Rückschlüsse auf die Tragfähigkeit der Baugrundschichten möglich. Zur zeichnerischen Darstellung der Ergebnisse werden die Schlagzahlen in einem Rammdiagramm in Abhän-gigkeit von der jeweiligen Sondiertiefe aufgetragen.



Eine Übersicht der seitens CDM Smith durchgeführten Felduntersuchungen vermittelt die nachfolgende Tabelle 9-1. Die Felduntersuchungen des Erdbaulaboratoriums Essen sind in Ta-belle 9-2 dargelegt. Tabelle 9-1: Übersicht der entlang des geplanten Kanals seitens CDM Smith durchgeführten

Erkundungen Ansatz-punkt

Koordinaten Ausführungs-zeitraum

Bohrung Bohrsondierung Schw. Ramm-sondierung

Pegel-ausbau

Rechts Hoch Tiefe GOK Tiefe GOK Tiefe GOK [m] [mNN] [m] [mNN] [m] [mNN]

110 2.576.919 5.710.190 10/2011 4,80 46,46 8,00 46,46 -- 111 2.576.735 5.710.214 10/2011 4,15 43,94 6,00 43,94 -- 112-1 2.576.666 5.710.221 10/2011 4,10 43,08 6,00 43,08 -- 112-2 2.576.666 5.710.222 10/2011 1,80 43,05 -- 112-3 2.576.666 5.710.222 10/2011 4,00 43,08 -- 112-4 2.576.665 5.710.220 10/2011 3,00 43,04 -- 112-5 2.576.667 5.710.221 10/2011 4,00 43,08 -- 112-6 2.576.665 5.710.220 10/2011 3,70 43,05 -- 112-7 2.576.672 5.710.220 10/2011 4,00 43,08 4,00 43,08 -- 112-8 2.576.660 5.710.221 10/2011 4,20 43,02 5,00 43,02 -- 112-9 2.576.654 5.710.222 10/2011 4,00 42,92 -- 113 2.576.571 5.710.344 10/2011 4,50 39,54 6,00 39,54 -- 114 2.576.483 5.710.391 10/2011 5,00 38,34 6,00 38,34 -- 115 2.576.414 5.710.442 10/2011 5,70 37,94 6,00 37,94 -- 501 2.576.381 5.710.557 08/2015 16,0 38,90 6,60 38,90 Summe 16,0 1 Ansatz 36,45 8 Ansätze 74,1 15 Ansätze

Die Hauptuntersuchung (Phase 3 gemäß Leitfaden [U47]) zum Baugrund, zur Bodenbelastung und zum Grundwasser ist durch das Erdbaulaboratorium Essen im Rahmen von [U9], [U12] und [U13] sowie in vorangegangenen Erkundungsphasen erfolgt. Seitens CDM Smith wurden insbesondere an geplanten Schachtbauwerken und Baugruben, für die aus den vorangegangenen Kampagnen keine Baugrunduntersuchungen vorlagen, ergänzende Erkundungen mittels Bohrungen und Sondierungen vorgenommen. Die ergänzenden Untersuchungen wurden je nach Tiefenlage des geplanten Kanals bzw. Einbindung der Schachtbauwerke und Niveau der Festgesteinsoberkante mit Bohrungen (B) bzw. Bohrsondierungen (BS) ausgeführt.

Weiterhin wurden an den Bohrsondieransatzpunkten auch Schwere Rammsondierungen ausgeführt. Diese dienen neben einer Bestimmung der Lagerungsdichte sowie einer näheren Abschätzung der Festigkeiten (u.a. Übergang in den kompakten Mergel) auch der Beurteilung einer evtl. Rammbarkeit, z.B. für einen Baugrubenausbau mittels Spundwänden.



Tabelle 9-2: Übersicht der im Untersuchungsgebiet gemäß [U9] durchgeführten Erkundungen Ansatz-punkt

Koordinaten Ausführungs-zeitraum

Bohrung Bohrsondierung Rammsondg. DPH / DPM

Pegel-ausbau

Rechts Hoch Tiefe GOK Tiefe GOK Tiefe GOK [m] [mNN] [m] [mNN] [m] [mNN]

2-15 2.576.926 5.710.180 2006 24,0 46,86 8,6 46,86 Kreide 2-16 2.576.829 5.710.213 2006 24,0 44,90 9,1 44,90 -- 2-17 2.576.754 5.710.218 2006 24,0 44,20 8,4 44,20 -- 2-18 2.576.587 5.710.233 2006 25,0 42,32 14,3 42,32 -- 2-19 2.576.585 5.710.282 2006 25,0 41,01 13,6 41,01 -- 2-20 2.576.437 5.710.413 2006 23,0 38,37 12,6 38,37 Kreide 2-21 2.576.367 5.710.474 2006 23,0 37,84 12,7 37,84 -- 10 2.576.922 5.710.188 2001 7,0 46,69 7,0 46,69 10.1 2.576.665 5.710.227 2003 25,0 43,14 25,0 43,14 Kreide 10.2 2.576.548 5.710.359 2003 5,0 38,97 -- 10.3 2.576.525 5.710.372 2003 24,0 38,64 16,5 38,64 Kreide 10.4 2.576.590 5.710.348 2003 26,0 39,81 8,0 39,81 Kreide 11 2.576.368 5.710.495 2001 7,0 38,19 5,0 38,19 --

Summe 262,0 13 Ansätze 0,0 140,8 12 Ansätze

Sämtliche Bohr- und Sondieransatzpunkte wurden vor Ort höhen- und lagemäßig eingemessen und sind in den Lageplänen (Anlage A.2) dargestellt. Neben den seitens CDM Smith durchgeführten Untersuchungen sind in Anlage A.2 auch die Ansatzpunkte der im Rahmen früherer Kampagnen seitens ELE Erdbaulaboratorium Essen ([U1] bis [U14]) im betrachteten Abschnitt ausgeführten Bohrungen und Sondierungen aufgeführt. Die Unterlagen des Bohrunternehmers sind Anlage A.1 und die Schichtenverzeichnisse der Bohrungen (B) sowie Bohrsondierungen (BS) Anlage A.5 zu entnehmen. Die Sondierdiagramme der Schweren Rammsondierungen (DPH) sind neben den Profilen der Bohrungen (B) und Bohrsondierungen (BS) in den Baugrundschnitten (Anlage A.3ff) dargestellt.

9.1.2 Geotechnische Laboruntersuchungen

Im Rahmen der durchgeführten Bohrungen (B) und Bohrsondierungen (BS) wurden aus allen Tiefenlagen Proben entnommen und in PVC-Linern, Kernkisten bzw. luftdichten Gläsern gelagert. Anschließend wurden unter Berücksichtigung der geplanten Höhenlage der Kanalquerschnitte verschiedene Einzelproben für weitergehende geotechnische Untersuchungen ausgewählt. Die Laboruntersuchungen dienen neben den Feldaufschlüssen der bodenmechanischen Klassifikation des Baugrundes und der Ableitung von Kenngrößen.



Die Entnahmestellen und -tiefen der Proben sowie die jeweils durchgeführten bodenmecha-nischen Laborversuche sind Tabelle 9-3 zu entnehmen. Die Prüfberichte sind in Anlage B.2 zusammengestellt. Die Anlage B.1 enthält eine tabellarische Übersicht der Untersuchungs-ergebnisse. Hier sind auch die bodenmechanischen Laborergebnisse des Erdbaulaboratoriums Essen aus den früheren Kampagnen [U1] bis [U14] für den hier betrachteten Abschnitt dargelegt.

Tabelle 9-3: Übersicht der seitens CDM Smith bodenmechanisch untersuchten Bodenproben Labor-

Nr. Entnahme-

stelle Entnahme-

tiefe Bezeichnung Bestimmung

der Kornver-teilung

Bestimmung des Wasser-

gehaltes

Bestimmung der Zustands-

grenzen

Bestimmung des Glühver-

lustes

Bestimmung der einaxialen Druckfestigkeit

[m] DIN 18123 DIN 18121/1 DIN 18122 DIN 18128 DIN 18136 und der Dichte

18125

23985 BS 111 1,3-1,8 Bachablagerungen x 23986 BS 112/8 2,0-3,2 Bachablagerungen x 23987 BS 112/8 3,2-3,6 Bachablagerungen x 23988 BS 113 2,0-2,5 Bachablagerungen x x 23989 BS 114 0,8-1,2 Bachablagerungen x 23990 BS 114 2,9-3,5 Bachablagerungen x 27972 BK 501 10,3 - 10,5 Mergelstein x x 27973 BK 501 11,5 - 11,8 Mergelstein x x 27974 BK 501 2,5 - 2,8 Bachablagerungen x x x x 27975 BK 502 9,2 - 9,5 Mergelstein x x 27976 BK 502 10,5 - 10,8 Mergelstein x x

Anzahl 6 5 1 3 4

Im Einzelnen wurden folgende laborative Analysen im Zuge der ergänzenden Hauptuntersu-chung durchgeführt:

- 6 Korngrößenanalysen nach DIN 18123: Die Korngrößenverteilung beschreibt den Boden auf Grundlage der Massenanteile von festgelegten Größenbereichen seines Korninventars. Die ermittelte Körnungslinie bildet die Grundlage zur Einteilung und Beschreibung von Bö-den und ermöglicht Rückschlüsse auf verschiedene bodenmechanische Eigenschaften.

Bei Bodenmaterialien mit geringem Gewichtsanteil an Kornbestandteilen d ≤ 0,063 mm (grobkörnige Böden) wird die Kornverteilung durch Trockensiebung ermittelt. Eine Schlämmanalyse wird durchgeführt, wenn das Bodenmaterial nur geringe Gewichtsanteile an Kornbestandteilen d ≥ 0,063 mm besitzt (feinkörnige, bindige Böden). Sofern ein Ge-misch der beiden Bodengruppen vorliegt, wird die kombinierte Sieb- und Schlämmanalyse herangezogen. Als Ergebnis erhält man eine Körnungslinie (Summenkurve), die im halblo-garithmischen Maßstab dargestellt wird.

- 5 Wassergehaltsbestimmungen nach DIN 18121: Ziel der Wassergehaltsbestimmungen ist die Beurteilung bautechnischer Eigenschaften des Bodens. Der natürliche Wassergehalt wird durch Ofentrocknung des Materials bei 105°C ermittelt. Der Wassergehalt w (in Gew.-%) einer Bodenprobe ist das Verhältnis der Masse des im Bo den vorhandenen Wassers mw zur Masse md des trockenen Bodens:

w = mw / md [%]



Ø 1 Bestimmung der Zustandsgrenzen nach DIN 18122: Die Bestimmung der Fließ- und Aus-rollgrenze (Zustandsgrenzen) an bindigen Böden hat den Zweck, ein Maß für die Bildsam-keit (Plastizität) des Bodens und für seine Empfindlichkeit gegenüber Änderungen des Was-sergehaltes zu ermitteln. Nach diesen Ergebnissen werden bindige Bodenarten nach DIN 18196 in Bodengruppen (nach Casagrande) eingeteilt. Diese Bodengruppen geben in Verbindung mit dem jeweiligen Wassergehalt einen Anhalt für die Konsistenz des bindigen Bodens (Konsistenz) und damit für dessen Festigkeit.

Als Fließgrenze wL wird der Wassergehalt an der Grenze von der flüssigen zur bildsamen Konsistenz definiert. Die Ausrollgrenze wp ist der Wassergehalt am Übergang von der bildsamen zur halbfesten Konsistenz. Zur Bestimmung der Konsistenzgrenzen wird Bodenmaterial mit der Körnung d < 0,4 mm verwendet. Hierzu sind die größeren Kornanteile durch Nasssiebung abzutrennen. Mit Hilfe der beiden Konsistenzgrenzen lässt sich die Plastizitätszahl IP = wL - wp errechnen. Mit der Konsistenzzahl Ic = (wL - w)/Ip kann die Konsistenz des Bodens unter Berücksichtigung des jeweiligen natürlichen Wassergehaltes, also die tatsächlich vorhandene Konsistenz, angegeben werden.

- 3 Bestimmungen des Glühverlustes nach DIN 18128: Die Menge der organischen Anteile einer Bodenprobe lässt sich durch den Glühverlust Vgl (Masseverlust beim Glühen) ermitteln. Dieser wird auf die Masse der getrockneten Probe md bezogen und in Prozent angegeben:

Vmm

m mmgl

gl

d

d gl

d= =

−∆ [%]

Die Einteilung von schwach bis stark organisch erfolgt gemäß DIN 14688-2 nach folgenden Kriterien:

Organischer Anteil 2 bis 6 % schwach organisch Organischer Anteil 6 bis 20 % mittel organisch

Organischer Anteil > 20 % stark organisch

Anmerkung: Dem Versuch liegt die Annahme zugrunde, dass die in einem Boden enthaltenen organischen Be-standteile im Gegensatz zu den mineralischen Bestandteilen verbrannt werden können. Der Massenverlust eines bindigen Bodens während des Glühens beruht jedoch nicht nur auf der Oxidation des organischen Kohlenstoffs zu Kohlendioxid, sondern stellt ein komplexes System verschiedener physikalischer und chemischer Vorgänge dar, z.B. wird beim Glühen gebundenes Wasser und Kristallwasser aus den Mineralien freigesetzt. Je nach den vorhandenen Bodenanteilen kann der tatsächliche organische Bestandteil gegenüber dem Laborergebnis daher auch geringfügig kleiner sein.

- 4 Bestimmungen der einaxialen Druckfestigkeit nach DIN 18136: Die einaxiale Druckspannung σ ist der Quotient der jeweiligen axialen Prüfkraft F und dem Querschnitt A des Prüfkörpers:

σ = F / A

Der im Versuch erreichte Höchstwert der einaxialen Druckspannung σmax wird als einaxiale Druckfestigkeit qu bezeichnet. Zweck des Einaxialversuches ist die Ermittlung der einaxialen Druckfestigkeit von Bodenproben bei konstanter Stauchungsgeschwindigkeit und unbehin-derter Seitenausdehnung. Zur Versuchsdurchführung wird auf den zylindrischen Probekör-per eine zentrisch gerichtete Prüfkraft mit einer Vortriebsgeschwindigkeit aufgebracht, die 1 % der Anfangshöhe ha der Probe in der Minute beträgt. Der Einaxialversuch ist beendet, wenn der Bruch der Probe eingetreten und das Maximum der Axialkraft F überschritten ist.



Zur Auswertung werden die Höhe h des Probekörpers als Differenz zwischen Anfangshöhe ha und Höhenänderung ∆h sowie der Probenquerschnitt A bestimmt. In einem Koordinaten-system werden die während der Versuche registrierten einaxialen Druckspannungen σ und die Probenstauchungen ε = ∆h/ha als Wertepaare (σ, ε) in einem Druck-Stauchungs-Diagramm dargestellt. Die einaxiale Druckfestigkeit qu ergibt sich dabei aus σmax.

- 3 Bestimmungen der Dichte nach DIN 18125-1: Für die Dichtebestimmung im Labor hat ei-ne Bodenprobe mind. die Güteklasse 2 nach DIN EN ISO 22475-1 aufzuweisen. Die Feuchtdichte ρ ist die Masse m der feuchten Probe bezogen auf das Volumen V der Probe einschließlich der mit Flüssigkeit und Gas gefüllten Poren:

ρ = m / V

Die Trockendichte ρd ist die Masse md der trockenen Probe bezogen auf das gleiche Volu-men V zur Ermittlung der Feuchtdichte der Probe:

ρd = md / V

Die nachfolgende Tabelle gibt einen Überblick über die vorhandenen Voruntersuchungen. Tabelle 9-4: Übersicht der durchgeführten Untersuchungen im Zuge von [U1] bis [U14] Labor-

Nr. Entnahme-

stelle Entnahme-

tiefe Bezeich-

nung Bestimmung der Kornver-

teilung

Bestimmung des Wasser-

gehaltes

Bestimmung der Dichten

Bestimmung der Wasser-durchlässig-

keit

Bestimmung Abrasivität

Bestimmung des Spalt-

zugfestigkeit

Bestimmung der einaxia-

len Druckfes-tigkeit

[m] DIN 18123 DIN 18121/1 DIN 18125 DIN 18123 DIN 18130 DIN 18136

08381 BK 2-15 20,2 - 20,5 Mergel x x x

08382 BK 2-16 20,7 - 21,0 Mergel x x x

08383 BK 2-17 20,7 - 21,0 Mergel x x x

09106 BK 2-18 20,2 - 20,8 Mergel x x x x

09129 BK 2-19 20,4 - 20,8 Mergel x x x x x

08384 BK 2-20 17,0 - 17,2 Mergel x x x

08687 BK 2-21 18,0 - 19,0 Mergel x x x x x

08142 BK 11 2,7 - 2,8 Quartär x x

08143 BK 11 5,1 - 5,3 Mergel x x x

03146 BK 10.4 14,5 - 14,8 Mergel x x x

03148 BK 10.4 18,6 - 18,7 Mergel x x x

03148 BK 10.4 19,0 - 19,1 Mergel x x x

03740 BK 10.4 4,6 - 4,8 Mergel x

02246 BK 10.1 9,55 - 9,8 Mergel x x x

02248 BK 10.1 21,4 - 21,6 Mergel x x x

Anzahl 5 14 13 0 1 3 11



9.2 Baugrundaufbau, Ergebnisse der Feld- und Laboruntersuchungen

Der Baugrundaufbau wird nachfolgend auf Grundlage der beschriebenen geologischen Situati-on und anhand der durchgeführten Untersuchungen dargelegt. In diesem Zusammenhang wer-den die Ergebnisse der Feld- und geotechnischen Laboruntersuchungen mit Bezug zu den je-weiligen Baugrundschichten beschrieben.

Die Bohr- und Sondieransatzpunkte der seitens CDM Smith durchgeführten ergänzenden Untersuchungen sowie aus den früheren Kampagnen seitens ELE Erdbaulaboratorium Essen ([U1] bis [U14]) sind in dem Lageplan der Anlage A.2 dargestellt.

In den Schnittdarstellungen der Anlage A.3 sind die Bohrprofile mit den Bodenansprachen und den Rammdiagrammen dargelegt. Die anschließend gewonnenen Ergebnisse aus den Laboruntersuchungen, die eine detailliertere Einstufung ermöglichen, sind an den Profilen zusätzlich dargestellt. Ebenso sind in den Schnittdarstellungen die Zuordnungen zu den einzel-nen Baugrundschichten sowie die geradlinig interpolierten Schichtgrenzen erkennbar.

Eine zusammenfassende Gesamtübersicht über den Schichtenaufbau im Untersuchungs-bereich liefert Anlage A.3.2. Die einzelnen Protokolle der laborativen Untersuchungen sind den Anlagen B.2 zu entnehmen. Die Tabelle der Anlage B.1 zeigt eine Übersicht über sämtliche bo-denmechanischen Untersuchungsergebnisse. Dort ist ebenfalls die Zuordnung zu den einzel-nen Baugrundschichten ersichtlich.

Nachfolgend werden die einzelnen Baugrundschichten (BGS) ausgehend von der Gelände-oberkante über die Tiefe beschrieben.

BGS 1: Auffüllung

Die bedingt durch die innerstädtische Lage flächig verbreiteten Auffüllungen, die hier zusam-mengefasst als BGS 1 bezeichnet werden, weisen Mächtigkeiten von etwa 1 m bis 4 m, im Mit-tel etwa 1,7 m auf.

Die Auffüllungen bestehen nach den Untersuchungsergebnissen aus dem im Umfeld anstehenden natürlichen Bodenmaterial (überwiegend sandig-schluffige Bachablagerungen, z.T. Oberbodenanteile) mit wechselnden Gehalten an Fremdstoffen. Diese Fremdbestandteile werden von Bauschutt sowie Asche und Schlacke gebildet. An der Oberfläche befindet sich an vielen Ansatzpunkten der jeweilige Straßenoberbau, bestehend aus den Schwarzdecken und den unterlagernden Schottern.

Die Auffüllungen sind bodenmechanisch je nach Ausbildung des umgelagerten natürlichen Bodenmaterials und dem Anteil an Fremdbestanteilen meist als fein- bis gemischtkörnig, z.T. auch grobkörnig einzustufen und insgesamt als sehr heterogen zu charakterisieren.

Die Ergebnisse der Schweren Rammsondierungen (DPH) weisen mit Schlagzahlen zwischen meist N10 = 1 und 10 i.d.R. eine lockere bis mitteldichte Lagerung bzw. weiche bis steife



Konsistenz aus. Die lagenweise teilweise höheren Schlagzahlen sind auf Grobbestandteile (grober Bauschutt) bzw. auf die gut verdichteten Schotter des Straßenoberbaus zurückzuführen. Innerhalb der Auffüllungen ist grundsätzlich mit einer z.T. engräumig wechselnden Zusammensetzung, Schichtdicke und Tragfähigkeit zu rechnen.

BGS 2: Bachablagerungen

Unterhalb der Auffüllungen sind die fluviatil durch die Emscher bzw. ihre Zuläufe transportierten Sedimente der BGS 2 abgelagert. Die Überdeckung durch jüngere quartäre Schichten (Flugdecksande, Sandlöss, Hochflugsande bzw. –lehme) wurde überwiegend infolge anthropogener Einflüsse im Rahmen früherer Baumaßnahmen abgetragen bzw. umgelagert.

Die Bachablagerungen (BGS 2) reichen bis zum Kreidehorizont, der in 3,2 m bis 5,7 m Tiefe angetroffen wurde. Die Bachablagerungen werden überwiegend von schluffig-sandigen Böden gebildet. Da nach den örtlichen Schichtenansprachen meist die schluffigen Bestandteile die Bo-deneigenschaften maßgebend bestimmen, erfolgte überwiegend eine Einstufung in die BGS 2C (gemischtkörnige bis feinkörnige Böden). Die Sedimente enthalten teilweise Pflanzenreste, die in einzelnen Lagen verstärkt und sonst meist (fein-)dispers verteilt vorliegen.

Lokal weisen die Sedimente geringere Feinkornanteile auf und sind als schwachbindig (BGS 2B) zu klassifizieren.

Die laborativ ermittelten Korngrößenverteilungen klassifizieren die Bachablagerungen bei sechs Untersuchungen als gemischt- bis feinkörnigen Boden (Feinkornanteil d < 0,06 mm zwischen ca. 24 % und 72 %), so dass hier von Bodengruppen SU*/ST*/UL/UM gemäß DIN 18196 aus-zugehen ist. Zwei Bodenproben ergaben eine schwachbindige Zusammensetzung (Feinkornanteil d < 0,06 mm = ca. 13 %).

Zur genaueren Quantifizierung der organischen Anteile wurden drei Proben hinsichtlich des Glühverlusts untersucht. Die Ergebnisse zeigten Glühverluste zwischen VGl = 3,3 % und 4,5 %. Demnach sind die Bachablagerungen als schwach organischer Boden zu klassifizieren.

Die Schlagzahlen der Schweren Rammsondierungen (DPH) weisen mit N10 = 1 bis 7 eine wei-che bis halbfeste, meist eine etwa steife Konsistenz der BGS 2C aus.

BGS 3: Tonmergelstein

Der Festgesteinsuntergrund wird im Untersuchungsgebiet von den Tonmergelsteinen der Kreide, dem sogenannten „Emscher-Mergel“ gebildet. Der Kreidehorizont liegt in Tiefen von 3,2 bis 5,7 m unter GOK und damit vergleichsweise oberflächennah.

Innerhalb der erfahrungsgemäß ca. 0,5 m bis 2 m mächtigen Verwitterungs- bzw. Zersatzzone (BGS 3A) sind die Gesteine meist vollständig zu einem bindigen Boden (Ton-Schluff-Gemisch mit Mergelsteinbröckchen) von halbfester bis fester Konsistenz zersetzt. Hier liegen i.d.R. schluffig-tonige Hauptbodenarten mit sandigen Nebenbodenarten vor. Die Eindringwiderstände



der Schweren Rammsondierungen erreichen innerhalb dieser Zersatzzone maximale Werte von N10 = 10 bis 15.

Unterhalb der Verwitterungszone (BGS 3A) nimmt der Entfestigungsgrad der Gesteine nur sehr allmählich ab. Die Tonmergelsteine sind hier bis zu den Bohrendtiefen von maximal 25 m als entfestigt bis teilweise unverwittert einzustufen (BGS 3B / BGS 3C). Ein eindeutiger Übergang zwischen BGS 3B und BGS 3C ist dabei nicht festzustellen, da die unverwitterten Gesteine zu-nächst meist bankartig bzw. in Wechsellagerung auftreten. Die unterschiedlichen und wech-selnd zu- bzw. abnehmenden Eindringwiderstände der Schweren Rammsondierungen (DPH) belegen die lagenweise unterschiedlichen Verwitterungsgrade sowie die lagenweise ange-troffenen, bankartigen Mergelsteine. Die Schlagzahlen können bis auf ein Niveau N10 > 100 an-steigen und wurden dann abgebrochen. Oft konnten die Schweren Rammsondierungen jedoch sehr tief in den Mergelhorizont eindringen, teilweise bis in Tiefen von 25 m, so dass meist von einem entfestigten, tiefgründig verwitterten Mergel (BGS 3B) auszugehen ist.

Die anhand von 15 Einaxialen Druckversuchen ermittelten Gesteinsfestigkeiten haben vergleichsweise geringe Gesteinsfestigkeiten zwischen qu = 0,6 und 3,3 MN/m2, im Mittel 1,8 MN/m2 ergeben und belegen den starken Entfestigungsgrad. Die an drei Bodenproben un-tersuchten Spaltzugfestigkeiten erreichten Spannungen von 180 bis 450 kN/m2. Die Bandbreite der Feuchtdichten wurde im Labor zwischen ρ = 1,76 und 2,15 t/m3 (Mittelwert: 1,99 t/m3) ermit-telt. Die Wassergehalte lagen zwischen w = 13,1 und 21,9 % (Mittelwert: 18,1 %) und deuten bereits auf die geringen Festigkeiten hin.

Die Untersuchung einer Mergelsteinprobe hinsichtlich der Abrasivität lieferte einen CAI-Wert von 0,48. Der Mergel kann anhand dieser Einzelprobe somit als „kaum abrasiv“ klassifiziert werden, der Verschleiß ist somit gering.

Nach Literaturangaben liegen im Emscher-Mergel folgende ergänzende Eigenschaften vor:

• Die Schichtflächen im Bereich der Oberkreide fallen flach nach Norden ein (ca. 3° bis 5°). Die Kluftflächen weisen meist eine steile, nahezu senkrechte Neigung auf. Die Streichrich-tung der Hauptkluftschar ist in etwa mit Nord-Süd anzugeben. Anders orientierte Kluftscha-ren treten i.d.R. untergeordnet auf.

• Der Emscher-Mergel besteht aus folgenden Mineralen: Illit, Montmorillonit (Tonminerale) so-wie Calcit, Quarz, Feldspat

• Die tonreichen Gesteinsvarianten sind verwitterungsanfällig. In Verbindung mit Wasser zer-fallen sie leicht und neigen z.T. zum Quellen. Bei hohen Tongehalten neigen die Mergel bei Austrocknung zum Schrumpfen. Bei Vernässung und dynamischer Beanspruchung können sie ihre allgemeine steife Konsistenz verlieren und weich bis breiig werden.

• Die mineralische Bindung der Kreide-Sedimente ist im Allgemeinen schlecht bis mäßig (ver-witterungsabhängig).

• Die Härte nach der Härteskala von Mohs beträgt 2 bis 3 (mit dem Fingernagel (2) bzw. Mes-ser (3) ritzbar).



9.3 Geotechnische Baugrundbeurteilung

Eignung zum Wiedereinbau

Im Hinblick auf die Herstellung der Bauwerke sind im Trassenabschnitt überwiegend Auffüllungsmaterialien (BGS 1) und Bachablagerungen (BGS 2) sowie untergeordnet Verwitterungsböden der Kreide (BGS 3A) als Aushubmaterial von Bedeutung. Die Aushubmassen sind hinsichtlich ihrer Eignung zum Wiedereinbau wie folgt zu beurteilen:

BGS 1 Grobkörnige Auffüllungsböden sind geotechnisch zum Wiedereinbau geeignet. Zur Gewinnung dieses Materials (i.d.R. handelt es sich dabei um die Tragschichten des Straßenoberbaus) ist im Zuge der Aushubarbeiten eine entsprechende Separation sicherzustellen.

Für gemischtkörnige Auffüllungen gelten die Angaben zur BGS 2 (siehe unten). Stärker bindige Materialien sind aufgrund der festgestellten hohen Wassergehalte

(meist weiche bis steife Konsistenz) ohne eine Konditionierung (Zugabe von Kalk oder Mischbinder etc.) nicht zum Einbau in Bereichen mit Tragfähigkeits-anforderungen geeignet.

Organische Böden sind generell nicht zum qualifizierten Wiedereinbau geeignet. Die umwelttechnische Beurteilung (siehe Kapitel 10.3 und 13.1) ist zu

berücksichtigen.

BGS 2 Die Bachablagerungen werden nach dem Lösen überwiegend als gemischtkörniges Bodenmaterial (Sand-Schluff-Gemische) mit Feinkornanteilen (d < 0,06 mm) ≥ 15 % vorliegen. Ihre Eignung zum Wiedereinbau ist somit wassergehaltsabhängig. In den sandigeren Partien ist zudem von einer erhöhten Erosionsempfindlichkeit auszuge-hen. Die Böden sind für einen qualifizierten Wiedereinbau mit Anforderungen an die Tragfähigkeit daher nur - bei geringen Feinkornanteilen - bei trockener Witterung und - bei Wassergehalten im Bereich des optimalen Verdichtungswassergehaltes (nur bei Aushub oberhalb des Grundwasserspiegels) geeignet. Bei zu hohen Wassergehalten muss das Material abtrocknen. Nach den vorliegenden Untersuchungsergebnissen ist davon auszugehen, dass die Böden der BGS 2 bei einem Wiedereinbau überwiegend konditioniert werden müss-ten (Zugabe von Kalk oder Mischbinder). Alternativ sind die Böden abzufahren und gegen gut verdichtbares, nichtbindiges, wasserunempfindliches Material zu ersetzen. Organische Böden sind nicht zum qualifizierten Wiedereinbau geeignet.

BGS 3A Bei den Aushubmassen aus der Verwitterungszone handelt es sich um bindige Böden. Aufgrund ihrer nach den Erkundungsergebnissen günstigen natürlichen Wassergehalte (halbfeste bis feste Konsistenz) werden diese Böden auch für einen Wiedereinbau in Bereichen mit (geringen) Tragfähigkeitsanforderungen als



grundsätzlich geeignet eingeschätzt. Ihr Einbau sollte bei trockener Witterung erfolgen, ein nachträgliches Aufweichen ist unbedingt zu vermeiden. Bei zu nassem Material (niederschlagsbedingt) bzw. zur Sicherstellung eines weitgehend witterungsunabhängigen Einbaus sowie bei erhöhten Anforderungen an die Tragfähigkeit ist eine Konditionierung (Zugabe von Kalk oder Mischbinder) erforderlich.

Feinkörnige Aushubmassen (insbesondere BGS 2C und 3A) zeigen ein wasser- und frostempfindliches Verhalten beim Lösen, Laden, Fördern, Einbauen und Verdichten. Bei Aufnahme von Schicht-, Sicker- oder Niederschlagswasser bzw. durch Wasseranreicherung infolge von Frost- und Tauperioden nimmt die Konsistenz dieser Böden sofort stark ab; sie können tiefgründig aufweichen und erodieren.

Hinsichtlich der Eignung als Grabenverfüllmaterial sind die Baugrundschichten in Tabelle 9-6 gemäß ATV DVWK-A 127 / DWA-A 161 klassifiziert. Innerhalb der Leitungszone sollten nur Böden der Gruppen G1 und G2 (grob- und gemischtkörnige Böden mit max. 15 % Feinkorn-anteil d ≤ 0,06 mm) eingebaut werden. Innerhalb der Verfüllzone können grundsätzlich alle Böden gemäß ATV DVWK-A 127 / DWA-A 161 (G1 bis G4) verwendet werden. Feinkörnige Böden sollten nur bei einem für die Verdichtung günstigen Wassergehalt und in Bereichen ohne Anforderungen an die Tragfähigkeit zum Einbau kommen. Grobstückiger Bauschutt bzw. Gesteinsbrocken sind für den Einbau innerhalb der Leitungszone ungeeignet (zulässiges Größtkorn im unmittelbaren Rohrbereich beachten). Im Rahmen der Rückverfüllung der Gräben und Baugruben sind außerdem die Material- und Verdichtungsanforderungen der ZTVE-StB und DIN EN 1610 einzuhalten. Hierbei wird nochmals darauf hingewiesen, dass natürliche oder künstliche Stoffe (z.B. Aschen und Schlacken), die Rohrleitungen und Bauwerken Schäden zufügen können, nicht geeignet sind.

Tragfähigkeit

Die Tragfähigkeiten der BGS 1, 2C und 3A sind als gering bis mäßig bei einer mäßigen bis hohen Zusammendrückbarkeit zu charakterisieren. Für die Gründung von Bauwerken sind in Abhängigkeit von den Lasten i.d.R. zusätzliche Maßnahmen zur Bodenverbesserung erforderlich. Die Tonmergelsteine der Baugrundschicht 3B sind gut tragfähig.

In Kapitel 11 werden die Baugrundeigenschaften mit Bezug zu den jeweiligen Baumaßnahmen (Rohrvortrieb, Baugruben, offene Gräben etc.) beurteilt.

9.4 Geotechnische Klassifikation, Bodengruppen und Kennwerte der Baugrund-schichten

Nach den Ergebnissen der durchgeführten Untersuchungen und unter Berücksichtigung der vorhandenen Erfahrungen zur regionalgeologischen Situation werden den einzelnen Baugrund-schichten (BGS) die folgenden bodenmechanischen Kennwerte und Bodengruppen zugeordnet.



Tabelle 9-5: Bodenmechanische Kennwerte u. Bodengruppen der Baugrundschichten (BGS) BGS Nr.

Geologische Bezeichnung

Bez. nach DIN 18196

FGSV

Lagerungs-dichte

Konsistenz Gesteins-festigkeit

γk

[kN/m³] γ'k

[kN/m³] ϕ'k

[°] c'k

[kN/m²] ES,k

[MN/m²] k3)

[m/s]

Auffüllung 2)

1A grobkörnig GW / GI / SW / SI

locker bis mitteldicht

(dicht)

18 bis 22

9 bis 12 32,5 bis 35

0 15 bis 60

1B schwachbindig GU / GT / SU / ST

locker (mitteldicht)

18 bis 21

9 bis 12 30 bis 35

0 bis 2,5

8 bis 20

1C gemischtkörnig bis feinkörnig

GU*, SU*, GT*, ST*

UL/ TL/ UM (TM/OU/OT)

weich bis steif (halb-

fest)

18 bis 20

9 bis 11 25 bis 27,5

2,5 bis 7,5

4 bis 12

Quartär, Bach-ablagerungen

2A grobkörnig SW / SE / SI (GW /

GI)

locker bis mitteldicht

18 bis 20

10 bis 11

32,5 bis 35

0 20 bis 50

1 x 10-3 bis

1 x 10-6 2B schwachbindig SU / ST locker bis

mitteldicht 19 bis

20 10 bis

11 30 bis 32,5

0 bis 2,5

15 bis 40

1 x 10-4 bis

1 x 10-6 2C gemischtkörnig

bis feinkörnig SU* / ST* / GU* / GT*

UL/ TL/ UM (OU / OT);

steif (weich,

halbfest)

18 bis 20

9 bis 10

25 bis 30

2,5 bis 10

7 bis 15 1 x 10-5 bis

1 x 10-8

Kreide, Ton-mergelstein

3A VZ [zersetzt]

TL / TM / UM

(TA / UL)

halbfest bis fest

20 bis 21

10 bis 11

25 bis 27,5

7,5 bis 20

20 bis 40

1 x 10-7 bis

5 x 10-10 3B VE

[entfestigt] SF / KA sehr mürb

bis mürb 22 12 25 bis

27,5 20 bis

30 40 bis

60 5 x 10-5

bis 5 x 10-10

3C VA / VU [angewittert bis unverwittert]

SF / KA mürb bis mäßig hart

23 bis 24

13 bis 14

25 bis 27,5

> 50 70 bis > 100

1 x 10-4 bis

5 x 10-10 1)

(...) Klammerwerte: untergeordnet 1) Generell wird die Durchlässigkeit im Festgestein (Gebirgsdurchlässigkeit) im Wesentlichen durch die Wasserbewegung auf

Klüften bestimmt bzw. durch eingelagerte, stauende Gesteinspakete beeinflusst (Stockwerksgliederung) und ist dementspre-chend äußerst inhomogen und anisotrop. So können innerhalb größerer Kluftzonen lokal wesentlich höhere Wasserdurchläs-sigkeiten auftreten (bis 1 x 10-1 m/s).

2) In den Schnittdarstellungen werden die Untergliederungen der BGS 1 nicht zeichnerisch dargestellt, da die Schichtgrenzen innerhalb der Auffüllungen lateral starken Schwankungen unterliegen. Es erfolgt dort lediglich eine Zuordnung zur BGS 1.

3) Seitens ELE Erdbaulaboratorium Essen wurden im Rahmen von [U9] Durchlässigkeitsversuche sowie WD-Tests durchgeführt und entsprechende Bandreiten für den Durchlässigkeitsbeiwert k angegeben. Auf dieser Grundlage und unter Berücksichti-gung eigener Untersuchungsergebnisse (Korngrößenverteilungen) werden in Tabelle 9-5 für die jeweiligen BGS im Untersu-chungsabschnitt Durchlässigkeitsbeiwerte angegeben.



Die gewachsenen und aufgeschütteten Baugrundschichten werden gemäß DIN 18300:2012-09 (Erdarbeiten), DIN 18301:2012-09 (Bohrarbeiten), DIN 18319:2012-09 (Rohrvortrieb), ATV DVWK-A 127 / DWA-A 127 und ZTVE (Frostempfindlichkeit) in folgende Boden-/ Felsklas-sen eingeordnet:

Tabelle 9-6: Baugrundklassifikationen nach DIN 18300:2012-09, DIN 18301:2012-09, DIN 18319:2012-09, ATV DVWK-A 127 / DWA-A 161 und ZTVE-StB 09

BGS Nr.

Geologische Be-zeichnung

DIN 18300 (2012-09)

DIN 18301 (2012-09)

DIN 18319 (2012-09)

ATV A 161 / A 127

ZTVE StB 09

1A Auffüllung grobkörnig

3 (5)1) BN 1 (BS 1-3) 1)

LNW 1-3 (S 1-3)1)

G1 2) F1

1B Auffüllungen schwachbindig

3 bis 4

BN 1 (BS 1-3) 1)

LNW 1-3 (S 1-3)1)

G2 2) F2

1C Auffüllungen gemischtkörnig / feinkörnig

4 (1, 5) 1) BB 2 bis BB 3 BN 2

(BS 1-3) 1)

LBM 1-2 (LBO 1-2),

P 1 (S 1-3)1)

G3 2)

(G4) F3

2A Bachablagerungen grobkörnig

3 BN 1 LNE 1-2 / LNW 1-2

G1 F1

2B Bachablagerungen schwachbindig

3 bis 4 BN 1 LNE 1-2 / LNW 1-2

G2 F2

2C Bachablagerungen gemischtkörnig / feinkörnig

4 BB 2 bis BB 3 BN 2

LBM 2 (LBM 1,

LBO 1-2), P 1

G3 (G4)

F3

3A Tonmergelstein VZ [zersetzt]

4 (5) BB 3 bis BB 4 (BB 2)

LBM 2-3, P 1 (P 2)

G3 (G4)

F3 (F2)

3B / 3C

Tonmergelstein VE / VA / VU [ent-festigt bis unverwit-tert]

6 / 7 FV 1 bankartig /

Wechsellage-rung FV 2 bis FV 6 / FD 1

FZ 1 / FD 1 (FZ 2 / FD 2)3)

--- F2 / F3

(...) untergeordnet, lokal bzw. auf einzelne Lagen begrenzt

1) Innerhalb der Auffüllung ggf. vorhandene sehr grobstückige Bauschuttreste, grobe Mauerwerke o.ä. sollten hinsichtlich der Erdarbeiten getrennt erfasst werden, dies gilt ebenfalls für die z.T. vorhandenen gebundenen Trag- und Deckschichten bzw. Pflasterdecken. Im Zuge der Feldarbeiten wurden keine Hinweise auf Fundamentrestriktionen bzw. sehr grobe Mauerwerke etc. festgestellt, diese sind aber aufgrund der Aufschlussart und Vornutzung nicht auszuschließen. Mit gröberen Bauschuttanteilen bzw. Gesteinsbrocken ist zu rechnen (lagenweise erhöhte Schlagzahlen der Schweren Rammsondierungen, Sondierabrüche bei Bohrsondierungen).

2) Es wird darauf hingewiesen, dass natürliche oder künstliche Stoffe (z.B. Aschen und Schlacken), die Rohrleitungen und Bauwerken Schäden zufügen können, nicht zum Wiedereinbau im Rohrbereich geeignet sind. Ebenso sind grobstückiger Bauschutt bzw. Gesteinsbrocken für den Einbau innerhalb der Leitungszone ungeeignet (zulässiges Größtkorn im unmittelbaren Rohrbereich beachten).

3) gilt für plattige und bankige Einlagerungen



Es wird darauf hingewiesen, dass bindige Materialien (insbesondere BGS 1C, BGS 2C, BGS 3A) im Zuge der Erdarbeiten und des Transports ihre Konsistenz verlieren können und dadurch ggf. in die Bodenklasse 2 einzustufen wären. Abrechnungsbasis sollte – sofern nichts abweichend vereinbart worden ist und entsprechend DIN 18300 – ausschließlich der ursprüngliche Zustand des Bodens zum Zeitpunkt des Lösens sein. Die Tonmergelsteine sind in den oberen Lagen (BGS 3A) in die Bodenklasse 4 einzustufen und gehen nach unten (BGS 3B) in die Felsklasse 6 und 7 über.

9.5 Grundwasser

Die hydrologische Situation im Untersuchungsgebiet ist in Kapitel 5.2 dargelegt.

9.6 Grundwasserverhältnisse

Im Rahmen der früheren Untersuchungen seitens ELE Erdbaulaboratorium Essen ([U1] bis [U14]) wurden Grundwasserstandsmessungen durchgeführt und ausgewertet. Diese Daten sind in nachfolgender Tabelle dargelegt.

Tabelle 9-7: Daten von ELE zu den Grundwassermessstellen Bez. EG Nr. EG Ansatz-

punkt Messzeitraum Mess

werte min. GW1)

max. GW1)

mittel GW1)

∆H1) Pegelausbau

von bis [mNN] [mNN] [mNN] [m] Quartär Kreide

SELL BK 10 2454840 BK 10 28.02.04 10.08.11 107 42,80 44,21 43,42 1,41 X

SELL BK 10.1 2454818 B 10.1 04.02.04 10.08.11 73 39,13 40,03 39,55 0,90 X

SELL BK 10.4 2454796 B 10.4 04.02.04 10.08.11 73 37,39 39,57 38,43 2,18 X

SELL BK 10.3 2454794 B 10.3 04.02.04 10.08.11 73 36,86 38,52 37,40 1,66 X SELL BK 12 2454720 BK 12 28.02.04 10.08.11 57 34,56 36,41 35,47 1,85 X

1) min. / max. / mittel GW: minimaler/maximaler/mittlerer Grundwasserstand, ∆H: max. GW – min. GW

Die mittleren Grundwasserstände wurden rechnerisch anhand der im Messzeitraum vorliegen-den Messdaten ermittelt. Grundlage für den Grundwassergleichenplan der DMT bilden insgesamt 276 Grundwassermessstellen im gesamten Untersuchungsgebiet des Sellmannsbaches von km 0,00 bis km 5,16. Durch die statistische Auswertung langer Zeitreihen von Grundwasserstandsmessungen konnte belegt werden, dass zum Zeitpunkt Juli 2004 im Emscherraum näherungsweise langjährige mittlere Grundwasserstände herrschten. Seitens der DMT wurde daher in Abstimmung mit der Emschergenossenschaft der Juli 2004 als Referenzpunkt für mittlere Grundwasserverhältnisse angenommen und als Grundlage zur Erstellung des Grundwassergleichenplans verwendet.

Der Grundwassergleichenplan der DMT aus [U9] ist als Anlage C.1 beigefügt. Die daraus ableitbaren mittleren Grundwasserstände sind ebenso wie die im Zuge der Felduntersuchungen gemessenen Wasserstände in den Baugrundschnitten (Anlage A.3.3 bis A.3.6) dargestellt.



9.7 Charakteristische Grundwasserstände

Im Rahmen von [U9] wurden auf Basis der vorliegenden Untersuchungsergebnisse die für die Bemessung relevanten Grundwasserstände ermittelt. In der nachfolgenden Tabelle sind für die Schachtstandorte die mittleren Grundwasserstände sowie die Bemessungsgrundwasserstände zusammengestellt.

Tabelle 9-8: Grundwasserstände an den Schachtstandorten Schacht-

bezeichnung Schachtbezeich-nung (alt; [U9])

mittlere GW-Stände [mNN] 1)

Bemessungswasserstände [mNN] 2)

S_.025 S 235 43,1 45,1 SB.010 42,7 44,7 SB.009 42,5 44,5 S_.083 S_.151 SG.008 SB.008

42,2 44,2

SG.007 SB.007

41,1 43,1

S_.024 S 215 40,9 42,9 SG.006 40,0 42,0 SB.006 39,8 41,8 SG.005 SB.005

39,5 41,5

S_.023 S 205 39,3 41,3 S_.022 SD.022

S 195 38,3 40,3

S_.022-A-S02 SD.022-A.S01

38,1 40,1

SB.004 37,8 39,8 S_.021 SG.004

S 190 37,5 39,5

SB.003 37,2 39,2 S_.020

S_.020-A.S01 SG.003

S 180 36,9 38,9

SG.002 SB.002

36,8 38,8

SG.001 36,6 38,6 SD.019

SD.019-A.S01 SD.019-A.S02

SB.001

S 170 36,3 38,3

S_.018 (S 165) 36,0 38,0 1) mittlere Grundwasserstände gemäß GW-Gleichenplan DMT 2) Bemessungswasserstände gemäß [U9] mit einem Sicherheitszuschlag von 2,0 m auf die mittleren Wasserstände

Hinsichtlich der anzusetzenden Bemessungswasserstände kann der Grundwasserstand somit auf das Niveau der Geländeoberkante reduziert werden, sofern der interpolierte



Bemessungswasserstand oberhalb der Geländeoberkante liegt und sofern gleichzeitig ausschließlich der quartäre Grundwasserstand von Bedeutung ist. Da in der unterlagernden Kreide (Emscher-Mergel) prinzipiell auch ein Druckniveau bis oberhalb der Geländeoberkante vorliegen kann, ist z.B. für Bauteile, die in Kontakt zur Kreide stehen, auf der sicheren Seite liegend der in den Unterlagen und in der o.g. Tabelle eingetragene Bemessungswasserstand relevant, auch wenn dieser oberhalb der Geländeoberkante liegt.

Eine Beurteilung der Grundwassersituation mit Bezug zu den Baumaßnahmen (Rohrvortrieb, Schachtbauwerke etc.) erfolgt in Kapitel 11.



9.8 Umfang chemischer Analysen

Ergänzend zu den Grundwasseruntersuchungen u.a. aus dem Jahr 2001 (vgl. Kap. 9.9) wurden 2012 Analysen zur Beton- und Stahlaggressivität des Grundwassers ausgeführt. Diese Untersuchungen werden im Kapitel 9.10 vorgestellt.

9.9 Grundwasserqualität

Aus dem Bereich des 4. Bauabschnitts liegt eine umfängliche Grundwasseranalyse für die Messstelle BK 10 (Bereich Schacht S._025) vor. Die Daten, auf die an dieser Stelle zurückgegriffen wird, wurden insbesondere im Jahr 2001 ermittelt (vgl. Analysenprotokolle in Anlage C2).

Im Rahmen der Beprobung erwies sich die Messstelle BK 10 als wenig ergiebig, bei einer Ab-pumpzeit von 10 Minuten und einem Vorlaufvolumen von lediglich 5 l sank der Wasserspiegel in der Messstelle um nahezu 3 m ab. Die chemische Analytik muss unter Berücksichtigung dieses Sachverhaltes bewertet werden.

Vor-Ort-Parameter

Die Färbung der Grundwasserprobe wird in BK 10 als „gelblich“ eingestuft.

Einen Geruch wies die Probe BK 10 nicht auf („ohne“ Geruch).

Die Trübung wurde als „sehr stark“ dokumentiert.

Die Wassertemperatur liegt bei 10,5 °C und bewegt sich auf einem für Grundwasserver-hältnisse in einem innerstädtischen Bereich normalen Niveau.

Der pH-Wert wurde mit 7,61 gemessen und liegt nur wenig oberhalb des Neutralwertes (7,0).

Die elektrische Leitfähigkeit erreicht 551 µS/cm und zeigt in Anbetracht des anthropogen überprägten Umfeldes nur relativ leicht erhöhte Werte.

Der Sauerstoff-Gehalt bleibt unter der Bestimmungsgrenze von 0,1 mg/l.

Allgemeine Parameter

Der DOC-Wert liegt mit 15 mg/l auf einem vergleichsweise erhöhten Niveau. Die untersuchten organischen Verbindungen (BTEX, PAK(EPA) etc.) zeigen keine vergleichbar erhöhten Werte.



Anorganische Parameter

Chlorid erreicht 43,0 mg/l unterhalb des Geringfügigkeitsschwellenwertes (GFS: 250 mg/l).

Sulfat ist mit 60 mg/l gemessen worden, der GFS-Wert beträgt 240 mg/l.

Nitrat erreicht einen vergleichsweise geringen Wert von 7 mg/l.

Ähnlich wie Nitrat zeigt Ammonium eine geringe Konzentration von 0,38 mg/l.

Die Alkali- und Erdalkalielemente Natrium (26 mg/l), Kalium (10 mg/l), Calcium (242 mg/l) und Magnesium (10 mg/l) weisen Konzentrationen auf, die sich in einer je nach Grundwassertyp üblichen Größenordnung bewegen.

Eisen ist in deutlich erhöhter Konzentration vorhanden und wurde in einer Konzentration von 79 mg/l gemessen.

Die Analyse auf Mangan erreicht einen leicht erhöhten Wert von 1,24 mg/l.

Für Arsen wurde ein Wert von 8 µg/l detektiert und der GFS-Wert (10 µg/l) wird unterschritten.

Blei zeigt eine deutliche Auffälligkeit, da der GFS-Wert (7 µg/l) mit 271 µg/l überschritten wird.

Cadmium (1,0 µg/l) bleibt unter dem GFS-Wert (0,5 µg/l).

Chrom wurde mit 2 µg/l gemessen und bleibt unter der GFS (7 µg/l).

Kupfer ist in hoher Konzentration vorhanden (1.120 µg/l) und überschreitet die GFS (14µg/l) vielfach.

Nickel ist mit 63 µg/l in leicht erhöhter Konzentration festgestellt worden deutlich angereichert und liegt oberhalb des GFS-Wertes (14 µg/l).

Quecksilber (<0,2 µg/l) bleibt unterhalb der Bestimmungsgrenze bzw. unterhalb des Geringfügigkeitsschwellenwertes (0,2 µg/l).

Zink ist deutlich nachweisbar (306 µg/l) und überschreitet die GFS (58 µg/l).

Quecksilber (<0,2 µg/l) bleibt unter der Bestimmungsgrenze bzw. unterhalb des Geringfügigkeitsschwellenwertes (0,2 µg/l).

Cyanid ges. und Cyanid lfr. unterschreiten die Bestimmungsgrenze (jeweils <0,01 mg/l) und den hier heranzuziehenden GFS-Wert von 0,05 mg/l.



Organische Parameter

Der Parameter Kohlenwasserstoffe (2001 noch bestimmt nach der heute nicht mehr angewandten Methode DIN 38409-H18) überschreitet die Bestimmungsgrenze (<0,1 mg/l) nicht.

Der Phenol-Index liegt in BK 10 unter der Bestimmungsgrenze von 0,01 mg/l. Eine Bewertung hinsichtlich der Geringfügigkeitsschwelle ist nur eingeschränkt möglich, da diese mit 0,008 mg/l knapp unterhalb der BG liegt.

Die Gruppe der leichtflüchtigen aromatischen Kohlenwasserstoffen wurde in der Summe mit 18 µg/l analysiert und die Geringfügigkeitsschwelle (20 µg/l) blieb unterschritten. Die Ein-zelsubstanz Benzol erreicht die Bestimmungsgrenze (<1 µg/l) nicht und bleibt auch unter dem GFS-Wert (1 µg/l).

Für die Gruppe der PAK(EPA) wurde ein Summenwert von 0,21 µg/l bestimmt. Die Einzelsub-stanz Naphthalin bleibt unter der Bestimmungsgrenze (<0,01 µg/l) und unter der Geringfügig-keitsschwelle (1 µg/l). Bezogen auf die PAK(EPA o. Naphthalin) wurde mit 0,21 µg/l eine geringfügige Unterschreitung des GFS-Wertes (0,20 µg/l) detektiert.

Der Summenparameter AOX zeigt eine geringe Auffälligkeit in Höhe von 18 µg/l.

Zusammenfassende Bewertung

Die vorliegenden Grundwasseranalysen zur Charakterisierung der allgemeinen Qualität wurden bereits vor längerer Zeit (ca. 2001) ermittelt. Es handelt sich um Einzelmessungen, die nicht durch Mehrfachmessungen verifiziert sind.

Die Lage der Grundwassermessstellen in einer langjährig anthropogen überprägten Region macht sich insbesondere in einer leichten Aufsalzung des Grundwassers mit entsprechend leicht erhöhten Werten für Chlorid und Sulfat bemerkbar, die aber noch deutlich unter den GFS-Werten liegen.

Relevante Anreicherungen wurden für Schwermetallparameter ermittelt. Insbesondere Kupfer, Blei, Zink und Nickel zeigen deutliche Konzentrationen teilweise sehr deutlich über den Gering-fügigkeitsschwellen. Auch der Eisenanteil ist stark erhöht.

Die Gruppe der organischen Parameter bleibt weitgehend unauffällig.

Welchen Einfluss die eingangs angesprochene geringe Ergiebigkeit der Messstelle BK 10 und das mangelnde Klarpumpen auf die Analytik haben, ist auf der Grundlage der vorliegenden Ein-zelanalyse nicht abzuschätzen. Insofern ist im Bedarfsfall eine Analytik zur Verifizierung anzura-ten, die sich auch auf weitere Grundwassermessstellen im 4. BA erstrecken sollte.



In der u.g. Tabelle erfolgt eine Gegenüberstellung der Analysedaten mit den Geringfügigkeits-schwellenwerten (GFS) der LAWA [U45] zur Einstufung der Grundwasserqualität sowie eine Gegenüberstellung mit den Werten der ATV 115 (Richtwerte zur Einleitung von nicht häuslichem Abwasser in eine öffentliche Abwasseranlage) [U43]. Letztere Daten werden verwendet, um die Relevanz der Grundwasseranalysen im Hinblick auf die Einleitung von Wasser aus bautechnisch bedingten Wasserhaltungsmaßnahmen in benachbarte Abwasserkanäle abzuschätzen. Überschreitungen der ATV-Richtwerte ergeben sich nicht.

Tabelle 9-9: Ausgewählte Parameter der Grundwasseruntersuchung, Geringfügigkeits-schwellenwerte (GFS) und Richtwerte der ATV 115

Parameter Einheit BK 10 LAWA-GFS ATV 115-

pH-Wert (-) 7,61 --- 6,5 - 10,0 el. Leitfähigkeit (µS/cm) 551 --- --- Chlorid (mg/l) 43 250 --- Sulfat (mg/l) 60 240 600 Ammonium-N (mgN/l) 0,38 --- 200 Cyanide, ges. (mg/l) < 0,01 (0,05) 20 Arsen (µg/l) 8 10 500 Blei (µg/l) 271 7 1000 Cadmium (µg/l) 1 0,5 500 Chrom, ges. (µg/l) 2 7 (Cr III) 1000 Eisen (mg/l) 79,9 --- --- Kupfer (µg/l) 1.120 14 1000 Nickel (µg/l) 63 14 1000 Quecksilber (µg/l) < 0,2 0,2 100 Zink (µg/l) 306 58 5000 KW (H-18) (mg/l) < 0,1 (0,1) (20) Phenolindex1) (mg/l) < 0,01 0,008 100 BTEX ges. (µg/l) 18 20 --- Benzol (µg/l) < 1 1 --- PAK (EPA) (µg/l) 0,21 --- --- PAK (LAWA 2)) (µg/l) 0,21 0,2 --- Naphthalin* (µg/l) < 0,01 1 --- AOX (µg/l) 18 --- 1000

1)GFS < Bestimmungsgrenze 2) PAK (LAWA) = PAK (EPA) ohne Naphthalin n.n. = <Bestimmungsgrenze (nicht nachweisbar)

5 = Überschreitung GFS (unterstrichen) 50 = Überschreitung ATV 115-Wert (fett)



9.10 Beton- und Stahlaggressivität des Grundwassers

Betonaggressivität

Zur Beurteilung der Betonaggressivität des quartären Grundwassers im Bereich des 4. Bauab-schnitts wurden zwei Grundwassermessstellen beprobt und auf die Betonaggressivität gemäß DIN 4030 untersucht. Es handelt sich um die Pegel BK 10 und BK 10.3. Die Analysenprotokolle liegen der Anlage C.2 bei. In der Tabelle 9-10 erfolgt eine Gegenüberstellung der relevanten Analysedaten mit den Grenzwerten zur Beurteilung nach DIN 4030.

In den Messstellen BK 10 und BK 10.3 ist zwar ein leicht erhöhter Sulfat-Gehalt feststellbar, der untere Grenzwert für eine Betonaggressivität (200 mg/l) wird bei Werten von 170 und 160 mg/l aber unterschritten. Analoges gilt auch für die weiteren in der Tabelle 9-10 dargestellten Para-meter.

Tabelle 9-10: Gegenüberstellung von Analysedaten mit den Grenzwerten nach DIN 4030

Parameter Analysen-ergebnisse

Grenzwerte nach DIN 4030

BK 10 BK 10.3 schwach angreifend

XA 1

mäßig angreifend

XA 2

stark angreifend

XA 3

pH-Wert (-) 7,1 7,2 6,5 – 5,5 5,5 – 4,5 ≤ 4,5

Magnesium (mg/l) 11 15 300 – 1.000 1.000 – 3.000 ≥ 3.000

Ammonium (mg/l) 1,8 < 0,05 15 – 30 30 – 60 ≥ 60

Sulfat (mg/l) 170 160 200 – 600 600 – 3.000 ≥ 3.000

CO2 (kalk.) (CO2) (mg/l) < 8,8 < 1 15 – 40 40 – 100 ≥ 100

n.n. = nicht nachweisbar n.b. = nicht bestimmt

10 = schwach angreifend (unterstrichen)

30 = mäßig angreifend (fett)

50 = stark angreifend (fett und unterstrichen)



Stahlaggressivität

Die Auswertung der Analysedaten im Hinblick auf eine Abschätzung der Stahlkorrosionswahrscheinlichkeit des Grundwassers wurde durch das Labor der EGLV vorgenommen. Die Analysedaten bzw. deren Auswertung liegen in der Anlage C2 bei. In der nachfolgenden Tabelle 9-11 ist die Einstufung der analysierten Wasserproben zusammenfassend dargestellt.

Tabelle 9-11: Abschätzung der Stahlkorrosionswahrscheinlichkeit gemäß der DIN 50929, Teil 3 (Labor EGLV)

Pegel- Parameter / Bewertung bezeichnung Bewertungszahlsumme W0 Bewertungszahlsumme W1

Wert

Wahrschein-lichkeit

Mulden- und Lochkorrosion

Wahrschein-lichkeit

Flächen-korrosion

Wert

Wahrscheinlich-keit

Mulden- und Lochkorrosion

Wahrschein-lichkeit

Flächen-korrosion

BK 10 (GWM 54840) 1,60 sehr gering sehr gering 0,60 sehr gering sehr gering

BK 10.3 (GWM 54794) -0,80 gering sehr gering -3,80 gering sehr gering

Die Wahrscheinlichkeit einer Flächenkorrosion ist für beide Grundwasserproben bzgl. beider Bewertungszahlsummen W0 und W1 „sehr gering“. Die Wahrscheinlichkeit einer Mulden- und Lochkorrosion ist für BK 10 „sehr gering“. Für den Pegel BK 10.3 wurde die Wahrscheinlichkeit der Mulden- und Lochkorrosion hinsichtlich beider Bewertungszahlsummen W0 und W1 als „gering“ eingestuft.



10 CHEMISCHE BODENUNTERSUCHUNGEN

10.1 Analyseumfang

Um Aussagen über die weitere Verwendung (Verwertung zur Rückverfüllung, externe Verwertung, Entsorgung) des im Zuge der geplanten Baumaßnahme auszuhebenden Bodenmaterials machen zu können, wurden entsprechende Bodenanalysen durchgeführt. Neben Bodenanalysen, die 2011 / 2012 für neu erstellte Bodenaufschlüsse durchgeführt wurden, wird im folgenden Text auch auf zurückliegende Analysen vorlaufender Untersuchungen zurückgegriffen.

Die Auswahl der Bodenproben richtete sich dabei zum einen nach den vorliegenden Schichtenansprachen und zum anderen nach den zur Verfügung gestellten Planungsunterlagen, aus denen die Lage der Schächte und Kanäle zu entnehmen sind.

Der geologische Schichtenaufbau im betrachteten Kanalabschnitt ist durch künstliche Anschüt-tungen und natürlich gewachsene Böden geprägt. Das Antreffen von und der Umgang mit künstlichen Anschüttungen ist insbesondere in den oberen Abschnitten der Schachtbauwerke sowie bei offener Bauweise gegeben, während der unterirdische Vortrieb auf gewachsene Bo-denhorizonte beschränkt bleibt.

Hinsichtlich der Einordnung der angetroffenen Auffüllungsmaterialien ergibt sich, dass die Auffüllungen in der Regel höhere Fremdanteile wie Bauschutt, Ziegel, Bergematerial, Schlacke, umgelagerter Bodenaushub oder vergleichbare Materialien enthalten und somit als Materialgemische definiert sind.

Die geogenen Materialien sind überwiegend als schluffige, stellen- und partienweise als sandi-ge Bachablagerungen einzustufen. Die Baumaßnahmen schneiden auch in das unterlagernde Kreidegestein ein. Eine Übersicht über den Umfang der Analysen, die für den vorliegenden Be-richt verwendet wurden, liefert Tabelle 10-1.

Tabelle 10-1: Übersicht zum Umfang der vorliegenden Bodenanalysen

Anzahl, gesamt

davon Auffüllung

davon gewachsener

Boden, „Sand“

davon gewachsener

Boden, „Schluff“

davon gewachsener

Boden, „Mergel“

Chem. Analysen aus vorlaufen-den Berichten (vor 2011)

9 3 0 3 3

Chem. Analysen 2011 / 2012

12 8 1 1 2

Summe 21 11 1 4 5



In der nachfolgenden Tabelle 10-2 sind Detailangaben zur Herkunft (beprobte Bodenaufschlüsse, Entnahmetiefe, geologische Schichteinheit etc.) der chemisch untersuchten Bodenproben zusammengestellt.

Tabelle 10-2: Übersicht der chemisch untersuchten Bodenproben

Probe Analyse als Materialart Entnahmetiefe (m) Parameter

MP 1 Mischprobe Auffüllung

BS 111; 0,07 – 0,35 BS 112/1; 0,15 – 0,40 BS 113; 0,13 – 0,30 BS 115; 0,40 – 0,55

LAGA Boden 1997 FS+E (Tab. II.1.2-2/-3)

MP 2 Mischprobe Auffüllung BS 111; 0,35– 0,60 BS 112; 0,40 – 0,70


Deponieverordnung 2009

MP 3 Mischprobe Auffüllung BS 110; 0,00– 0,90 BS 110; 0,90 – 1,20 BS 110; 1,20 – 1,60



MP 4 Mischprobe Auffüllung BS 111; 0,60 – 0,80 BS 114; 0,40 – 0,50


MP 5 Mischprobe Auffüllung BS 112; 0,70 – 0,80 BS 114; 0,26 – 0,40 BS 115; 0,27 – 0,40





MP 7 Einzelprobe Auffüllung BS 113; 0,3 – 0,75 LAGA Boden 1997 FS+E 1997

(Tab. II.1.2-2/-3) Deponieverordnung 2009

MP 8 Mischprobe gew. Boden, Sand/Schluff

BS 110, 1,6 – 3,0 BS 111; 0,8 – 1,0

BS 112/1; 0,8 – 2,0 BS 113; 1,2 – 2,0 BS 114; 0,5 – 0,8 BS 115; 1,6 – 2,2

LAGA Boden 1997 FS+E 1997(Tab. II.1.2-2/-3)

MP 61 Mischprobe Auffüllung KB 501; 0,8 – 1,9

LAGA Boden 1997FS+E (Tab. II.1.2-2/-3)

MP 62 Mischprobe gew. Boden,

Schluff KB 501; 1,9 – 4,25


MP 63 Mischprobe gew. Boden, Mergel/-stein

KB 501; 4,25 – 16,0 LAGA Boden 1997FS+E

(Tab. II.1.2-2/-3)


KB 502; 8,0 – 11,5 LAGA Boden 1997 FS+E

(Tab. II.1.2-2/-3)

Fortsetzung Tabelle 10-2 auf der folgenden Seite



Fortsetzung Tabelle 10-2

Probe Analyse als Materialart Entnahmetiefe (m) LAGA-Einstufung

Analysen aus vorlaufenden Gutachten (ELE)

Einzelprobe gew. Boden,

Schluff BK 2-15; 2,0 – 4,0


Einzelprobe gew. Boden, Mergel/-stein

BK 2-15; 20,0 – 20,2 LAGA Boden 1997 FS+E

(Tab. II.1.2-2/-3)*

Einzelprobe Auffüllung BK 10; 0,0 – 0,8 LAGA Boden 1997 FS+E

(Tab. II.1.2-2)**

Einzelprobe Auffüllung BK 2-16; 0,2 – 1,5 LAGA Boden 1997 FS+E

(Tab. II.1.2-2/-3)


Schluff BK 2-18; 2,0 – 3,0



BK 2-18; 20,8 – 20,9 LAGA Boden 1997 FS+E

(Tab. II.1.2-2/-3)*

Einzelprobe Auffüllung BK 10.4; 1,0 – 2,0 LAGA Boden 1997 FS+E

(Tab. II.1.2-2/-3)*


Schluff BK 10.4; 2,3 – 2,6

LAGA Boden 1997 FS+E (Tab. II.1.2-2)*/**


BK 2-20; 18,8 – 19,0 LAGA Boden 1997 FS+E

(Tab. II.1.2-2/-3)

* nur eingeschränkte Festsubstanzanalytik (“LAGA-Bauschutt”) ** keine Eluatanalytik

Die Bestimmungsverfahren und Bestimmungsgrenzen sind den Analyseprotokollen (Prüfberichten) des chemischen Untersuchungslabors zu entnehmen (Anlage D2).

10.2 Chemische Beschaffenheit der Böden (BBodSchV etc.)

Spezielle Untersuchungen zur chemischen Beschaffenheit der Böden, z. Bsp. nach der Bundesbodenschutzverordnung (BBodSchV), standen nicht im Mittelpunkt der vorliegenden Untersuchung. Aus den Untersuchungen zur abfalltechnischen Klassifizierung (siehe folgendes Kapitel 10.3) wurden Rückschlüsse zur chemischen Beschaffenheit im Hinblick auf die BBodSchV gezogen (vgl. Kap.12).



10.3 Abfalltechnische Klassifizierung nach LAGA und DepV

Die Analysenergebnisse der aus der Auffüllung und dem anstehenden Bodenmaterial zusammengestellten Bodenproben werden gemäß den technischen Regeln der Länder-arbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) [U38] zur Verwertung von mineralischen Reststoffen beurteilt. Unabhängig von der Beschaffenheit der Auffüllungen und anstehenden Boden-materialien erfolgt die Bewertung standardgemäß ausschließlich nach LAGA Boden. Aus der Wahl der Beurteilungsgrundlage ist zu ersehen, dass der Fokus der Altlastenbeurteilung auf einer abfall- bzw. verwertungstechnischen Einstufung der im Rahmen der Erkundungsarbeiten angetroffenen Bodenmaterialien liegt.

Hinsichtlich der Verwertung der untersuchten Bodenmaterialien sind gemäß den in [U47] aufge-führten jeweiligen Zuordnungswerten der LAGA Boden (Z - Werte) Z 0, Z 1.1, Z 1.2 und Z 2 folgende Kriterien beim Wiedereinbau maßgeblich:

Z 0 = Uneingeschränkter Einbau möglich Bei der Unterschreitung der Zuordnungswerte Z 0 ist im Allgemeinen ein uneinge-

schränkter Einbau von Boden möglich. Auf den Einbau von Böden aus der Boden-behandlung und der Altlastensanierung sollte auf besonders sensiblen Flächen (Kinderspielplätze, Klein- und Hausgärten, Trinkwasserschutzgebiete Zonen I und II etc.) verzichtet werden.

Z 1 = Eingeschränkter offener Einbau

Die Zuordnungswerte Z 1.1 und Z 1.2 stellen die Obergrenze für den offenen Einbau unter Berücksichtigung bestimmter Nutzungseinschränkungen dar. Grundsätzlich gelten die Z 1.1-Werte. Bei Einhaltung dieser Werte ist selbst unter ungünstigen hydrogeologischen Voraussetzungen davon auszugehen, dass keine nachteiligen Veränderungen des Grundwassers auftreten. Darüber hinaus kann in hydrogeologisch günstigen Gebieten bei Ausführung eines Erosionsschutzes (z.B. geschlossene Vegetationsdecke) Boden bzw. Bauschutt bis zu den Zuordnungswer-ten Z 1.2 eingebaut werden. In der Regel soll der Abstand zwischen der Schüttkör-perbasis und dem höchsten zu erwartenden Grundwasserstand mindestens 1 m be-tragen. Ausgenommen ist die Verwertung z.B. in Trinkwasserschutzgebieten (Zone I - III A), Heilquellenschutzgebieten (Zone I - III), in Gebieten mit häufigen Über-schwemmungen (z.B. Hochwasserrückhaltebecken, eingedeichte Flächen) etc.

Z 2 = Eingeschränkter Einbau mit definierten technischen Sicherungsmaßnahmen

Die entsprechend eingestuften Bodenmaterialien können gemäß folgender Randbe-dingungen verwertet werden: a) bei Erdbaumaßnahmen (kontrollierte Großbaumaßnahmen) in hydrogeologisch

günstigen Gebieten als - Lärmschutzwall mit mineralischer Oberflächenabdichtung d > 0,5 m und

k < 10-8 m/s und darüber liegender Rekultivierungsschicht und



- Straßendamm (Unterbau) mit wasserundurchlässiger Fahrbahndecke und mineralischer Oberflächenabdichtung d > 0,5 m und k < 10-8 m/s im Bö-schungsbereich mit darüber liegender Rekultivierungsschicht.

b) ggf. auch im Straßen- und Wegebau, bei der Anlage von befestigten Flächen in Industrie- und Gewerbegebieten (Parkplätze, Lagerflächen) sowie sonstigen Verkehrsflächen (z.B. Flugplätze, Hafenbereiche, Güterverkehrszentren) als - Tragschicht unter wasserundurchlässiger Deckschicht (Beton, Asphalt, Pflas-

ter) und - gebundene Tragschicht unter wenig durchlässiger Deckschicht (Pflaster,

Platten). Ausgeschlossen sind Baumaßnahmen z.B. in Trinkwasserschutzgebieten (Zone I - III B), Heilquellenschutzgebieten (Zone I - IV), in Gebieten mit häufigen Überschwemmungen (z.B. Hochwasserrückhaltebecken, eingedeichte Flächen), in Karstgebieten etc.

Aus den chemischen Analysen (2012) gehen vier Mischproben hervor, deren LAGA-Einstufung „> Z2“ lautet. Für diese Proben erfolgte eine weitergehende chemische Analyse zur Einstufung in eine Deponieklasse (Deponieverordnung (DepV).

Die Analysenprotokolle der im Rahmen der Erstellung des vorliegenden Gutachtens durchge-führten chemischen Bodenuntersuchungen sind in der Anlage D2 beigefügt.

Bei der folgenden Erläuterung der Analysedaten wird abschnittsweise (von Schacht zu Schacht) vorgegangen. Dabei kommt es zu Doppelnennungen von Bodenmischproben, da Aufschlüsse in den Schachtbereichen i.d.R. zwei Streckenabschnitten (einmal dem Anfang, einmal dem Ende) zugeordnet werden.

Die im folgenden Text dargelegten LAGA-Einstufungen sind in der Anlage A.3 (Schnittdarstel-lungen) visualisiert.

Die verwendeten Stationierungsangaben beziehen sich auf die Kilometrierung des neu zu verlegenden Abwasserkanals.

km 3+196 (Schacht S_.018) bis km 3+282 (Schacht S_.019) Aufschlüsse: BK 501, (BK 502), BK 11, BK 2-21 Auffüllung

Aus der Bohrung KB 501 wurde eine Auffüllungsprobe aus dem Tiefenbereich 0,8 bis 1,9 m un-ter GOK analysiert. Aufgrund eine PAK(EPA)-Gehaltes von 17,7 mg/kg wird das anstehende Auffüllungsmaterial in die Zuordnungsklasse Z2 eingestuft.



gewachsener Boden, Quartär

Das gewachsene quartäre Bodenmaterial im Aufschluss BK 501 ist in der Hauptkomponente als Schluff anzusprechen, die chemische Analytik zeigte keine Auffälligkeiten und entspricht der Zuordnungsklasse Z0.

gewachsener Boden, Kreide

Der Kreidemergel /-mergelstein zeigt im Eluat eine leichte Anreicherung für Sulfat, die zu einer Einstufung als Z1.2-Material führt. Der ca. 25 m nördlich von BK 501 gelegene Aufschluss BK 502 weist für den Mergelstein eine analoge Einstufung als Z1.2-Material auf, ausschlagge-bend ist wiederum der Parameter Sulfat.

km 3+282 (Schacht S_.019) bis km 3+380 (Schacht S_.020) Aufschlüsse: BK 2-21, BK 2-20, BS 115 Auffüllung

Chemische AnaIysen für die Auffüllung liegen aus dem Aufschluss BS 115 vor. Die Auffüllung ist heterogen aufgebaut, daher existieren mehrere Analysen. Unterhalb einer Asphalt- und Kopfsteinpflasterschicht (ohne Analytik) folgt von 0,27 bis 0,40 m ein feinkiesiger Sand, der we-gen eines erhöhten Chlorid-Anteils im Eluat als Z1.2-Material klassifiziert wird. Darunter folgt von 0,40 m bis 0,55 m ein sandiger Kies („Schotter“), der aufgrund einer PAK(EPA)-Anreicherung (13,4 mg/kg) ebenfalls in die Zuordnungsklasse Z1.2 gestellt wird. Anschließend folgt bis in 1,6 m Tiefe ein schluffiger Feinsand mit Ziegelbruchstücken, der einen erhöhten Chlorid-Gehalt aufweist und daher als >Z2-Material eingestuft wird. Die weiterführende Unter-suchung auf die Parameter der Deponieverordnung zeigte keine weiteren Auffälligkeiten (Ein-stufung als DK 0). Die Chlorid-Anreicherung setzt sich auch im gewachsenen Boden fort (siehe unten).


Der quartäre Boden zeigt sich in 1,6 bis 2,2 m Tiefe als schluffiger Sand. Auch hier liegt Chlorid noch in erhöhter Konzentration vor (23 mg/l; vgl. oben „Auffüllung“). Es erfolgt daher eine Ein-stufung als Z2-Material.


Der Kreidemergel /-mergelstein wurde mit dem Aufschluss BK 2-20 erbohrt. Die aus 18,8 bis 19,0 m unter GOK gewonnene Probe zeigt im Eluat einen erhöhten Gehalt für Sulfat (180 mg/l), der über dem Zuordnungswert Z2 der LAGA-Boden liegt (150 mg/l). Das Material wird daher als >Z2 eingestuft.



km 3+380 (Schacht S_.020) bis km 3+460 (Schacht S_.021) Aufschlüsse: BK 2-20, BK 10.3, BS 114 Auffüllung

Die Auffüllungszusammensetzung in der Haltung H_021 ist ähnlich wie in der Haltung H_020. Das Auffüllungsmaterial ist heterogen aufgebaut. In BS 114 stehen unter einer Asphalt- bzw. Pflasterschicht kiesige Feinsande an (0,26 bis 0,40 m unter GOK). Der Chlorid-Gehalt ist hier leicht erhöht, dieser Sachverhalt führt zu einer Einstufung als Z1.2-Material. An der Auffüllungs-basis folgen bis in 0,5 m unter GOK 10 cm mächtige Kiese. Diese bleiben ohne analytische Auf-fälligkeit und sind als Z0-Materialzu klassifizieren.


Der gewachsene Boden ist zwischen 0,5 und 0,8 m unter GOK als schluffiger Feinsand ange-sprochen worden. Aufgrund eines erhöhten Chlorid-Wertes ist eine Einstufung als Z2-Material erforderlich.

km 3+460 (Schacht S_.021) bis km 3+540 (Schacht S_.022) Aufschlüsse: BK 10.2, BK 10.3, BS 10.4, BS 113 Auffüllung

In Fortsetzung zur Haltung H_021 stehen auch in der Haltung H_022 unterschiedliche Auffül-lungsmaterialien unter einer Asphaltschicht (Straßenbelag) an. Die Kalksteinschotter-Schicht zwischen 0,13 und 0,30 m unter GOK ist leicht PAK(EPA)-haltig (13,4 mg/kg) und daher als Z.1.2-Material eingestuft worden. Bis in 1,2 m unter GOK folgen kiesig-sandige Auffüllungen mit Bauschutt- und Aschestücken (0,3 bis 0,75 m) sowie sandig-schluffige Materialien aus umgela-gertem Bodenmaterial (0,75 bis 1,2 m). Beide Materialien überschreiten den Zuordnungswert Z2 (“>Z2-Material“), allerdings für unterschiedliche Parameter. Die kiesige Auffüllungsschicht führt einen erhöhten PAK(EPA)-Anteil (40,2 mg/kg), die bindige Schicht zeigt einen erhöhten Chlorid-Gehalt. Die weiterführende Analytik auf die Parameter der Deponieverordnung ergab für den Schichtenabschnitt von 0,3 bis 0,75 m eine Einstufung als DK I-Material (erhöhter PAK(EPA)- und Fluorid-Gehalt). Für die Schicht von 0,75 bis 1,2 m ergaben sich keine weiteren Auffälligkeiten, es kann eine Klassifizierung als Z0-Material erfolgen. Die PAK(EPA)-Auffälligkeit setzt sich auch im nächstfolgenden Aufschluss BK 10.4 fort. Hier wurden in 1,0 bis 2,0 m unter GOK in einer ebenfalls sandig-kiesigen, mit Asche und Bauschutt durchsetzten Auffüllung 67,4 mg/kg PAK(EPA) analysiert.


Aus dem gewachsenen Boden liegen zwei Analysen vor. In BS 113 (1,2 bis 2,0 m unter GOK) zeigt sich ein erhöhter Chlorid-Gehalt (23 mg/l); Z2). In BK 10.4 bleibt der gewachsene Boden



unauffällig und wurde als Z0-Material eingestuft. Diese Einstufung kann aber nur unter Vorbe-halt gelten, da keine Eluatparameter analysiert wurden.

km 3+540 (Schacht S_.022) bis km 0+660 (Schacht S_.023) Aufschlüsse: BK 2-19, BK 2-18 Auffüllung

Aus dem Auffüllungsmaterial liegt keine konkrete Bodenanalyse vor. Die Auffüllungen sind ca. 1 bis 2 m mächtig und führen neben Bauschutt und Felsbruch auch nennenswerte Anteile von Asche und Schlacke. Aschen und Schlacken haben in anderen Aufschlüssen (vgl. oben) zu Einstufungen als „>Z2-Material“ geführt. Auf der sicheren Seite liegend wird auch das Auffül-lungsmaterial zwischen den Schächten S_.022 und S_.023 zunächst als „>Z2“ eingestuft.


Das quartäre Lockergestein im Aufschluss BK 2-18 liegt in der Hauptkomponente als Schluff vor. Die Bodenprobe aus 2,0 bis 3,0 m unter GOK zeigt im Eluat eine erhöhte Chlorid-Konzentration, die mit 42 mg/l über dem z2-Wert (30 mg/l) liegt.


Der Kreidegesteinshorizont wurde in 20,8 bis 20,9 m Tiefe unter GOK beprobt. Die Analytik zeigte im Eluat eine leichte Anreicherung für Sulfat (59,1 mg/l; Z1.2).

km 3+6600 (Schacht S_.023) bis km 0+820 (Schacht S_.024) Aufschlüsse: BK 2-18, BK 2-17, BS 112, BS 111 Auffüllung

In BS 111 sind mehrere geringmächtige Auffüllungsschichten unterschiedlicher LAGA-Einstufung vorhanden. Die Gesamtmächtigkeit der Auffüllungsschicht beträgt 0,8 m.

Die erste Analytik liegt für die Schicht von 0,07 bis 0,35 m vor (Tragschicht mit Kalksteinschot-ter). Der PAK(EPA)-Gehalt ist leicht erhöht (13,4 mg/kg), es erfolgt eine Einstufung in die Zu-ordnungsklasse Z1.2.

Von 0,35 bis 0,60 m folgt eine Schlackeschicht mit stark erhöhter PAK(EPA)-Konzentration. Mit 308,6 mg/kg wird der Z2-Wert deutlich übertroffen, das Material ist als „>Z2“ einzustufen. Die weiterführende Analyse auf Parameter der Deponieverordnung ergab eine Einstufung als DK II-Material, da der (bereits um RC korrigierte) TOC-Wert und „Lipophile Stoffe“ den Grenzwert für eine Deponie der Klasse I überschreiten.



Unterhalb der Schlackeschicht folgt von 0,36 bis 0,8 m unter GOK eine sandig-kiesige Schluff-schicht mit kohligen Anteilen und Sandsteinresten, die analytisch unauffällig bleibt (Z0).


Der gewachsene Boden setzt mit einer schluffig-tonigen Sandschicht ein, die in der Mischpro-benanalytik einen erhöhten Chlorid-Gehalt aufweist aufgrund dessen eine Klassifizierung als Z2-Material erfolgt.

km 3+820 (Schacht S_.024) bis ca. km 3+910 (Schacht S_.083 / S_.151) Aufschlüsse: BK 2-17, BK 2-16 Auffüllung

In BK 2-16 steht zwischen 0,15 und 1,5 m unter GOK eine Asche- und Schotterschicht an. Auf-grund eines angereicherten Blei-Gehaltes in der Festsubstanz (368 mg/kg) erfolgt eine Einstu-fung als Z2-Material.

gewachsener Boden, Quartär bzw. Kreide

Aus dem gewachsenen Boden liegen keine chemischen Analysen vor. Der Kanal verläuft im Kreide-Festgestein. In Analysen benachbarter Bodenaufschlüsse (z.B. BK 2-15; 20,0 bis 20,2 m unter GOK) erfolgte aufgrund erhöhter Chlorid und Sulfat-Gehalte eine Einstufung als Z2-Material.

ca. km 3+910 (Schacht S_.083 / S_.151) bis km 3+993 (Schacht S_.025) Aufschlüsse: BK 2-15, BK 10, BS 110 Auffüllung

Die Schlacke- und Aschenführung der Auffüllung setzt sich in Richtung des Schachtes S._025 fort. Die chemischen Analysen aus den Aufschlüssen BS 110 (0,0 bis 1,60 m) und BK 10 (0,0 bis 0,8 m) weisen erhöhte PAK(EPA)-Konzentrationen bis zu 131,7 mg/kg auf, weshalb das Ma-terial als „>Z2“ einzustufen ist. Für die Auffüllung aus BS 110 (0,0 bis 1,60 m) wurde eine er-gänzende Analytik gemäß Deponieverordnung ausgeführt. Aufgrund einer Überschreitung des (bereits um RC relativierten) TOC-Anteils für den DK I-Grenzwert erfolgt eine Einstufung als DK II-Material.


In BS 110 liegt der geogene Boden als Schluff mit tonigen, sandigen und kiesigen Nebenge-mengteilen vor (Bachablagerung). Das Mischprobenresultat der chemischen Analyse zeigt ei-nen erhöhten Chlorid-Gehalt (23 mg/l) und führt damit zu einer Einstufung als Z2-Material. Auch in BK 2-15 ist das geogene Quartär (1,5 m bis 4,0 m unter GOK) als Schluff mit Neben-komponenten ausgebildet. Die Einstufung als „geogenes Material“ wird im Schichtenverzeichnis



des Erdbaulaboratoriums Essen aber als fraglich eingestuft, so dass auch ein umgelagertes Bodenmaterial vorliegen könne. Die chemische Analytik zeigt einen erhöhten Sulfat-Gehalt, der eine Klassifizierung als Z1.2-Material bedingt.


Der Kreidemergel/-mergelstein wurde in BK 2-15 (20,0 bis 20,2 m unter GOK) beprobt. Auf-grund erhöhter Chlorid und Sulfat-Gehalte erfolgte eine Einstufung als Z2-Material.

In der folgenden Tabelle 10-3 wird eine Übersicht zu den Ergebnissen der chemischen Untersuchungen sowie der LAGA-Einstufungen gegeben. Dabei werden die Analysen aus 2011 / 2012 sowie die Analysen aus vorlaufenden Untersuchungen berücksichtigt.

Tabelle 10-3: Zusammenstellung der LAGA-Einstufungen


Analysen 2011 / 2012

MP 1 Mischprobe Auffüllung

BS 111; 0,07 – 0,35 BS 112/1; 0,15 – 0,40 BS 113; 0,13 – 0,30 BS 115; 0,40 – 0,55

Z1.2 / PAK(EPA) (und pH) in Festsubstanz

MP 2 Mischprobe Auffüllung BS 111; 0,35– 0,60 BS 112; 0,40 – 0,70

>Z2, DK II / PAK(EPA), TOC, Lip. St. in Festsubstanz

MP 3 Mischprobe Auffüllung BS 110; 0,00– 0,90 BS 110; 0,90 – 1,20 BS 110; 1,20 – 1,60

>Z2, DK II / PAK(EPA), TOC in Festsubstanz


Z0

MP 5 Mischprobe Auffüllung BS 112; 0,70 – 0,80 BS 114; 0,26 – 0,40 BS 115; 0,27 – 0,40

Z1.2 / Chlorid im Eluat


>Z2, DK 0 / Chlorid im Eluat

MP 7 Einzelprobe Auffüllung BS 113; 0,3 – 0,75 >Z2, DK I / PAK(EPA) in Festsub-

stanz, Fluorid im Eluat

MP 8 Mischprobe gew. Boden, Sand/Schluff

BS 110, 1,6 – 3,0 BS 111; 0,8 – 1,0

BS 112/1; 0,8 – 2,0 BS 113; 1,2 – 2,0 BS 114; 0,5 – 0,8 BS 115; 1,6 – 2,2

Z2 / Chlorid im Eluat)

Fortsetzung Tabelle 10-3 auf der folgenden Seite



Fortsetzung Tabelle 10-3


MP 61 Mischprobe Auffüllung KB 501; 0,8 – 1,9 Z2 / PAK(EPA) in Festsubstanz

MP 62 Mischprobe gew. Boden,

Schluff KB 501; 1,9 – 4,25 Z0


KB 501; 4,25 – 16,0 Z1.2 / Sulfat im Eluat


KB 501; 8,0 – 11,5 Z1.2 / Sulfat im Eluat

Analysen aus vorlaufenden Gutachten (ELE)


Schluff BK 2-15; 2,0 – 4,0 Z1.2 / Sulfat im Eluat


RKB 2-15; 20,0 – 20,2 Z2 / Sulfat, Chlorid im Eluat

Einzelprobe Auffüllung BK 10; 0,0 – 0,8 >Z2 / PAK(EPA) in Festsubstanz*

(nur Festsubstanzanalytik)

Einzelprobe Auffüllung BK 2-16; 0,2 – 1,5 Z2 / Blei in Festsubstanz


Schluff BK 2-18; 2,0 – 3,0 >Z2 / Chlorid im Eluat*


BK 2-18; 20,8 – 20,9 Z1.2 / Arsen, Sulfat im Eluat*

Einzelprobe Auffüllung BK 10.4; 1,0 – 2,0 >Z2 / Zink in Festsubstanz*


Schluff BK 10.4; 2,3 – 2,6 Z0 (nur Festsubstanzanalytik)


BK 2-20; 18,8 – 19,0 >Z2 / Sulfat im Eluat*

* keine Analytik nach DepV

In den aufgefüllten Materialien sind verschiedene Parameter für die Einstufung in Verwertungs-klassen verantwortlich. Neben mehrfach festgestellten erhöhten Werten für Sulfat oder Chlorid im Eluat ist insbesondere auf Anreicherungen organischer Substanzen (PAK(EPA)) hinzu-weisen. Sofern Sulfat in gewachsenen Böden geogen bedingt auffällig bzw. (allein) einstufungs-relevant ist, sollte dieser Sachverhalt bei der Klärung der Verwertungs-/ Entsorgungswege entsprechend berücksichtigt werden. Die Zuordnungsklasse Z2 (in der Regel aufgrund erhöhter Sulfat- bzw. Chloridwerte) scheint für den gewachsenen Boden überrepräsentiert zu sein. Da-her empfiehlt sich in jedem Fall eine baubegleitende Analytik / Deklarationsanalytik zur Aktualisierung und Verifizierung der im Rahmen der Baugrunduntersuchung an Boden-Stichproben ermittelten Daten. Eine Zuordnung insbesondere der gewachsenen Bodenmateria-lien in günstigere Verwertungsklassen als Z2 erscheint möglich.



11 GEOTECHNISCHE BERATUNG

11.1 Zusammenfassende Angaben zu den Baugrundverhältnissen

Die gemäß der vorliegenden Planung vorgesehenen Nennweiten, Bauweisen und Flurabstände der Druckrohrleitungen sind in Kapitel 4 in den Tabellen 4-1 bis 4-3 dargelegt. Mit Ausnahme des Abwasserkanals entlang der Bornstraße, der als Rohrvortrieb hergestellt werden soll, ist für alle übrigen Leitungen (Abwasserkanäle, Dränagen und Bachverrohrungen) eine offene Bau-weise vorgesehen.

In dem Lageplan der Anlage A.2 sind die vorgesehenen Leitungen eingetragen. Die geplanten Höhenlagen der Druckrohrleitungen sind in den zeichnerischen Schnitten zum Baugrundaufbau der Anlage A.3 berücksichtigt.

Nach den Ergebnissen der Baugrunduntersuchungen, die in den o.g. Schnittdarstellungen und im Kapitel 9 umfassend beschrieben sind, ist zusammenfassend von folgenden allgemeinen Randbedingungen für den gesamten hier betrachteten Trassenabschnitt auszugehen:

- Im gesamten 4. Bauabschnitt werden die einzelnen Haltungen von 0,5 bis 3,7 m mächtigen Auffüllungen, den überwiegend gemischt- bis feinkörnigen Bachablagerungen sowie meist auch dem bereits zwischen 3,2 und 5,7 m unter GOK anstehenden Emscher-Mergel be-stimmt. Im Bereich der Bornstraße befinden sich alle drei Leitungen (Abwasserkanal DN 1.600, Bachverrohrung DN 800 bis DN 1.000 und Dränage DN 250) vollständig im entfestigten bis teils unverwitterten Emscher-Mergel. Nach Nordwesten hin bzw. in der Bismarckstraße und der Magdeburger Straße sind geringere Flurabstände der geplanten Leitungen vorgesehen, so dass hier meist die Auffüllungen und die quartären Bachablagerungen für die offenen Bauweisen von Bedeutung sind. Die Sohle des Abwasserkanals befindet sich dort größten-teils noch im Emscher-Mergel.

- Der mittlere Grundwasserspiegel liegt in der Bornstraße etwa in Tiefen von 3 bis 4 m unter Geländeoberkante, nach Nordwesten hin (Magdeburger Straße) reduziert sich der mittlere Flurabstand des Grundwassers auf ca. 1 bis 2 m. Der Grundwasserspiegel befindet sich damit meist an der Basis des Quartärs, bereichsweise auch in der Zersatzzone des Em-scher-Mergels (Druckwasserspiegel der Kreide). Dort ist im Quartär mit Stau- und Schich-tenwasser zu rechnen, das sich auf der gering durchlässigen Verwitterungs- bzw. Zersatz-zone des Mergels anstaut.

- Die mittels der chemischen Auffüllungs- und Bodenanalyen ermittelten Schadstoffgehalte bewegen sich in der Wertespanne zwischen Z0 und >Z2 und erfassen damit das gesamte Spektrum der LAGA-Zuordnungswerte. Die Überschreitungen des Z2-Wertes treten über-wiegend in Auffüllungsmaterialien auf und stehen wohl mit dort wiederholt auftretenden



Schlacke- und Ascheanteilen im Zusammenhang. Insbesondere aufgrund erhöhter Sulfat-Gehalte sind für die geogenen Kreide-Festgesteine Einstufungen in die LAGA-Zuordnungsklassen Z1.2 bis >Z2 aufgetreten. In vergleichbaren Szenarien hat sich für die Entsorgung (Verwertung) der Kreidegesteine die Ausweisung ei-ner von den eigentlichen LAGA-Zuordnungsklassen abweichenden Gruppe „geogenes Ma-terial (z.B. Kreidegestein) bis Z2 mit erhöhten Sulfat- (oder z.B. auch Chlorid-) Konzentratio-nen“ bewährt.

- Die vorliegenden chemischen Analysen sind zu großen Teilen älter als ein Jahr. Vor der Verbringung von „>Z2-Material“ auf eine Deponie ist daher zu klären, ob die Erstellung neu-er („frischer“) Analysen erforderlich ist. Zusätzlich ist darauf hinzuweisen, dass zum Beleg der Probennahme und der chemischen Analytik der annehmenden Deponie im Rahmen der Erstellung von „Abfallpässen“ Probenahmeprotokolle und Probenbegleitprotokolle vorzule-gen sind.

- Die chemischen Analysen waren zum Zeitpunkt der Feldarbeiten als orientierende Untersu-chungen ausgelegt und wurden teilweise stichprobenartig bzw. unter Erstellung von Misch-proben für die chemische Analytik vorgenommen. Bei der Einstufung in LAGA- und Depo-nieklassen ergibt sich daher eine Übergewichtung höherer und damit wirtschaftlich teurer zu verwertenden bzw. zu beseitigenden Zuordnungsklassen. Durch eine Erhöhung der Analy-sendichte über ergänzende Untersuchungen bzw. eine baubegleitende Analytik können Entsorgungskosten reduziert werden.

- Die vorliegenden Grundwasseranalysen belegen insbesondere eine Beaufschlagung für die Schwermetallparameter Kupfer, Blei und Zink.



11.2 Rohrvortrieb

11.2.1 Baugrundaufbau im Vortriebsquerschnitt

Nachfolgend werden die Erkenntnisse der insgesamt vorliegenden Untersuchungen für den Teilabschnitt des Rohrvortriebs von S_.023 bis S_.025 (Bereich Bornstraße) zusammengefasst.

Im Bereich der Bornstraße ist die Herstellung des Abwasserkanals DN 1.600 im Rohrvortriebs-verfahren geplant. Die Überdeckung beträgt auf der insgesamt ca. 334 m langen Vortriebs-strecke ca. 5 m (S_.023) bis 8 m (S_.025). Der Rohrquerschnitt befindet sich damit etwa 1,5 m bis 4 m unterhalb der Mergeloberfläche und somit in den entfestigten bis unverwitterten Berei-chen des Mergelsteins. Die unverwitterten Bereiche treten meist bankartig auf, wobei die Fes-tigkeiten des Mergelsteins insgesamt eher gering sind.

Darstellung Baugrundaufbau: Anlagen A.3.2, A.3.3, A.3.4

Bodenklassen DIN 18.319 1): FZ 1 / FD 1 (FZ 2 / FD 2) 1)

Grundwasserverhältnisse: mittlerer Grundwasserstand: 43,1 mNN (S_.025) bis 39,1 mNN (S_.023) 2) Bemessungswasserstand: 45,1 mNN bis 41,1 mNN = ca. 6,0 bis 8,5 m über Rohrsohle

LAGA-Zuordnungen: Z0 bis >Z2 1) Angaben in Klammern (): tritt eher untergeordnet auf

2) Die Wasserstände basieren auf der grob interpolierten Grundwasserspiegellinie des geologischen Schnittes (siehe Erläuterungen im Kapitel 9.7)

11.2.2 Baugrundeigenschaften im Hinblick auf die geplanten Rohrvortriebe

Die Baugrundschichten (BGS) sind in Kapitel 9.2 und 9.4 beschrieben und klassifiziert.

Im Rahmen des Rohrvortriebes sind folgende wesentliche Randbedingungen im Hinblick auf evtl. Erschwernisse im Rahmen der Rohrvortriebsarbeiten zu beachten:

- Der Vortriebsabschnitt wird insgesamt geprägt von den Schichten des Emscher-Mergels. Die Ergebnisse der Rammsondierungen und einaxialen Druckfestigkeiten weisen auf unregelmäßig eingeschaltete, härtere Horizonte innerhalb des Emscher-Mergels hin (Mergelstein).

- Der Abbau und die Abförderung können innerhalb der Tone des verwitterten Mergels durch ein mittleres bis hohes Verklebungspotential erschwert sein.

- Der mittlere Grundwasserstand befindet sich deutlich oberhalb der Rohrsohle, wobei innerhalb des Mergelsteins von einem Kluftgrundwasserleiter auszugehen ist.



- Die Wasserdurchlässigkeiten weisen aufgrund der unterschiedlichen Verwitterungsgrade und Klüftigkeiten eine teils große Bandbreite auf. Die Erosionsgefahr ist insgesamt ge-ring.

- Bei Vortriebsverfahren mit Druckluftstützung ist die Ausbläsersicherheit gesondert zu untersuchen und nachzuweisen. Bekannte Bohrungen, Grundwassermessstellen oder Schächte, die im Trassenbereich bis in den Vortriebsquerschnitt reichen, sind vor Beginn eines Druckluftvortriebes entsprechend abzudichten, um unkontrollierte akute Ausbläser zu verhindern.

- Im Trassenbereich liegen aufgrund der überlagernden Straßenoberflächen und Medien-leitungen sowie der angrenzenden Bebauungen (bis minimal ca. 3,5 m Abstand zwi-schen Vortriebsachse und Häuserfassade) erhöhte Anforderungen an möglichst geringe Verformungsauswirkungen auf die Geländeoberfläche vor.

- Etwaige potentielle Bauhindernisse sind in der vorliegenden Bauhindernisrecherche dargestellt und beschrieben (siehe Kapitel 7).

Die Bodenkennwerte sind dem Kapitel 9.4 zu entnehmen. Einen Gesamtüberblick über die ge-samte Trasse hinsichtlich der Bodengruppen G1 bis G4 nach DWA A 161 sowie hinsichtlich der gemessenen Wasserstände einschließlich der Bemessungswasserstände gibt der schemati-sche geologische Schnitt der Anlage A.3.2 (in Verbindung mit Tabelle 9-6).

Für den Bereich des erkundeten Mergels / Mergelsteins ist eine statische Bemessung des Rohrquerschnittes nach DWA A 161 nicht zulässig. Der Auflagerwinkel ist dort im Bauzustand abweichend von der ATV 161 mit 2α = 60° anzusetzen, um die lokal unterschiedlichen Festig-keiten des Mergels entsprechend zu berücksichtigen.

11.2.3 Vortriebstechniken

Auf Basis der dargelegten Randbedingungen kommt es für die eingesetzte Vortriebstechnik darauf an, neben der sicheren, lagegenauen Positionierung des Rohres einen flexiblen Abbau der zu erwartenden Böden und Gesteine sowie evtl. des Altbestands (unbekannte Bauhinder-nisse im innerstädtischen Bereich) zu gewährleisten. Eine vollständige Grundwasserabsenkung ist aufgrund der unterschiedlichen Durchlässigkeiten des Baugrundes sowie insbesondere auf Basis der vorhandenen Bebauungen als bautechnisch und wirtschaftlich ungünstig zu beurteilen und muss im Einzelfall bewertet werden.

Die i.d.R. bei den vorliegenden Randbedingungen in Frage kommenden Vortriebsverfahren werden nachfolgend kurz beurteilt.



Offener Schild mit teilflächigem Abbau und Druckluftstützung (SM-T3)

Das Druckluftverfahren mit offenem Schild (i.d.R. mit Vorpfändung, d.h. ausreichendem Vorschub des Schneidkopfes) gewährleistet bei fachgerechter Ausführung insbesondere einen nach Art und Umfang flexiblen Abbau des Boden- und Felsmaterials auch bei evtl. unerwarteten Einlagerungen sowie eine weitgehende Beherrschung des Grundwassers.

Bei einem Druckluftvortrieb sind jedoch beim Anfahren inhomogener Bereiche Stützdruck-verluste und ggf. auch spontane Ausbläser möglich und erfordern sowohl zur Vortriebs-absicherung wie auch zur Geländesicherung ggf. besondere planerische Vorsorgen und Zusatzmaßnahmen. Nach allgemeinen Erfahrungen ist darüber hinaus bei einem offenen Schild mit etwas höheren Setzungen an der Geländeoberfläche zu rechnen als bei einem geschlossenen Schild.

Folgende Maßgaben sind bei einem offenen Schild mit Druckluftstützung bei den vorliegenden Randbedingungen besonders zu beachten:

§ Unter Berücksichtigung evtl. spontaner Druckverluste bei lokal erhöhten Durchlässigkeiten an der Ortsbrust ist die Vorhaltung von Geräten und Material zur Aufbringung von Bentonit-filmen, Folien oder Spritzbeton auf die Ortsbrust vorzusehen. Die Sicherungsmaßnahmen an der Ortsbrust müssen permanent einsetzbar sein.

§ Im Hinblick auf das Ausfahren der Vortriebsmaschine aus der Startbaugrube wie auch das Einfahren in die Zielbaugrube sind aufgrund des anstehenden Grundwasserspiegels i.d.R. an allen Baugruben entsprechende Sondermaßnahmen vorzusehen. Aus wirtschaftlicher Sicht weist eine temporäre Grundwasserabsenkung i.d.R. Vorteile auf, wobei jedoch die hier vorliegenden Randbedingungen (hoher Grundwasserstand bzw. hohes Absenkziel, Ab-senkradius, wechselnde Durchlässigkeiten) zu berücksichtigen sind. Bei Ausführung einer temporären Grundwasserhaltung für das Ein- und Ausfahren der Vortriebsmaschinen sind somit Vakuumtiefbrunnen erforderlich, die in einem ausreichend engen Abstand angeordnet werden, um die Absenkung auf der maßgebenden Strecke sicherzustellen. Alternative, je-doch aufwändigere Maßnahmen bestehen z.B. in der Ausbildung einer temporären Druck-kammer oder einem Dichtkasten.

§ Im verwitterten bis unverwitterten Mergelgestein erfolgt der Rohrvortrieb mit vorlaufendem Ausbruch, d.h. das Festgestein wird zunächst vor dem Schneidschuh gelöst und das Rohr anschließend in den „Hohlraum“ nachgeschoben. Hierbei ergibt sich i.d.R. ein deutlich er-höhter Überschnitt. Während beim Vortrieb mit Vorpfändung der Überschnitt i.d.R. etwa 1 bis 2 cm beträgt, muss im anstehenden Festgestein der dem Schild vorauseilende Ausbruch so angepasst werden, dass beim Vorschub des Schildes keine Hindernisse oder Zwängun-gen durch Unterschnitt entstehen und dass kein ungewollter späterer Mehrausbruch von Gestein z.B. infolge Spannungsumlagerungen oder dynamischem Einfluss auftritt. Ein Mehrausbruch von Festgestein nach Passieren der Schildspitze kann z.B. im Ringraum zu einer Verkeilung und damit zu erhöhten Vortriebskräften führen und kann ggf. weitere Aus-brüche sowie dadurch Beschädigungen an evtl. Schutzanstrichen des Rohres nach sich



ziehen. Aufgrund der diesbezüglichen Merkmale sowie der ohnehin mit einer Schrämme nicht exakt ausführbaren Ausbruchgröße können je nach Klüftigkeit und Schichteinfallen lo-kal Überschnitte bis zu > 10 cm im Festgestein auftreten. Sofern oberhalb des Rohrscheitels Lockergesteine anstehen, besteht die Gefahr des Bodeneinbruchs, da im Nahbereich zur Ortsbrust keine ausreichende Stützung des Erdgewölbes oberhalb des Ringraums vorliegt. Vor dem o.g. Hintergrund ist eine sensible und angepasste Vorgehensweise im Bereich von im Firstbereich anstehenden Festgesteinen erforderlich bzw. überall dort, wo ein vorausei-lender Ausbruch erfolgt. Es ist grundsätzlich ein möglichst kraftschlüssiges Auffahren auf das Gestein im Firstbereich anzustreben, insbesondere aufgrund des hier zu fordernden setzungsarmen Verfahrens. Zusätzlich können z.B. Ringraumplomben gesetzt werden, die ein rasches Aufbringen der Ringraumstützung ermöglichen. Setzungsminimierungen wer-den auch durch einen 24h-Vortrieb erzielt.

Geschlossener Schild mit vollflächigem Abbau und Erdruckstützung (SM-V5)

Bei Schildmaschinen mit erddruckgestützter Ortsbrust wird der anstehende Erd- und Wasserdruck mit Hilfe des vom Bohrkopf abgebauten Bodens (Lockergestein) in der druckkontrollierten Abbaukammer gestützt. Diese Technik kommt mit vergleichsweise geringen Stützdrücken für die Ortsbrust aus und verzichtet auf Stützmedien wie Luft oder reine Bentonitsuspensionen, die beim Anfahren inhomogener Bereiche spontan – ggf. mit Verlust der Stützwirkung – abfließen können und für solche Fälle eine besondere Vorsorge erfordern. Die Erddruckstützung mit der dort verwendeten pastösen Füllung der Schneidkammer weist diese Nachteile nicht oder nur eingeschränkt auf. Auch hier kann Schmiermittel (Bentonitsuspension) an der Geländeoberkante austreten, das Stützmittel selbst ist jedoch bedeutend weniger mobil. Die optimale Eignung erreicht die erddruckgestützte Ortsbrust in homogenen, feinkörnigen, bindigen Böden ohne Steineinlagerungen.

Die Ausführung eines Erddruckschildes zeigt bei den vorliegenden Randbedingungen wechselnder Mergel-Festigkeiten und der bei Hindernissen nicht einsehbaren Ortsbrust gegenüber der Druckluftstützung mit offener Ortsbrust Nachteile auf.

Geschlossener Schild mit vollflächigem Abbau und flüssigkeitsgestützter Ortsbrust (SM-V4)

Bei der flüssigkeitsgestützten Ortsbrust werden die Regelung des Stützdruckes und die Durch-flussmenge des Förderkreislaufs entkoppelt. Die Stützdruckregulierung kann insgesamt sensib-ler aufgebracht werden und weist dabei Vorteile bei inhomogenen Böden und Schwankungen der Vortriebsgeschwindigkeiten auf. Der optimale Einsatzbereich liegt in wasserführenden, schluffigen Sanden, Fein- bis Grobsanden und in Kiessanden, da diese einfach zu separieren sind und eine sichere Ortsbruststützung ermöglichen.

Der Schild mit flüssigkeitsgestützter Ortsbrust weist im Vergleich zum Erddruckschild leichte Vorteile bei der Beherrschung der vorhandenen wechselnden Bodenverhältnisse auf. Die Set-zungen und Senkungen an der Geländeoberkante sind im Allgemeinen günstiger zu beurteilen als beim Verfahren mit offenem Schild.



Bei den vorhandenen tonigen Bodenarten des Mergels muss im Zuge dieses Vortriebsverfah-rens allerdings mit Verklebungen gerechnet werden, die zu reduzierten Vortriebsleistungen füh-ren können. Aufgrund der hier festgestellten Tonanteile ist i.d.R. von einem mittleren bis hohen Verklebungspotenzial auszugehen. Die teilweise vorhandenen Mergelsteine führen zu einer diesbezüglich erforderlichen angepassten Bestückung der Werkzeuge in der Abbaukammer, so dass im Bereich von lockergesteinsartigem Mergel Erschwernisse auftreten werden.

Zusätzlich weist die flüssigkeitsgestützte Ortsbrust erhöhte Anforderungen an Logistik und Platzbedarf auf, so dass insbesondere aufgrund der hier insgesamt kurzen Vortriebsstrecke wirtschaftliche Nachteile vorliegen. Die im Rohrquerschnitt anstehenden Schichten werden meist von tonigen Bestandteilen geprägt, die im Zuge der Separierung der Stützflüssigkeit einen hohen Aufwand erfordern.

Zusätzlich können bei diesem Vortriebsverfahren Hindernisse an der Ortsbrust nicht frühzeitig erkannt werden.

Die Vortriebstechnik der flüssigkeitsgestützten Ortsbrust weist hier im Hinblick auf möglichst ge-ringe Setzungen Vorteile auf, führt jedoch teilweise zu technischen Erschwernissen und hat damit auch wirtschaftliche Nachteile.

11.2.4 Empfehlungen

Aus technischer Sicht stellt die sichere und flexible Beherrschung der verschiedenen Bodenar-ten und die frühzeitige Einsehbarkeit der Ortsbrust bei evtl. Hindernissen (Kampfmittel, Altbe-stand) das maßgebende Kriterium bei der Wahl der Vortriebstechnik dar. Hinsichtlich einer möglichst weitgehenden Beobachtung und sicheren Abbaubarkeit der Ortsbrust ist für den Vor-triebsabschnitt ein offener Schild mit Druckluftstützung zu empfehlen.

Hierbei muss berücksichtigt werden, dass der Vortrieb überwiegend innerhalb der Mergel-schichten vorgenommen wird, so dass die Auswirkungen auf die Geländeoberkante hinsichtlich evtl. Setzungen im Vergleich zu einem generell anstehenden Lockergestein ohnehin etwas re-duziert sind. Es ist innerhalb des Emscher-Mergels überwiegend davon auszugehen, dass die offene Ortsbrust eine gute Standfestigkeit aufweist.

Da sich der Grundwasserstand deutlich oberhalb der Rohrsohle befindet und der Baugrund mittlere Durchlässigkeiten aufweist, sind für das Ein- und Ausfahren i.d.R. Sondermaßnahmen (z.B. temporäre Grundwasserabsenkung innerhalb des Mergels bzw. konstruktive Maßnahmen) vorzusehen. Die Maßnahmen müssen die Durchführbarkeit des Vortriebs sicherstellen, ohne sich in relevantem Umfang nachteilig auf das Umfeld (angrenzende Bebauung etc.) auszuwir-ken.



Die Ausfahrt aus der Baugrube S_.025 bzw. die Einfahrt in die Baugrube S_.023 des Rohrvor-triebs erfolgt innerhalb der festen bis harten Kreideschichten der BGS 3B/3C. Diese Schichten weisen nur eine geringe Neigung gegen Fließen und Erosionen auf, so dass während der Aus-fahrt beim Einschnitt in den Mergel/Mergelstein hinter dem Verbau eine vergleichsweise gute Standfestigkeit vorliegt. Die anfallenden Wassermengen sind abhängig von der lokalen Klüf-tigkeit. I.d.R. sind zusätzliche Brunnenanlagen zur Unterstützung der Ein- und Ausfahrvorgänge empfehlenswert. Auswirkungen der Grundwasserabsenkung innerhalb der Kreide auf die Ta-gesoberfläche sind minimal, da die Einflüsse auf den überlagernden quartären Grundwasser-spiegel i.d.R. gering sind und da die gesteinsfesteren Kreideschichten (BGS 3B/3C) geringe Zusammendrückbarkeiten aufweisen.

Da es sich bei dem Abschnitt entlang der Bornstraße aufgrund der angrenzenden Gebäude und der Straße um sensible Bereiche handelt, ist für die Vortriebsarbeiten insbesondere Folgendes zu berücksichtigen:

§ Das Vorhalten von Bentonit und Folien ist hinsichtlich evtl. plötzlicher Druckluftverluste (Auf-grund ggf. lokal höherer Durchlässigkeiten) unbedingt empfehlenswert.

§ Darüber hinaus ist Spritzbeton einsatzbereit vorzuhalten, um auf einen evtl. unplanmäßigen Ausbruch reagieren zu können.

§ Die Abbauwerkzeuge und –geräte sind frühzeitig zu warten und ggf. auszutauschen, um evtl. Stillstände aufgrund von Verschleiß, Abnutzung o.ä. zu vermeiden.

§ Die Arbeiten sollten möglichst im 24h-Betrieb erfolgen, um die Setzungen zu minimieren. Es ist zu prüfen, ob dies aus emissionstechnischer Sicht möglich bzw. genehmigungsfähig ist.

§ Die Arbeiten sollten gutachterlich in einem engeren Raster begleitet werden. Die Ortsbrust ist in diesem Rahmen gutachterlich aufzunehmen und hinsichtlich der weiteren Arbeiten zu bewerten.

Allgemeine Empfehlungen

§ Die Setzungen der Geländeoberfläche müssen aufgrund der teilweise im nahen Umfeld vorhandenen Bebauungen minimiert und so begrenzt werden, dass Schäden an Bauwer-ken, Verkehrsanlagen etc. auszuschließen sind.

§ Die Schmierstutzen der Bentonitschmierung sollten separat beaufschlagt und die jeweiligen Verbrauchsmengen dokumentiert werden können.

§ In sensiblen Bereichen (Gebäude im Nahbereich des Vortriebs) sind Verformungsmessun-gen an der Geländeoberfläche zu empfehlen.

§ Die umliegenden Gebäude sind vor Beginn der Baumaßnahmen einer Beweissicherung zu unterziehen.

§ Die Grundwasserstandsmessungen an den noch verfügbaren Pegeln sind möglichst fortzu-führen.



Bereits mit Angebotsabgabe sind seitens des Bieters bei jeglichen Vortriebstechniken zwingend detaillierte Angaben zu folgenden Kriterien vorzulegen:

§ Referenzprojekte für ausgeführte Maßnahmen bei vergleichbaren Randbedingungen inkl. Referenzschreiben des Auftraggebers

Für die gewählten Vortriebstechniken ist kurzfristig nach Auftragsvergabe und vor Beginn der Vortriebsarbeiten im Rahmen eines Qualitätssicherungsplanes von dem AN eine detaillierte Be-schreibung zu fordern, die alle im Zusammenhang mit der gewählten Vortriebstechnik und den besonderen geologischen Randbedingungen verbundenen Risiken und Verfahrensmerkmale sowie evtl. erforderliche Zusatzmaßnahmen erfasst. Diese Beschreibung dient auch der Beur-teilung des Beschäftigungsgrades des AN mit der Bauaufgabe und seiner hier zwingend erfor-derlichen Erfahrung und Kompetenz.

§ Zusammensetzung der Baustelleneinrichtung § Verfahrensbeschreibung inkl. Systemzeichnung der Vortriebsanlage § Beschreibung der maßgebenden Geräte § Schmierdruck, max. Ringspaltverpressdruck § Anordnung der Schmierventile § Überschnitt über dem Außendurchmesser § Abbautechnik, Fördertechnik § Steuertechnik, Mess- und Regeltechnik § Oberflächenbeobachtung, -sicherung § Pressenkräfte § Widerlagerausbildung, -verformungen § Erforderliche Zwischenstationen § Erforderliche Sondermaßnahmen im Zuge der Ein- und Ausfahrvorgänge § Technische Schutzmaßnahmen (Datenaufzeichnungen, Alarmeinrichtungen, Leistungsan-

gabe Notstrom etc.) § Angaben zum Arbeitsschutz (u.a. persönliche Schutzausrüstungen) und Vorgehensweise

bei angetroffenen Kontaminationen § Maßnahmenkatalog / Havariekonzept bei Störfällen oder Gefährdungen (unplanmäßiger

Überschnitt, Hohlräume, Sicherung der Ortsbrust bei Stillstand etc.) § Darlegung ausführlicher Meldeketten und Alarmpläne § Druckluftbedarfsberechnung § maximale Luftdruckkapazität der geplanten Anlage (bar) § Angaben zur geplanten Druckluftreserve (über die gemäß Verordnung geforderte Menge

hinausgehend), Einsatzgrenzen (Druckluftverbrauch bis max. ..... m3/min) § Besondere Technische Schutzmaßnahmen (Druckluftwache etc.)



§ Maßnahmen bei erhöhtem Überschnitt, z.B. im Bereich kompakter Festgesteine bis zum Rohrscheitel, zur Vermeidung von Bodeneinbrüchen

§ Maßnahmenkatalog bei Druckluftabfall, großem Druckluftbedarf, Wassereinbruch, Boden-einbruch etc.

Es ist nicht auszuschließen, dass im Zuge des Rohrvortriebes noch in Betrieb befindliche (nicht verfüllte) Grundwassermessstellen angetroffen werden. Das Beseitigen der Grundwassermess-stellen im Rahmen des Vortriebs ist ggf. durch eine separate Position im Leistungsverzeichnis zu erfassen.

11.2.5 Oberflächensetzungen infolge des Rohrvortriebs

Eine an empirische Erfahrungen gekoppelte rechnerische Abschätzung der zu erwartenden Setzungsmaße an der Oberfläche bei Ausführung des Rohrvortriebe entlang der Bornstraße ergibt unter Berücksichtigung ungünstiger Randbedingungen (offene Ortsbrust, Lockergesteins-Überdeckung ca. 4,5 m bis 7,5 m) folgende maximale Setzungen an der Geländeoberfläche

Tabelle 11-1: Setzungsabschätzung infolge des Rohrvortriebs

Bereich Schacht Abwasser-kanal DN

[mm]

Überdeckung über Rohr-

scheitel [m]

Zu erwartende maximale rechnerische

Setzung ca.* [cm]

Zu erwartende rechnerische Breite der

Setzungsmulde ca.* [m]

1 S_.025 1.600 ca. 7,5 1,5 bis 2,9 Mittelwert: 2,2 7,0

2 S_.023 1.600 ca. 4,5 1,9 bis 3,7 Mittelwert: 2,8 5,6

* rechnerischer Mittelwert, gerundet; Das Maß der Setzung sowie die Ausbildung der Setzungsmulde sind abhängig von der Sorgfalt des Vortriebs und dem ausgewählten Abbauverfahren.

Die Setzungsberechnungen sind nach dem Verfahren von Maidl/Peck erfolgt und sind als Anlage F.1 beigefügt. Generell ist darauf hinzuweisen, dass die o.g. Setzungen lediglich eine grobe Abschätzung darstellen und wesentlich von Ausführungskriterien beeinflusst werden. Die Angaben berücksichtigen naturgemäß keinen außerplanmäßigen Bodenentzug o.ä..

Der zu erwartende Einflussbereich liegt bei ca. 2,8 bis 3,5 m beidseitig der Rohrachse. Die an-grenzende Bebauung wird somit bereichsweise geringfügig tangiert.

Bei Durchführung eines 24-Stunden-Betriebs während der Vortriebsarbeiten im Bereich der Gleisunterquerung sind im Regelbetrieb geringere Setzungen zu erwarten, die erfahrungsge-mäß grob um 33 % abgemindert werden können und somit eine Größenordnung von ca. 1,5 bis



2 cm (bezogen auf o.g. Mittelwerte) aufweisen. Erfahrungsgemäß und unter Berücksichtigung der hier festgestellten festen bis harten Mergelsteine im Vortriebsbereich handelt es sich bei fachgerechter Ausführung bei den o.g. empirischen Abschätzungen tendenziell um Maximal-werte.

Weitere geringe Setzungseinflüsse ergeben sich aus der temporären Grundwasserabsenkung für das Ein- und Ausfahren des Vortriebs in bzw. aus den Baugruben, wobei hier nur eine kurze Dauer mit anschließender Rückstellung der Setzungen vorliegt und i.d.R. aufgrund der Absen-kung innerhalb des Mergels nur von sehr geringen Größenordnungen im mm-Bereich auszuge-hen ist.



11.3 Start- und Zielbaugruben des Rohrvortriebes

11.3.1 Grundsätzliche Angaben

Gemäß den vorliegenden Angaben zur Planung ist hinsichtlich des Rohrvortriebs in der Born-straße vorgesehen, die Baugrube für den Schacht S_.025 als Startbaugrube und die Baugrube für den Schacht S_.023 (Kreuzung Bornstraße / Bismarckstraße) als Zielbaugrube herzustellen. Die Baugrube S_.024 ist ein Zwischenschacht. Darüber hinaus soll die Baugrube S_.018 im Hinblick auf den nördlichen angrenzenden 3. Bauabschnitt (Bahnunterquerung) ebenfalls als Zielbaugrube ausgebildet werden.

Für die o.g. Start- und Zielbaugruben des Rohrvortriebs ist von bis zu 10 m tiefen Baugruben mit einem gemessenen mittleren Grundwasserstand oberhalb der Baugrubensohle von ca. 4,5 m bis 7 m auszugehen. Die für die statische Bemessung der Bauwerke maßgebenden Wasserstände wurden unter Berücksichtigung von im Zuge der Messreihen nicht erfassten au-ßergewöhnlichen Hochwasserständen gegenüber den maximalen Pegelmesswerten erhöht und sind der Anlage 3.2 sowie den jeweiligen Angaben zu den einzelnen Baugruben (Kapitel 9.7) zu entnehmen. Bauzeitlich ggf. niedrigere Wasserstände können im Bedarfsfall unter Berücksichti-gung der jeweils geplanten Bauzeit und der weiterführenden Messungen seitens des Gutach-ters im Projektverlauf angegeben werden.

Die geologischen Verhältnisse im Bereich der Baugruben bzw. Schächte werden insgesamt ge-prägt von den beschriebenen Auffüllungen (BGS 1), den natürlich gewachsenen quartären Bo-denarten (BGS 2), den angetroffenen Tonmergelsteinen der Kreide (BGS 3) und dem deutlich über der geplanten Bausohle anstehenden Grundwasser.

Aus bautechnischer Sicht ist aufgrund der vorliegenden geotechnischen Randbedingungen all-gemein die Erstellung von wasserdichten Baugruben mit deutlicher Einbindung bis in den Mer-gelhorizont zu empfehlen, da andernfalls tiefreichende Grundwasserabsenkungen –im Bereich inhomogener Bodenarten sowie teilweise im Nahbereich von Bebauungen bzw. Verkehrsflä-chen – erforderlich wären. Die Entwässerbarkeit des Untergrundes ist z.T. als erschwert einzu-schätzen und erfordert im Bedarfsfall eine enge Brunnenanordnung und ggf. eine unterschiedli-che Staffelung für verschiedene Horizonte.

Nachfolgend werden zu den verschiedenen Verbaumöglichkeiten und geotechnischen Merkma-len einige Hinweise dargelegt.

Spundwände

Je nach örtlicher Situation wird eine evtl. Ausführung von Spundwänden als Baugrubenverbau durch folgende Randbedingungen erschwert:

• Die Tonmergelsteine der Kreide führen an den drei o.g. Schachtstandorten des Rohrvor-triebs zu Rammhindernissen, so dass überwiegend zusätzliche Maßnahmen bzw. Ein-



bringhilfen (z.B. Auflockerungs- bzw. Austauschbohrungen) erforderlich sind. Diesbezügli-che Vorbohrungen können im ungünstigen Fall unerwünschte Wasserumläufigkeiten im Sohlbereich zur Folge haben. Zur Minimierung von Wasserumläufigkeiten im Sohlbereich sind Auflockerungsbohrungen nur bis maximal 0,5 m über Endtiefe zulässig. Die untersten ca. 0,5 m müssen eingerammt werden, was in den Tonmergelsteinen ein erhebliches Er-schwernis darstellen kann und woraus zudem Schwingungseinflüsse auf die Umgebung re-sultieren. Vor diesem Hintergrund sind im Bedarfsfall Austauschbohrungen über die kom-plette Einbindetiefe der Spundwandprofile durchzuführen. Zur Vermeidung von Wasserum-läufigkeiten sind hierbei die Bohrlöcher im unteren Bereich mit Dämmermaterial, Tonpellets o.ä. zu verfüllen (oberhalb mit Bodenmaterial bzw. Sand). Die Spundwand ist anschließend vibrationsarm einzubringen. Die Spundwandprofile können bei Verwendung von Tonpellets i.d.R. vibrationsarm gezogen werden.

• Bereichsweise können vorhandene Auffüllungen ebenfalls zu Rammhindernissen führen, so dass Vorbohrungen bzw. Auflockerungsbohrungen erforderlich sind.

• Aufgrund der häufig umliegenden Bebauungen und Verkehrsflächen (insbesondere S_.023) sind Schwingungs- und Lärmeinflüsse zu minimieren. Dies kann dazu führen, dass das Ein-bringen von Spundwänden anhand von Schlag- oder Vibrationsrammung nicht möglich ist. Es ist zu beachten, dass beim Anrammen von Festgestein (BGS 3B) oder im Nahbereich von Festgestein die Schwingungseinflüsse auf die Umgebung zunehmen.

• Bei großen Unterrammungen (Rammtiefe unterhalb des Bauwerks) sollte zur Vermeidung von Sackungen beim Ziehvorgang ggf. die Spundwand im Untergrund verbleiben. Sofern die Spundwände dennoch gezogen werden, sind die Arbeiten messtechnisch zu begleiten und es sind entsprechende Maßnahmen zur Reduzierung der Einflüsse vorzusehen.

Für die Schachtstandorte sind daher Spundwände als Baugrubenverbau generell als wenig ge-eignet anzusehen.

Überschnittene Bohrpfähle

Allgemein stellt die Ausführung des Verbaus mittels überschnittener Bohrpfähle einschließlich wasserdichter Sohle oder zusätzlicher Wasserhaltung ein sicheres Konzept dar. Hierbei ist zugrunde zu legen, dass die hohen Pressenkräfte aus den Vortriebsarbeiten über Verformungen ggf. einen Einfluss auf die Wasserdichtigkeit des Verbaus ausüben, denen durch entsprechende Bemessungen entgegenzutreten ist. Bei der Ausführung einer wirtschaftlich günstigeren, ringförmigen Bohrpfahlwand (ohne bzw. mit geringem Bewehrungsanteil) besteht eine diesbezüglich erhöhte Gefährdung, so dass hier ggf. Zusatzmaßnahmen (Verpressungen bei auftretenden Leckagen, konstruktive Verstärkungen oder zusätzliche Bewehrungen etc.) vorzusehen sind. Im Einzelfall sind die entsprechenden Maßnahmen an die Erfordernisse des vom Anbieter gewählten Verfahrens und an die zu erwartenden Pressenkräfte anzupassen.



Sofern keine wasserdichte und druckhaltende Bausohle ausgeführt wird, sind im Hinblick auf einen möglichen hydraulischen Grundbruch entsprechende Nachweise zu führen, um u.a. die erforderliche Einbindetiefe der Bohrpfähle unterhalb der Sohle zu bemessen.

Es sind die Ausführungshinweise gemäß Kapitel 11.6 u.a. hinsichtlich der Mindesteinbindetiefe und der Anordnung von Entspannungsbrunnen zu beachten.

Spritzbetonverbau

Die Ausführung eines Spritzbetonausbaus wird bei folgenden Randbedingungen mindestens erschwert:

§ Der Boden muss so standfest sein, das er zumindest kurzzeitig über eine Höhe von ca. 1,0 bis 1,5 m senkrecht standsicher ist. Bereichsweise in den oberen Metern anstehende locker gelagerte und / oder enggestufte Bodenmaterialien sowie (bei nicht ausreichender aktiver Entwässerung des Bodens über Brunnenanlagen) hohe Grundwasserstände einhergehend mit hohen Durchlässigkeiten bzw. hohem Grundwasserandrang können die Standsicherheit der temporär unverbauten Baugrubenwand stark herabsetzen und müssen unbedingt be-achtet werden.

§ Im Bereich der quartären Böden ist bei entsprechendem Grundwasserstand zusätzlich eine Grundwasserabsenkung erforderlich.

§ Im Bereich von Festgestein muss ggf. eine zusätzliche Dränierung oder Abschlauchung in Klüften vorgesehen werden.

§ Bei ggf. erhöhter umwelttechnischer Belastung der anstehenden Böden ist eine umfangrei-che Schutzausrüstung insbesondere für das in der Baugrube tätige Personal vorzusehen.

§ Der Verbau endet mit dem Niveau der Aushubsohle und kann somit bei hohem äußeren Grundwasserstand nicht maßgeblich als Potenzialabbau für den Nachweis gegen Hydrauli-schen Grundbruch herangezogen werden.

§ Der Verbau ist nicht als verformungsarm einzustufen und im Nahbereich von baulichen An-lagen daher zu vermeiden.

§ Die Einbindung der Bausohle in den Mergel erfordert i.d.R. Sondermaßnahmen (Entspan-nungsbrunnen), um eine ausreichende Standsicherheit gegen hydraulischen Grundbruch zu gewährleisten.

Der Spritzbetonverbau ist i.d.R. vorteilhaft insbesondere hinsichtlich der wirtschaftlichen Kriterien und aufgrund der flexibel möglichen Anpassung an ggf. bereits vorhandene unterirdische Einbauten. Zusätzlich ergeben sich bauablauftechnische Vorteile bei den Baugruben für Zwischenschächte, die sich im Straßenraum befinden, da der Spritzverbau erst nach Herstellung des Vortriebs ausgeführt werden muss.

Der Spritzbetonverbau bietet im Untersuchungsgebiet aufgrund des hoch stehenden Kreidehorizonts, der geringen quartären Grundwasserüberdeckung und der meist bindigen bzw. gemischtkörnigen quartären Böden aus geotechnischer Sicht grundsätzlich häufig gute Rand-



bedingungen. Im Rahmen von vorgenommenen Modellrechnungen für vergleichbare geotech-nische Randbedingungen in Herne mit den dort maßgebenden Parametern (Baugrundaufbau, Bodenkennwerte, Grundwasserstand etc.) wurde ermittelt, dass eine Ausbildung des Verbaus mit Spritzbeton und ohne weitergehende Einbindung unterhalb der Bausohle auch den Nachweis gegen hydraulischen Grundbruch allgemein erfüllt. Hierbei sind jedoch die entsprechenden Ausführungshinweise gemäß Kapitel 11.6 unbedingt zu beachten. Der Nachweis gegen hydraulischen Grundbruch ist für jede Baugrube im Rahmen der Ausführungsplanung konkret und separat zu erbringen.

Ein Spritzbetonverbau für die Baugruben der geplanten Schachtbauwerke erscheint daher bei folgenden Randbedingungen hier grundsätzlich geeignet:

- Geringe Quartärmächtigkeit mit gleichzeitig geringem quartären Grundwassereinfluss

- Geringe Anforderungen an die Verformungsempfindlichkeiten im Umfeld der Baugrube

- Ausreichende Standsicherheiten der quartären Böden im Hinblick auf senkrechte Abschach-tungen

- Ausreichend geringe Durchlässigkeiten unterhalb der Baugrubensohle hinsichtlich der notwendigen quantitativen Beherrschung des aus der Sohle zuströmenden Wassers

- Ausreichend standsichere Bodenarten im Sohlbereich zur Vermeidung von Erosionen

Die Tonmergelsteine der Kreide weisen an der Oberfläche (Baugrundschicht 3A) aufgrund der Verwitterungsprozesse teilweise geringe Durchlässigkeiten auf, die zur Tiefe hin – im Bereich des (gespannten) Kluftgrundwasserleiters – jedoch zunehmen können. Darüber hinaus wurden bereichsweise auch innerhalb des Quartärs höchstens schwachbindige Bodenarten unterhalb der Bausohle mit vergleichsweise höheren Durchlässigkeiten festgestellt, so dass insgesamt deutlich auf eine erforderliche sorgfältige statische Nachweisführung gegen Auftrieb der Sohle und hydraulischen Grundbruch (im räumlichen System) hinzuweisen ist (siehe Kapitel 11.6).

Grundwasser und Wasserhaltung

Im Rahmen von im Bedarfsfall auszuführenden quartären Grundwasserabsenkungen (z.B. bei der Ausführung von Spritzbetonbaugruben) ist basierend auf dem Niveau des Emscher-Mergels und des bauzeitlich i.d.R. zu erwartenden Grundwasserstandes von Grundwasserabsenkungen im Quartär von i.d.R. < 2 m auszugehen.

Angesichts der hier im Grundwasser eher anstehenden schluffigen quartären Bodenarten ist die Absenkung mit Spülfilteranlagen (je nach Bodenart Wirkung als Vakuum- oder Wellpoint-anlage), einer zusätzlichen offenen Wasserhaltung (Restwasser; Niederschlags- / Stauwasser) sowie einem wasserdurchlässigen Verbau bis zu einer Absenkungshöhe von bis zu ca. 6 m grundsätzlich möglich. Für größere Absenkungen sind Vakuumtiefbrunnen oder – bei sandigeren Bodenarten – Schwerkraftbrunnen erforderlich.



Bei den überwiegend schluffigen Böden im Grundwasserhorizont und einer Wasserhaltung über Vakuum ist je nach Absenkungsmaß im Quartär mit Reichweiten um die Brunnen von i.d.R.ca. < 10 m zu rechnen.

Die Tonmergelsteine der Kreide weisen an der Oberfläche (BGS 3A) aufgrund der Verwitte-rungsprozesse teilweise geringe Durchlässigkeiten auf, die zur Tiefe hin – im Bereich des (ge-spannten) Kluftgrundwasserleiters – jedoch zunehmen können, so dass insgesamt auf eine er-forderliche statische Nachweisführung gegen Auftrieb der Sohle und hydraulischen Grundbruch (im räumlichen System) und auf mindestens bereits aus konstruktiver Sicht notwendige Ent-spannungsbrunnen hinzuweisen ist, sofern keine wasserdichte Sohle ausgebildet wird. Zusätz-lich ist in diesen Fällen generell eine offene Wasserhaltung anzuordnen, die ausreichend und betriebssicher zu dimensionieren ist. Die Dränageschicht unterhalb der Bodenplatte in den Baugruben ist in einer Mächtigkeit von d ≥ 0,4 m zu empfehlen und hinsichtlich einer ausrei-chenden Filterstabilität gegenüber dem anstehenden Boden mit einem Vlies auszustatten. Die im Sohlbereich aus dem Mergel zu erwartenden Wassermengen sind in Kapitel 11.5.1 darge-legt.

Sofern keine wasserdichte Sohle ausgebildet wird, ist eine entsprechende Wasserhaltung hin-sichtlich des aus der Kreide zuströmenden Wassers (und des Tagwassers) herzustellen. Diese richtet sich nach der tatsächlichen Verbauart bzw. der Einbindetiefe des Verbaus und dem zugehörigen Nachweis gegen Hydraulischen Grundbruch.

Bei Ausführung von Bohrpfahlbaugruben o.ä. ist ggf. zu empfehlen, den auszuhebenden quar-tären Boden vorlaufend durch eine innenliegende Wasserhaltung zu entwässern.

Erddruck

Für die Berechnung des Erddrucks auf die Stützbauwerke sind folgende Hinweise zu beachten:

Je nach Verformung des Stützbauwerkes treten Zwischenwerte des Erddrucks auf, sofern die Wandbewegungen nicht ausreichen, um die Grenzwerte zu erreichen.

Der charakteristische Erddruck kann für biegsame Verbauwände, wie Bohlträger- und Spundwände, in Form des aktiven Erddrucks angesetzt werden. Sofern erhöhte Wandverformungen evtl. einen schädlichen Einfluss auf angrenzende Bauwerke sowie Kanäle und Leitungen ausüben können, ist im Zuge der Bemessung ein erhöhter aktiver Erddruck (je 50 % Ea und E0) zugrunde zu legen. Die Wandverformung ist entsprechend zu begrenzen und es sind ggf. verformungssteifere Profile etc. zu verwenden.

Grundsätzlich sind auch die Angaben zu den Erddruckansätzen gemäß der EAB (EB 73) zu beachten, die modifizierte Ansätze zulassen.

Sofern sich in den kohäsiven Böden und in dem Emscher-Mergel rechnerisch ein sehr geringer oder gar kein Erddruck ergibt, ist ein Mindesterddruck gemäß DIN 4085 anzusetzen, der sich aus einem Erddruckbeiwert Kagh = 0,2 ergibt.



Im Hinblick auf die räumliche Spannungsverteilung des Erddruckes (Erdruckumlagerungen infolge Steifen und Anker) sind u.a. die Angaben und Hinweise der EAB zu beachten.

Bettungsmodule für die Pressenwiderlager

Horizontale Bettungsmodule zur Bemessung der Pressenwiderlager können im Bedarfsfall erst nach Angabe der Größenordnung der auftretenden Bodenpressungen und der wirksamen Ab-messungen der Widerlager angegeben werden, da sich diese nach den jeweiligen Bodenarten, der Größe des Widerlagers bzw. der Lastverteilungszone und den einzutragenden Kräften rich-ten .

11.3.2 Randbedingungen und Verbauempfehlungen

Die Baugrundverhältnisse im Bereich der Start- und Zielbaugruben für die Rohrvortriebe sind den jeweiligen Schnittdarstellungen (Anlage A.3.3ff) sowie dem geologischen Profil der Anla-ge A.3.2 zu entnehmen. Hinsichtlich der gemessenen Grundwasser- und Bemessungswasser-stände an den Schachtstandorten ist auf die Tabelle in Kapitel 9.7 zu verweisen.

In der nachfolgenden Tabelle 11-2 werden Empfehlungen aus geotechnischer Sicht zum Ausbau der Baugruben dargelegt. Seitens der Planung sind weitergehende Überlegungen vorzunehmen, da alle baulichen und örtlichen Randbedingungen naturgemäß hier nicht vorliegen.

Tabelle 11-2: Verbauempfehlungen für die einzelnen Baugruben des Rohrvortriebs Baugrube Art geotechnische und örtliche Situation Verbau-Empfehlung

S_.025 Startbaugrube (ca. 11 m Tiefe)

- Lage: zurzeit weitgehend unbebau-te Brachfläche

- maßgebende Aufschlüsse: BK 10, DPM 10, BS 110, DPH 110

- bis ca. 1,6 m / 3,7 m BGS 1; Auffül-lungen (umgelagerter Erdaushub, unsortierte Fremdmaterialien)

- bis ca. 3,7 m / 4,0 m BGS 2C; ge-mischt-/feinkörnige Bachablagerun-gen

- darunter geringmächtige Verwitte-rungszone BGS 3A der Kreide

- ab ca. 5,0 m fester/harter Tonmer-gelstein BGS 3B/3C, verschiedene Festigkeiten in Wechsellagerung

- GW (Mittelwert): ca. 6,5 m ü. Sohle - in der Sohle: Mergel / Mergelstein - Z1.2 bis >Z2

- Bohrpfahlwand mit ≥ 3 m tie-fer Einbindung unterhalb der Bausohle in Tonmergelstein der BGS 3B / 3C

- Offene Wasserhaltung über Sohle

- Erstellung von Entspan-nungsbrunnen (Hinweise zur Anordnung von Entspan-nungsbrunnen in Kapitel 11.6 beachten)

- alternativer Spritzbetonaus-bau: nicht empfehlenswert wegen großmächtiger Auffül-lungen und geringer Konsis-tenz / Lagerungsdichte



Baugrube Art geotechnische und örtliche Situation Verbau-Empfehlung

S_.024 Zwischenbau-grube (ca. 9 m Tiefe)

- Lage: Schachtbauwerk ca. 1 bis 2 m vor Haus-Nr. Bornstraße 21

- maßgebender Aufschluss: BK 2-17 - bis ca. 1,4 m BGS 1; Auffüllungen

(i.W. umgelagerter Erdaushub) - bis ca. 2,9 m BGS 2C; gemischt-/

feinkörnige Bachablagerungen - darunter ca. 1 m mächtige Verwitte-

rungszone BGS 3A der Kreide (N10 ≤ 10)

- ab ca. 4,0 m fester/harter Tonmer-gelstein BGS 3B/3C, verschiedene Festigkeiten in Wechsellagerung

- GW (Mittelwert): ca. 5,5 m ü. Sohle - in der Sohle: Mergel / Mergelstein - Z0 bis Z2 mit erhöhtem Sulfatgehalt

- wg. nah angrenzendem Ge-bäude möglichst verfor-mungsarmer Verbau: Bohrpfahlwand mit ≥ 3 m tie-fer Einbindung unterhalb der Bausohle in Tonmergelstein der BGS 3B / 3C



- alternativer Spritzbetonaus-bau: nicht empfehlenswert wegen Verformungsrisiko zu Gebäude; nur mit Sonder-maßnahmen

S_.023 Zielbaugrube (ca. 8 m Tiefe)

- Lage: Baugrubenverbau ca. 1 bis 2 m vor Haus-Nr. Bismarckstr. 142

- maßgebender Aufschluss: BK 2-18 - bis ca. 1,5 m BGS 1; Auffüllungen

(i.W. umgelagerter Erdaushub, tw. Bauschutt, Asche)

- bis ca. 3,3 m BGS 2C; gemischt-/ feinkörnige Bachablagerungen

- darunter fester/harter Tonmergel-stein BGS 3B/3C, verschiedene Festigkeiten in Wechsellagerung

- GW (Mittelwert): ca. 4,5 m ü. Sohle - in der Sohle: Mergel / Mergelstein - Z0 bis >Z2

- wg. nah angrenzendem Ge-bäude möglichst verfor-mungsarmer Verbau: Bohrpfahlwand mit ≥ 3 m tie-fer Einbindung unterhalb der Bausohle in Tonmergelstein der BGS 3B / 3C



- alternativer Spritzbetonaus-bau: nicht empfehlenswert wegen Verformungsrisiko zu Gebäude; aufgrund planeri-scher / bauablauftechnischer Vorteile des Spritzbetonaus-baus sind ergänzende Zu-satzmaßnahmen vorzusehen, wie z.B. eine Abfangung des Gebäudes oder ein vorge-setztes Segment aus über-schnittenen Bohrpfählen (sta-tische Machbarkeitsnachwei-se erforderlich)



Baugrube Art geotechnische und örtliche Situation Verbau-Empfehlung

S_.018 Zielbaugrube für Rohrvor-trieb aus 3. BA (ca. 12 m Tiefe)

- Lage: zurzeit weitgehend unbebau-te Brachfläche vor Bahnanlage

- maßgebender Aufschluss: B 501 - bis ca. 1,9 m BGS 1; Auffüllungen

(i.W. umgelagerter Erdaushub mit Bauschutt, Asche, Schlacke etc.)

- bis ca. 4,3 m BGS 2C; gemischt-/ feinkörnige Bachablagerungen

- darunter ca. 0,7 m mächtige Verwit-terungszone BGS 3A der Kreide

- darunter fester/harter Tonmergel-stein BGS 3B/3C, verschiedene Festigkeiten (schwach verwittert bis unverwittert) in Wechsellagerung

- GW (Mittelwert): ca. 9,0 m ü. Sohle - in der Sohle: Mergelstein - Z0 bis Z1.2

- Bohrpfahlwand mit ≥ 3 m tie-fer Einbindung unterhalb der Bausohle in Tonmergelstein der BGS 3B / 3C

- Offene Wasserhaltung über Sohle oder wasserdichte Soh-le wg. ggf. langer Standzeit der Baugrube (Vermeidung langandauernde Wasserhal-tung)


- alternativer Spritzbetonaus-bau: erschwert wg. klüftigem Mergel (GW-Einfluss), hohem GW-Stand über Sohle, gerin-ger Konsistenzen im Quartär und großem Baugrubenradius

Hinsichtlich der o.g. Angaben für eine mögliche Ausführung der Baugrubenverbauwände wird darauf hingewiesen, dass die Empfehlungen zur Wahl einer Verbauart auf Grundlage einer ersten Einschätzung anhand der vorliegenden Baugrundinformationen vorgenommen wurden. Die konkrete Auswahl einer Verbauart muss im Rahmen von Detailplanungen und –untersuchungen sowie durch entsprechende Tragfähigkeits- und Gebrauchstauglichkeitsnach-weise erfolgen.



11.4 Offene Bauweise

11.4.1 Baugrundaufbau im Bereich der offenen Gräben

Die Herstellung der überwiegenden Leitungen und Kanäle ist nach den vorliegenden Planunterlagen in offener Bauweise vorgesehen. Im Folgenden wird aus geo- und umwelttech-nischer Sicht detailliert auf die Haltungen in offener Bauweise eingegangen, wobei die einzel-nen Straßenabschnitte mit allen dortigen Haltungen (Abwasserkanal, Dränagen, Bachverroh-rung) zusammengefasst werden. Hinsichtlich der dort jeweils vorgesehenen Haltungen ist auf die Anlagen A.2 und A.3 sowie auf die Tabellen 4.1 bis 4.3 zu verweisen, in denen die Hal-tungslängen, Flurabstände und Nennweiten der Rohre dargelegt sind.

Die nachfolgend genannten Grundwasserstände und Bemessungswasserstände dienen einer Übersicht zur vorliegenden Bandbreite im jeweiligen Haltungsabschnitt. Die konkreten Werte für einzelne Stellen entlang der Trasse sind dem Kapitel 9.7 und der dortigen Tabelle sowie dem geologischen Profil der Anlage A.3.2 zu entnehmen. Hinsichtlich der Erdarbeiten ist auf die Hinweise und Angaben gemäß Kapitel 11.6 ausdrücklich hinzuweisen.

Offene Bauweise von S_.025 bis S_.023 (Bereich Bornstraße)

Die geplante Bachverrohrung des Sellmannsbachs DN 800 und DN 1000 befindet sich bis zu 6,0 m unter GOK. Die Sohle der geplanten Dränageleitungen DN 250 liegt ca. 4,0 bis 6,5 m un-ter GOK. Alle Leitungen binden im Bereich der Bornstraße vollständig in die Kreideschichten der BGS 2 / BGS 3 ein. Darüber befinden sich die meist gemischt- bis feinkörnigen Bachablage-rungen (BGS 2C) sowie unterschiedlich zusammengesetzte Auffüllungen (BGS 1).

Abbildung 3: Querprofil bei km 3+880 in der Bornstraße mit Darstellung der vorhandenen und geplanten Kanäle (Abwasser, Bachwasser, Dränage)




Grundwasserverhältnisse: Bemessungswasserstand: siehe o.g. Anlagen 45,1 mNN (S_.025) bis 41,3 mNN (S_.023) = ca. 4,0 bis ca. 5,0 m über Rohrsohle mittlerer Wasserstand: siehe o.g. Anlagen 43,1 mNN (S_.025) bis 39,3 mNN = ca. 2,0 bis 3,0 m über Rohrsohle

LAGA-Zuordnungen: Z0 bis >Z2

Der Emscher-Mergel weist i.d.R. keine erhöhte Erosionsgefahr auf, so dass für diesen Boden eine offene Grundwasserhaltung bei den zu erwartenden mittleren Wasserständen gut durch-führbar ist. Die darüber anstehenden Böden der BGS 2C sind teilweise fließgefährdet. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass sich auf dem Mergelhorizont Grund- und Stauwasser sammelt und bei einem durchlässigen Verbau dem Graben zufließt. Feine Bodenbestandteile können hierbei im ungünstigen Fall ausgetragen werden. Da gleichzeitig im nahen Umfeld Gebäude anstehen, müssen bei der Wahl des Verbaus Bodenerosionen und Verformungen des Verbaus minimiert werden.

Die Baugrubenherstellung für die Dränage und für die Bachverrohrung soll anhand von zwei separaten Gräben erfolgen und ist mit wasserdurchlässigen Verbauten möglich (konventioneller Grabenverbau, z.B. Trägerbohlwand, Senkrechtverbau mit Kanaldielen / Leichtprofilen oder mechanisiert verbaute Baugruben, z.B. Verbaueinheiten, Dielenkammerverbau o.ä.). Im Hin-blick auf die naheliegende Bebauung und die teils tiefen Baugruben sind steife Verbauarten zur Vermeidung von Verformungen grundsätzlich zu bevorzugen, wie z.B. insbesondere Trä-gerbohlwände oder kompakte Systemverbauten. Lediglich bei Leitungsquerungen, in denen Systemverbauten nicht mehr möglich sind, sollte ein Dielenkammerverbau eingesetzt werden. Bei jedem Verbausystem ist aufgrund der umliegenden Bebauung (Straßen, Medienleitungen, Gebäude) auf die Standfestigkeit der Böschungen bzw. auf eine Verhinderung von Bodenaus-trag unbedingt permanent zu achten.

Zusätzliche seitliche Grundwasserhaltungen, z.B. mittels Spülfilteranlagen, sollten vorgehalten und im Bedarfsfall eingesetzt werden. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass die Wirkung einer Grundwasserabsenkung mittels außenliegenden Brunnen oder Spülfiltern nur gering ist, da das Wasser auf der bindigen Mergeldeckschicht angestaut und damit nur erschwert erfassbar ist. Eine fachgerechte offene Grundwasserhaltung ist grundsätzlich permanent erforderlich.

Wasserundurchlässige Verbauarten sind aufgrund der verformungsärmeren Bauweise und der Grundwassersituation im Quartär prinzipiell vorteilhafter (z.B. Spundwände, überschnittene Bohrpfahlwände), diese sind jedoch tw. mit Schwingungseinflüssen auf die umliegenden Ge-bäude verbunden (Spundwände), erfordern im Mergelstein Einbringhilfen (Spundwände), sind kaum flexibel hinsichtlich kreuzender Medienleitungen und i.d.R. unwirtschaftlicher.



Offene Bauweise von S_.023 bis S_.022 (Bereich Bismarckstraße)

Im Bereich der Bismarckstraße wird der geplante Abwasserkanal DN 1600 im offenen Graben hergestellt und erreicht hier Sohltiefen von ca. 5,0 bis 7,0 m. Die vorgesehene, parallel geführte Bachverrohrung DN 1000 des Sellmannsbachs, die in einer separaten Baugrube verlegt werden soll, liegt ca. 3,0 bis 5,0 m unter GOK und damit etwa 2,0 m höher. Dränageleitungen werden hier nicht hergestellt. Beide Leitungssohlen binden im Bereich der Bismarckstraße in die Krei-deschichten der BGS 2 / BGS 3 (Abwasserkanal) bzw. BGS 1 / BGS 2 (Bachverrohrung) ein. Darüber stehen die meist gemischt- bis feinkörnigen Bachablagerungen (BGS 2C) sowie die unterschiedlich zusammengesetzten Auffüllungen (BGS 1) an. Die nachfolgende Abbildung 4 zeigt exemplarisch die Situation in der Bismarckstraße.

Abbildung 4: Querprofil bei km 3+640 in der Bismarckstraße mit Darstellung der vorhandenen und geplanten Kanäle (Abwasser, Bachwasser, Dränage)

Darstellung Baugrundaufbau: Anlagen A.3.2, A.3.5

Grundwasserverhältnisse: Bemessungswasserstand: siehe o.g. Anlagen 41,3 mNN (S_.023) bis 40,3 mNN (S_.022) = ca. 6,0 m bis ca. 3,5 m über Rohrsohle mittlerer Wasserstand: siehe o.g. Anlagen 39,3 mNN (S_.023) bis 38,3 mNN = ca. 4,0 m bis 1,5 m über Rohrsohle

LAGA-Zuordnungen: Z2 mit erhöhtem Sulfat-Gehalt bis >Z2



Im Bereich der Bismarckstraße nimmt der Abstand des mittleren Grundwasserspiegels oberhalb der Kreideschicht auf ca. 1,5 m im Norden zu. Während der Emscher-Mergel i.d.R. keine erhöh-te Erosionsgefahr aufweist, sind die darüber anstehenden, grundwassererfüllten Böden der BGS 1 und BGS 2C teilweise fließgefährdet. Es ist zu beachten, dass sich auf dem Mergelhori-zont Grund- und Stauwasser sammelt und bei einem durchlässigen Verbau dem Graben zu-fließt. Feine Bodenbestandteile können hierbei im ungünstigen Fall ausgetragen werden. Da gleichzeitig im Umfeld Gebäude anstehen (mit > 5 m größere Abstände als in der Bornstraße), müssen bei der Wahl des Verbaus Bodenerosionen und Verformungen des Verbaus minimiert werden.

Die Baugrubenherstellung ist bei den o.g. quartären Grundwasserständen mit einem wasser-durchlässigen Verbau i.d.R. noch möglich (konventioneller Grabenverbau, z.B. Trägerbohl-wand, Senkrechtverbau mit Kanaldielen / Leichtprofilen oder mechanisiert verbaute Baugruben, z.B. Verbaueinheiten, Dielenkammerverbau o.ä.). Im Hinblick auf die umliegende Bebauung und die teils tiefen Baugruben sind steife Verbauarten zur Vermeidung von Verformungen grundsätzlich zu bevorzugen, wie z.B. insbesondere Trägerbohlwände oder kompakte System-verbauten. Lediglich bei Leitungsquerungen, in denen Systemverbauten nicht mehr möglich sind, sollte ein Dielenkammerverbau eingesetzt werden. Bei jedem Verbausystem ist aufgrund der umliegenden Bebauung (Straßen, Medienleitungen, Gebäude) auf die Standfestigkeit der Böschungen bzw. auf eine Verhinderung von Bodenaustrag unbedingt permanent zu achten.

Zusätzliche seitliche Grundwasserhaltungen, z.B. mittels Spülfilteranlagen, sollten vorgehalten und im Bedarfsfall eingesetzt werden. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass die Wirkung einer Grundwasserabsenkung mittels außenliegenden Brunnen oder Spülfiltern nicht das gesamte anstehende Wasser erfasst, da das Wasser auf der bindigen Mergeldeckschicht angestaut und damit kaum vollständig fassbar ist. Eine fachgerechte offene Grundwasserhaltung ist grundsätz-lich permanent erforderlich.

Wasserundurchlässige Verbauarten sind aufgrund der verformungsärmeren Bauweise und der Grundwassersituation im Quartär prinzipiell vorteilhafter (z.B. Spundwände, überschnittene Bohrpfahlwände), diese sind jedoch tw. mit Schwingungseinflüssen auf die umliegenden Ge-bäude verbunden (Spundwände), erfordern im Mergelstein Einbringhilfen (Spundwände), sind kaum flexibel hinsichtlich kreuzender Medienleitungen und i.d.R. unwirtschaftlicher.



Offene Bauweise von S_.022 bis S_.018 (Bereich Magdeburger Straße)

In der Magdeburger Straße wird der geplante Abwasserkanal DN 1600 ebenfalls im offenen Graben hergestellt und erreicht hier Sohltiefen von ca. 4,0 bis 5,0 m. Die vorgesehene, parallel geführte Bachverrohrung DN 1000 des Sellmannsbachs liegt ca. 2,0 bis 3,0 m unter GOK und damit etwa 2,0 m höher. Die Dränageleitung DN 250 befindet sich etwa 3,0 bis 4,0 m unter GOK und wird unterhalb des Niveaus der Bachverrohrung verlegt. Während die Sohle des Ab-wasserkanals mit Ausnahme eines Bereichs zwischen der Stadtbahnquerung und der Bis-marckstraße noch in den Kreideschichten der BGS 3A (bereichsweise BGS 3B / 3C) liegt, er-folgt die Gründung der Bachverrohrung überwiegend in den quartären, gemischt- bis feinkörni-gen Böden der BGS 2C. Darüber stehen im Aushubquerschnitt die unterschiedlich zusammen-gesetzten Auffüllungen (BGS 1) an. Die Dränageleitung befindet sich im Grenzbereich zwischen den Kreideschichten (BGS 3A) und den quartären Böden der BGS 2C. In der Magdeburger Straße führt der Abwasserkanal bereichsweise relativ nah an den Gebäudefassaden entlang und wird zudem in der Bauphase von dem hier höheren quartären Wasserstand beeinflusst. Im Vergleich zur Bornstraße liegt somit eine baulich ungünstigere Situation vor.

Die beiden nachfolgende Querprofile zeigen die geplante Situation im Südosten und Nordwes-ten der Magdeburger Straße.

Abbildung 5: Querprofil bei km 3+460,9 im Südosten der Magdeburger Straße mit Darstellung der vorhandenen und geplanten Kanäle (Abwasser, Bachwasser, Dränage)



Abbildung 6: Querprofil bei km 3+306,7 im Nordwesten der Magdeburger Straße mit Darstel-lung der vorhandenen und geplanten Kanäle (Abwasser, Bachwasser, Dränage)


Grundwasserverhältnisse: Bemessungswasserstand: siehe o.g. Anlagen 40,3 mNN (S_.022) bis 38,0 mNN (S_.018) = ca. 6,0 m bis ca. 3,5 m über Rohrsohle mittlerer Wasserstand: siehe o.g. Anlagen 38,3 mNN (S_.023) bis 36,0 mNN = ca. 4,0 m bis 1,5 m über Rohrsohle

LAGA-Zuordnungen: Z0 bis >Z2

Im Bereich der Magdeburger Straße steigt der Abstand des mittleren Grundwasserspiegels oberhalb der Kreideschicht weiter auf bis zu maximal ca. 3,0 m im Norden an. Während der Emscher-Mergel i.d.R. keine erhöhte Erosionsgefahr aufweist, sind die darüber anstehenden, grundwassererfüllten Böden der BGS 1 und BGS 2C teilweise fließgefährdet. U.a. befinden sich hier auch locker gelagerte, schluffige Sande, die deutlich erosionsgefährdet und bei einer unge-stützten Vorschachtung nicht standsicher sind (siehe BS /DPH 115). Es ist zu beachten, dass sich auf dem Mergelhorizont Grund- und Stauwasser sammelt und bei einem durchlässigen Verbau dem Graben zufließt. Feine Bodenbestandteile können hierbei im ungünstigen Fall aus-getragen werden. Da gleichzeitig im unmittelbaren Umfeld teilweise Gebäude anstehen, müs-sen bei der Wahl des Verbaus Bodenerosionen und Verformungen des Verbaus minimiert wer-den.

Die Verlegung der Kanäle und Leitungen erfolgt nacheinander in zwei parallel geführten Bau-gruben. Im Hinblick auf die umliegende Bebauung sind steife Verbauarten zur Vermeidung von Verformungen grundsätzlich zu bevorzugen. Die Baugrubenherstellung und der Baubetrieb



muss bei den o.g. quartären Grundwasserständen und bei Einsatz eines wasserdurchlässigen Verbaus mit einer zusätzlichen, außenliegenden Grundwasserabsenkung unterstützt werden. Als wasserdurchlässiger Verbau können z.B. Trägerbohlwände oder kompakte Systemverbau-ten eingesetzt werden. Bei Leitungsquerungen, in denen Systemverbauten nicht mehr möglich sind, kann z.B. ein Dielenkammerverbau zur Ausführung kommen. Bei jedem Verbausystem ist aufgrund der umliegenden Bebauung (Straßen, Medienleitungen, Gebäude) unbedingt auf die Standfestigkeit der Böschungen bzw. auf eine Verhinderung von Bodenaustrag permanent zu achten.

Die außenliegenden Grundwasserhaltungen können mittels Spülfilteranlagen erfolgen. Hierbei ist jedoch zu beachten, dass die Wirkung einer Grundwasserabsenkung mittels außenliegenden Brunnen oder Spülfiltern nicht das gesamte anstehende Wasser erfasst, da das Wasser auf der bindigen Mergeldeckschicht angestaut und damit kaum vollständig fassbar ist. Grundsätzlich ist darüber hinaus zu beachten, dass Wasserhaltungen zu Einwirkungen auf das Umfeld führen und zusätzliche Setzungen erzeugen können. Diese sind abhängig von der Dauer, der Absenk-tiefe unterhalb der Gebäude (Unterkellerung ja/nein) und der bisherigen Niedrigwasserstände (Vorkonsolidierung). Über die o.g. Grundwasserhaltung hinaus ist eine fachgerechte offene Grundwasserhaltung innerhalb der Baugrube grundsätzlich permanent erforderlich.

Wasserundurchlässige Verbauarten sind aufgrund der verformungsärmeren Bauweise und der Grundwassersituation im Quartär in diesem Bauabschnitt der Magdeburger Straße etwa zwi-schen S_.022 und S_.019 prinzipiell vorteilhafter (z.B. Spundwände, überschnittene Bohrpfahl-wände), diese sind jedoch tw. mit Schwingungseinflüssen auf die umliegenden Gebäude ver-bunden (Spundwände), erfordern im Mergelstein Einbringhilfen (Spundwände), sind kaum flexi-bel hinsichtlich kreuzender Medienleitungen und i.d.R. unwirtschaftlicher.

Auf die bereichsweise vorhandene Querung der Stadtbahntrasse ist im Hinblick auf die Ein-bringtiefen des Verbaus und der möglichen Erschütterungen unbedingt zu achten.

11.4.2 Empfehlungen und allgemeine Hinweise für die Planung der offenen Gräben

Ø Generell sind die Hinweise und Empfehlungen der Regelwerke, wie z.B. DIN 4124, ATV-DWA-A 139, ATV_DVWK_A_127_2000-08 und DIN EN 1610 zu beachten.

Ø Aufgrund der vorliegenden Baugrundverhältnisse ist nach DIN EN 1610 eine Rohrbettung gemäß Typ 1 zu empfehlen. Demnach ist in eine Mindestdicke von a ≥ 10 cm (Lockergestein) vorzusehen. Bei festgelagerten Böden oder Festgesteinen (Mergel / Mergelstein der BGS 3B / 3C) ist in der Bausohle eine Mächtigkeit der Bettung a ≥ 15 cm einzuhalten.

Ø Hinsichtlich der Bauabfolge ist sicherzustellen, dass auf die neuverlegten (und die vorhan-denen) Leitungen keine ungünstigen Einflüsse infolge der benachbarten Baugruben erfol-



gen. Die tieferen Leitungen / Kanäle sind grundsätzlich zuerst herzustellen und die Baugru-be anschließend möglichst weitgehend zu verfüllen.

Ø Die Baugrubensohle darf nicht auflockern oder aufweichen. Insbesondere die gemischtkör-nigen Böden der Bachablagerungen und der Verwitterungszone des Emscher-Mergels neigen bei Wasserzutritt und dynamischer Beanspruchung zu Aufweichungen und Änderungen ihrer Konsistenz. Nach erfolgtem Aushub ist die Grabensohle möglichst schnell zu überbauen bzw. durch eine Schutzschicht zu sichern. Ein ggf. erforderlicher Bodenaustausch (z.B. Schotter, Kies-Sandgemisch, Beton) ist über die gesamte Grabenbreite auszuführen. Die Austauschtiefe sollte mindestens 30 cm betragen. Die Filterstabiliät sollte durch ein Geotextil hergestellt werden. Die Wiederverfüllung des Grabens im Bereich der Leitungszone sollte jeweils arbeitstäglich abgeschlossen werden.

Ø Im Bereich der Magdeburger Straße befindet sich die Bausohle der Dränage- und Bach-wasserleitungen meist innerhalb der quartären Schluffe. Hinweise auf Aufweichungen, die zu einem zusätzlichen Bodenaustausch führen würden, liegen zwar nicht vor, können je-doch generell nicht ausgeschlossen werden (siehe dazu auch v.g. Anmerkung). Die Verbau-ten müssen daher so flexibel geplant und vor Ort verfügbar sein, dass ein lokaler Tieferaus-hub von ca. 0,3 bis 0,5 m ohne Einfluss auf die Tragfähigkeit des Verbaus möglich ist. Ent-sprechende Mengen an zusätzlichem Bodenaustauschmaterial sollten im Leistungsver-zeichnis für den Bedarfsfall berücksichtigt werden (z.B. Ansatz: auf ca. 20 % der Strecke in der Magdeburger Straße ist ein Bodenaustausch in der Sohle von ca. 0,5 m erforderlich).

Ø In der Magdeburger Straße liegt die Bausohle des Abwasserkanals innerhalb der ver-gleichsweise undurchlässigen Schicht der Kreide. Darunter kann bereichsweise ein Grund-wasserdruck von 4,0 m auf die Bausohle wirken. In diesen Bereichen sind zur Vermeidung eines Aufbruchs der Bausohle (hydraulischer Grundbruch, Sohlauftrieb) z.B. Entspan-nungsbrunnen anzuordnen. Dies geht mit einer Zunahme der zu fördernden Wassermengen einher.

Ø Bei der Wahl der Verbauart ist zu berücksichtigen, dass flexibel auf kreuzende Leitungen und Hindernisse im Baugrund reagiert werden kann. Andernfalls müssen frühzeitig entsprechende Umlegungen vorgenommen werden.

Ø Beim Einbringen eines Rammgutes (Kanal- bzw. Spunddielen, Stahlträger etc.) gelten die anstehenden festen Tone des Emscher-Mergels sowie das „weiche“ Festgestein des Mergelsteins als „schwer rammbar“ bis „sehr schwer rammbar“. Weiterhin stellt die Lärmbelästigung einen negativen Aspekt dar. Aufgrund des hohen Anteils an bindigen Böden mit hoher Kohäsion ist eine Einbringung durch Vibration als ungünstig zu beurteilen.

Ø Anstehendes Grundwasser sollte i.d.R. bis 0,5 m unterhalb der Gründungssohle abgesenkt werden.



Ø Die Filter von Spüllanzen zur Grundwasserabsenkung sind einzukiesen, die Schlitzweite ist auf den anstehenden Boden abzustimmen.

Ø Bei Absenkungshöhen größer 6 m und bindigen bzw. gemischtkörnigen Böden sind i.d.R. Vakuumtiefbrunnen erforderlich, die entsprechend der anstehenden Böden auszubauen sind.

Ø Die anfallenden Wassermengen sind im Rahmen einer separaten Bemessung der Wasser-haltung zu berechnen. Je nach Grundwasserschwankungsbreite, Ausführungsplanung (Ab-senkung entlang des gesamten Leitungsgrabens oder abschnittsweise etc.) können sich die zu erwartenden Wassermengen signifikant erhöhen oder verringern. Aufgrund der beste-henden Heterogenität des anstehenden Baugrundes können die anfallenden Wassermen-gen ohne In-situ Versuche (z.B. Pumpversuche) generell nur näherungsweise abgeschätzt werden (siehe nachfolgendes Kapitel).

Ø Die Grundwasserstände unterliegen naturgemäß jahreszeitlichen Schwankungen. Bei Grundwassereinfluss wird eine abschnittsweise Ausführung (Baugrube abschnittsweise ausheben und rückverfüllen) unter Einsatz einer leistungsfähigen offenen Wasserhaltung empfohlen. Die Auswirkungen einer Wasserhaltung auf die umliegenden Bauwerke sind da-bei zu beachten. Entsprechende Berechnungen und fachliche Beurteilungen sind seitens des AN vor Durchführung vorzulegen.

Ø Nach Beendigung der Wasserhaltung sind als Baubehelf temporär errichtete Dränage-schichten und- leitungen ggf. wieder zu verschließen.

Ø Auf die weiteren Hinweise zur Bauausführung gemäß Kapitel 11.6 ist ausdrücklich hinzuweisen.

Ø Bezüglich der chemischen Grundwasseranalysen (Kapitel 9.9) sind insbesondere auch deutliche Überschreitungen des Geringfügigkeitsschwellenwertes für einzelne Schwermetal-ledie (Kupfer, Blei, Zink) sowie eine geringfügige Überschreitung der PAK(EPA ohne Naph-thalin) hervorzuheben. Eine betonangreifende Wirkung ist gemäß der Analysedaten aus den Grundwassermessstellen BK 10 und BK 10.3 nicht zu erwarten. Die Wahrscheinlichkeit einer stahlangreifenden Wirkung wurde als gering bis sehr gering ermittelt.

Ø Die umliegenden Gebäude sind vor Beginn der Baumaßnahmen einer Beweissicherung zu unterziehen.



11.5 Ergänzende Planungshinweise zum Bauvorhaben

11.5.1 Grundwasserandrang

Bei Ausführung der Schachtbaugruben in den Vortriebsabschnitten mit Einbindung in die Ton-mergelsteine ist ein Grundwasserandrang lediglich aus evtl. Undichtigkeiten des Verbaus bzw. aus Restdurchlässigkeiten und aus der (nicht wasserdicht ausgebildeten) Sohle zu erwarten. Die Baugruben im Bereich der offenen Bauweise liegen unterhalb des mittleren Grundwasser-spiegels.

Nachfolgend werden im Hinblick auf die Abschätzung von Grundwassermengen im Rahmen der derzeitigen Planung entsprechende Angaben dargelegt. Die Angaben dienen lediglich einer groben Beurteilung ausschließlich hinsichtlich der zu erwartenden Einleitmengen. Im Zuge der Ausführungsplanung sind die Mengen z.B. entsprechend der jeweils gewählten Wasserhaltung, der einzelnen Baugrubengrößen, der Anzahl und Tiefe der Brunnen sowie der individuellen Baugrundverhältnisse weitergehend zu ermitteln.

Ein- und Ausfahrten im Rahmen des Rohrvortriebs

Im Hinblick auf eine evtl. Grundwasserabsenkung mittels Tiefbrunnen für das Ein- und Ausfah-ren der Vortriebsmaschine sind die individuelle Lage des Bauwerks und die Höhenlage des Durchstichs von wesentlicher Bedeutung. Bei dem hier anstehenden Mergel / Mergelstein, für den hier ein ideeller mittlerer Durchlässigkeitsbeiwert von k = 1 x 10-4 m/s angesetzt werden kann, beträgt die Pumprate je Brunnen bei einer Absenkung von maximal ca. 8 m zwischen OK Kreidemergel und Baugrubensohle ca. 20 bis 30 m3/h (Brunnendurchmesser mindestens ca. 0,8 m). Bei einem geringeren Durchlässigkeitsbeiwert von k = 1 x 10-6 m/s, der exemplarisch die bindigeren bzw. gering geklüfteten Mergelbereiche berücksichtigt, ergeben sich Pumpraten je Brunnen von < 1 m3/h. Die Radien des Absenktrichters liegen bei Ansatz eines mittleren Durch-lässigkeitsbeiwertes k = 1 x 10-5 m/s in Größenordnungen von 75 m (Absenkung 8 m). Generell sind die Fördermengen in den Brunnen zu Beginn höher.

Die Setzungsauswirkungen auf die Geländeoberfläche sind eher gering, da die Absenkungen i.d.R. innerhalb der Kreide (2. Grundwasserstockwerk; BGS 3B/3C) stattfinden. Diese Schicht weist nur geringe Zusammendrückbarkeiten auf. Zusätzlich fördern die Brunnen nur über eine kurze Zeit Wasser, so dass sich die maximale Reichweite i.d.R. nicht einstellt.

Grundsätzlich ist vor dem Hintergrund des standfesten Mergels / Mergelsteins in der Bauaus-führung anzustreben, die Wasserhaltung zu minimieren.

Offene Kanalgräben

Im Bereich der offenen Kanalgräben liegt der mittlere Grundwasserspiegel in allen Untersu-chungsabschnitten oberhalb der geplanten Grabensohlen, so dass bei einem durchlässigen Baugrubenverbau und ohnehin infolge der offenen Sohle mit Grundwasserandrang zu rechnen



ist. Die einzelnen Baubereiche werden sowohl von den Böden der Kreide als auch von den quartären Bachablagerungen geprägt, so dass die nachfolgenden, überschlägigen Berechnun-gen mit einem einheitlichen Baugrundaufbau nur eine Abschätzung darstellen. In der nachfol-genden Tabelle werden die entsprechenden Ergebnisse für die einzelnen Bereiche dargelegt.

Tabelle 11-3: Wassermengenabschätzung für die offenen Baugruben

Bereich mittlerer Durchläs-sigkeitsbeiwert k

angenommener Wasserstand * über Grabensohle

Grabenbreite (angenommen) **

Wassermenge je 10 m Graben-länge

Bornstraße

5 x 10-6 m/s 3,0 m 2,4 m 1,0 bis 2,0 m³/h

Bismarck-straße

5 x 10-6 m/s 4,5 m 3,2 m 2,0 bis 3,0 m³/h

Magdeburger Straße

5 x 10-6 m/s 4,5 m 4,0 m 2,5 bis 3,5 m³/h

* Bezug: etwa in der Mitte des betrachteten Abschnitts; Abstand zw. Rohrsohle und mittl. Wasserstand zzgl. 1,0 m Es wird von einer Absenkung bis 0,5 m unter Aushubsohle ausgegangen ** Doppelgräben (für zwei parallele Leitungen) werden nicht berücksichtigt

Die o.g. Berechnungen basieren auf einem Zufluss zu einer Baugrube mit offener Wasserhal-tung im Beharrungszustand (ohne aktive Entwässerung über Spüllanzen oder Brunnen).

Start- und Zielbaugruben des Rohrvortriebs

Bei den hier geplanten Baugruben sind erfahrungsgemäß Entspannungsbrunnen auszubilden. Erfahrungsgemäß kann für vergleichbare Baugruben mit Einbindung in den Mergel und Ausbil-dung von Entspannungsbrunnen von einem Gesamt-Grundwasserandrang in der Größenord-nung von 1 bis maximal 10 m³/h ausgegangen werden, wobei dieser Wert von der Klüftigkeit des Mergels unmittelbar abhängig ist und bei sehr starker Klüftigkeiten auch größer sein kann. Die Wassermenge kann grob mit ≤ 1 m3 je Entspannungsbrunnen (je Entspannungsbrunnen max. 10 m² anteilige Fläche) abgeschätzt werden.

11.5.2 Setzungen infolge von Grundwasserabsenkungen

Durch Grundwasserabsenkungen im Baugrund erhöht sich die Wichte der betroffenen Boden-schichten. Dies führt zu zusätzlichen Spannungen, die wiederum Setzungen verursachen können. Maßgeblich hierfür sind diejenigen Grundwasserabsenkungen, die unterhalb der natürlich auftretenden Grundwasserbandbreite liegen und dadurch ein höheres Spannungsniveau im Boden verursachen.



Im Rahmen des hier vorliegenden Bauvorhabens können mögliche Setzungserscheinungen im Rahmen einer Grundwasserhaltung Relevanz erlangen, falls z.B. eine quartäre Wasserhaltung in den offenen Baugruben erfolgen soll. Zur überschlägigen Abschätzung möglicher eintretender Setzungen werden nachfolgend vereinfachend einige ausgewählte Bereiche mit ungünstigen Annahmen untersucht. Dabei werden folgende Randbedingungen angesetzt:

• Auf der sicheren Seite liegend wird der gemessene mittlere Grundwasserstand als maßgeblicher Wasserstand herangezogen, bei dem eine Unterschreitung zu einer setzungsrelevanten Spannungserhöhung im Baugrund führt.

• Das quartäre Grundwasser wird bis zur Grabensohle abgesenkt. Für dieses Absenkmaß wird die Setzung ermittelt (Annahme: betrachtetes Objekt befindet sich direkt neben der Baugrube). Eventuelle Grundwasserentnahmen im Mergel führen nicht zu maßgeben-den Setzungseinflüssen auf die Kreide oder das Quartär.

• Die kompressiblen Schichten berücksichtigen nur das Quartär und den Mergelzersatz. Diejenige Schicht, in der Grundwasser abgesenkt wurde, wird dabei hinsichtlich der maßgebenden rechnerischen Mächtigkeit zu 50 % als kompressible Schicht angesetzt.

• Es wird ein mittlerer Steifemodul angenommen.

• Das maximal mögliche Setzungsmaß wird überschlägig abgeschätzt zu: s = (σ / Esm) * h

In der nachfolgenden Tabelle werden die Ergebnisse dargestellt.

Tabelle 11-4: Setzungsabschätzung aus Grundwasserhaltung für ausgewählte Bereiche

Bereich Absenkmaß

[m]

Spannungs-zunahme

[kN/m²]

Mächtigkeit kompressible Schicht ca.

[m]

mittlerer Steife-modul Es

[MN/m²]

Setzung

[mm]

S_.025 1,5 15 0,8 12 1

Bismarckstraße 1,5 15 0,8 12 1

Magdeburger Str. 4,0 40 3,0 15 8

Auf Grundlage dieser Ergebnisse sowie der bekannten Ausführungsplanungen und Baugrund-schichtungen kann für quartäre Wasserhaltungen im Bereich der Bornstraße und Bismarckstra-ße von Setzungen in einer Größenordnung ca. 1 mm bzw. wenigen Millimetern ausgegangen werden. Maßgebende Auswirkungen auf benachbarte Bauteile und Anlagen infolge von Setzungserscheinungen durch Grundwasserhaltungen sind aus fachgutachterlicher Sicht bei den o.g. Randbedingungen daher hier i.d.R. nicht zu erwarten.

Im Bereich der Magdeburger Straße wurden für die o.g. ungünstig gewählten Randbedingungen rechnerische Setzungen von 8 mm ermittelt. Aufgrund der unmittelbaren Nähe der Gräben zu



den Gebäuden liegen somit bei einer hohen Grundwasserabsenkung teilweise erhöhte Gefähr-dungen hinsichtlich unzulässiger Setzungen vor.

Es handelt sich lediglich um überschlägige Berechnungen, die im Bedarfsfall an die Planungen und unter Berücksichtigung genauerer geometrischer Angaben, Gründungstiefen von Gebäu-den, geplante Absenkungstiefen etc. anzupassen sind.

11.5.3 Beweissicherung

Die aus dem unterirdischen Vortrieb (Regelvortrieb, ohne außerplanmäßige Besonderheiten) resultierende Setzungsmulde erreicht unter Zugrundelegung der in Kapitel 11.2.5 dargelegten, abgeschätzten Setzungsbeträge eine rechnerische Breite an der Geländeoberfläche von bis zu ca. 3,5 m seitlich der Rohrachse.

Der Beweissicherungskorridor sollte vor o.g. Hintergrund mit mindestens ca. 5 bis 10 m zu beiden Seiten der Vortriebsachse gewählt werden. Die vorhandenen Baugrundverhältnisse sowie die Tiefenlage des Kanals machen nach derzeitigem Sachstand i.d.R. keine weitere Ausdehnung erforderlich.

Über den o.g. Beweissicherungskorridor hinaus sollten weitere Bauwerke im Bedarfsfall nach örtlichen und bausubstanzlichen Erwägungen o.ä. einbezogen werden.

Im Hinblick auf die offenen Gräben ist zu berücksichtigen, dass im Rahmen der Einbringung des Verbaus, der Bodeneinbauarbeiten und der anschließenden Wiederherstellung des Stra-ßenoberbaus Schwingungen erzeugt werden, so dass im Umfeld Erschütterungen und Schäden entstehen können. Der vergleichsweise oberflächennah anstehende Mergelstein wirkt diesbe-züglich ungünstig, so dass Schwingungen gut übertragen werden. Gebäude im Umfeld von mindestens 10 bis 20 m zu den Gräben und Baugruben sollten daher einer Beweissicherung unterzogen werden.

Die im Nahbereich der offenen Baugruben vorhandenen Gebäude sind ebenfalls einer Beweis-sicherung zu unterziehen. Dies betrifft insbesondere die sensiblen Baubereiche (z.B. Kreu-zungsbereich Bornstraße / Bismarckstraße oder Bereich Magdeburger Straße). Hier sind ggf. regelmäßige Verformungsmessungen an naheliegenden Gebäuden auch während der Baupha-se zu empfehlen. Die Messungen sind kontinuierlich auszuwerten und die Ergebnisse zu beur-teilen.

Sofern Grundwasserabsenkungen ausgeführt werden, können infolge des Absenktrichters theoretisch auch größere Einflusszonen vorliegen. Die größte Grundwasserabsenkung im Quar-tär kann gemäß dem vorhergehenden Kapitel mit ca. 4,0 m angenommen werden. Unter Annahme der i.d.R. anstehenden gemischtkörnigen Böden ist nach überschlägigen Ermittlungen davon auszugehen, dass hierbei ein maßgebender Einflussradius von ca. 13 m



auftreten kann (Annahme: k = 5 x 10-6 m/s). Bei größeren Durchlässigkeiten, die jedoch im Bereich der Lockergesteine nur untergeordnet bzw. i.d.R. nicht in einer großen Ausdehnung auftreten, nimmt die Reichweite zu.

Evtl. Schwingungseinflüsse z.B. hinsichtlich der Rammung von Spundwänden können derzeit nicht weitergehend hinsichtlich der maßgebenden Reichweite bewertet werden. Allgemein sind 20 m für die zu beweissichernde Einflusszone zunächst als ausreichend anzusehen, die maßgebenden Abstände sind jedoch abhängig von den konkret anstehenden Böden und den eingesetzten Verfahren. Bei evtl. Ramm- oder Vibrationsarbeiten sind stichprobenartige Erschütterungsmessungen an nahegelegenen Gebäuden zum Nachweis der gemäß DIN 4150 angegebenen Grenzwerte (Anhaltswerte) vorzusehen. Die Messungen sollten bei Antreffen von Baugrundverhältnissen vorgenommen werden, die evtl. Erschütterungen ungünstig beeinflussen, wie z.B. Einrammen in den Kreidehorizont, in dicht gelagerte Sande und Kiese oder in kompakte Auffüllungen. Ferner sollten diese Messungen ohnehin bei Entfernungen von < 15 m zwischen Rammung und Bauwerk vorgenommen werden. Im Zusammenhang mit dem Ziehen von Spundbohlen sollte die Höhenlage des Kanals während des Ziehvorgangs beobachtet werden.

Generell ist vorzuschlagen, an den entsprechend beweiszusichernden Gebäuden auch Höhenbolzen anzubringen und diese mindestens vor und – bei Bedarf – nach der Maßnahme zu messen. Die Höhenbolzen sollten u.a. umlaufend außen um das Gebäude angeordnet werden, um auch evtl. Schiefstellungen erfassen zu können. Die Ursprungshöhen sind im Vorfeld jeglicher Bauaktivitäten aufzunehmen. Bei evtl. im Nahbereich der Trasse vorhandenen Neubauten ist zu berücksichtigen, dass hier auch unabhängig von der geplanten Kanalbaumaßnahme Setzungen möglich sind. Hinsichtlich einer Bewertung eines evtl. zusätzlichen Einflusses sollte hier eine permanente Höhenaufnahme in bestimmten Zeitabständen sowie ebenfalls Messungen an benachbarten Punkten (außerhalb des Neubaus) erfolgen. Die Beweissicherung sollte für statisch zusammenhängende Gesamtbauwerke vorgenommen werden und kann damit insgesamt über die o.g. Abstände zur Leitungsachse hinausgehen.

11.6 Hinweise zur Bauausführung

In den jeweiligen Kapiteln zu den offenen und geschlossenen Bauweisen sind teilweise bereits spezielle Hinweise zur Bauausführung enthalten. Darüber hinaus sind generell folgende allgemeine Hinweise zur Bauausführung zu beachten.

Aushubarbeiten

Bei Durchführung von Erdarbeiten ist zu beachten, dass bindige Bodenmaterialien bei Wasserzutritt schnell ihre Konsistenz verändern und weich bis breiig werden. Anstehende bindige Aushubsohlen im Bereich der Baugruben sind daher unmittelbar mit einer



Kiesfilterschicht o.ä. zu schützen. Ferner sind freigelegte, bindige Bodenarten gegen Frost zu sichern, da sonst mit einem Mehraushub zu rechnen ist. Die teilweise in den Bausohlen der Schachtbauwerke und der offenen Bauweise auftretenden Bodenmaterialien der Bodengruppen SU*, ST*, UL, UM, TL sind i.d.R. als sehr frostempfindlich einzustufen. Bindige Baugrubensohlen dürfen nicht direkt mit Geräten befahren werden (Schutzschicht).

Bei Aushub in der Gründungs-/Aushubebene festgestellte Schichten weicher bis breiiger Konsistenz bzw. organische Böden sind zu entfernen und durch geeignetes nichtbindiges, gut verdichtbares, wasserunempfindliches Material zu ersetzen. Im Bedarfsfall sind ausgehobene und für einen Wiedereinbau vorgesehene Böden mit bindigen Bestandteilen > 10 % abzudecken.

Der Bodenaushub in der Sohle und der nachfolgende Einbau der Kiespackung bzw. der Bodenaustausch ist auf kurze Abschnitte zu beschränken, um den Wassereinfluss und die Erosionsgefährdung der freigelegten Sohle zu minimieren. Allgemein sind dynamische Einflüsse sowie ein Aufstau von Wasser im Zuge der Arbeiten auf der Bausohle weitgehend zu vermeiden. Die Bausohle ist so herzustellen, dass der dort anstehende Boden bis in eine Tiefe von mindestens 0,5 m unter Sohle frei von Grund- und Schichtenwasser ist. Der Nachweis gegen hydraulischen Grundbruch ist zu beachten.

In jedem Fall ist während der Aushubarbeiten der Grundwasserstand zu berücksichtigen, der je nach Jahreszeit und Witterung unterschiedlich auftritt. Auf Basis der vorliegenden Messungen ist mit einem Grundwasserstand zu rechnen, der deutlich oberhalb der Arbeitsebene liegt. Wäh-rend der Bauphase sollten kontinuierliche Messungen an den umliegenden Grundwassermess-stellen erfolgen.

Sofern bei den Erdarbeiten organoleptische Auffälligkeiten, d.h. auffällige Gerüche oder auffällige Verfärbungen angetroffen werden, sollte ein Fachgutachter vor Ort über evtl. weitergehende Maßnahmen (chemische Analysen, Arbeitsschutzmaßnahmen) entscheiden.

Im Hinblick auf eine fachgerechte Ausführung der Erdarbeiten empfehlen wir eine regelmäßige geo- und umwelttechnische Begleitung durch ein entsprechendes Fachbüro.

Einbau / Rückbau

Hinsichtlich der Rückverfüllung der hergestellten Baugruben sind feuchte oder nasse sowie bindige Aushubböden im Allgemeinen nicht zu verwenden. Die geotechnische Eignung des anstehenden Bodenmaterials ist in Kapitel 9.3 dargelegt und hängt u.a. von einer ausreichend guten Separierung in der Aushubphase ab. Die umwelttechnische Beurteilung der Böden (siehe Kapitel 10.3 und 13.1) ist zu berücksichtigen.

Sofern die Lieferung von zusätzlichem Bodenmaterial erforderlich wird, ist die Verwendung von nichtbindigem, gut verdichtbaren, wasserunempfindlichen Bodenmaterial empfehlenswert (San-de, Grubenkiese, Kalksteinschotter etc.). Im Rahmen der Verdichtung ist bei der Rückverfüllung im Bereich der offenen Baugruben ein Verdichtungsgrad von generell DPr ≥ 95 % einzuhalten,



sofern lediglich untergeordnete Anforderungen bestehen (z.B. im Bereich von Grünflächen o.ä.). Je nach Tiefe unter Planum und Bodenmaterial sind im Bereich von Wegen bzw. Straßen die Einbauanforderungen der ZTV E–StB 09 zu berücksichtigen (siehe Auszug in der nachfol-genden Tabelle).

Tabelle 11-5: Anforderungen an das 10%-Mindestquantil1) für den Verdichtungsgrad DPr bzw. an das 10 %-Höchstquantil 1) für den Luftporenanteil na

Bereich Bodengruppen DPr in %

na in Vol.-%

1 Planum bis 1,0 m Tiefe bei Dämmen und bis 0,5 m Tiefe bei Einschnitten

GW, GI, GE SE, SW, SI GU, GT, SU, ST

100 –

2 1,0 m unter Planum bis Dammsohle GW, GI, GE SE, SW, SI GU, GT, SU, ST

98 –

3 Planum bis Dammsohle und bis 0,5 m Tiefe bei Einschnitten

GU*, GT*, SU*, ST* U, T, OU1), OT1)

97 12 1)

1) Die zugehörigen Hinweise der ZTV E–StB 09 sind zu beachten

Auf die teils bewegungsempfindlichen Böden in der Aushubsohle ist ausdrücklich hinzuweisen. Grundsätzlich ist daher im Zuge der Erdarbeiten auf eine sehr sorgfältige Ausführung im Bereich der Bausohlen zu achten, um Aufweichungen in den vorhandenen bindigen Sohlbereichen während des Bodeneinbaus bzw. der Verdichtung zu vermeiden. Vor diesem Hintergrund ist in jedem Fall zu beachten, dass die 1. und 2. Lage eines evtl. Bodenaustauschs (nichtbindiges, wasserunempfindliches, gut verdichtbares Bodenmaterial der Bodengruppe GW nach DIN 18196) in der Sohle lediglich mittels mehrfachen statischen Übergängen (ohne Vibration) zu verdichten ist. Anfallendes Wasser ist möglichst umgehend dem Pumpensumpf zuzuführen. Das Aufbringen eines Geotextils zwischen Bodenaustausch und bindigem Untergrund zur Verhinderung von Ausschlämmungen ist empfehlenswert.

Folgende Bedingungen sind bei einem evtl. Bodenaustausch zur Untergrundverbesserung oder zur Erstellung eines Kiesfilters einzuhalten:

- Kornabstufung zur Untergrundverbesserung ca. 0/56 mm, Kiesfilter ca. 16/32 mm

- lagenweiser Einbau (dmax = 0,25 m)

- Verdichtungsgrad DPr ≥ 97 %

- Einsatz von mindestens mittelschwerem Verdichtungsgerät bei mindestens 4 bis 6 Übergängen, im Einflussbereich unterlagernder bindiger Böden ohne Vibration (siehe o.g. Hinweise)

- Überprüfung der erzielten Verdichtung bei evtl. großflächigem Bodeneinbau z.B. mittels Densitometerversuchen o.ä.



Im Hinblick auf den Aufbau und die Ausbildung der geplanten Dränageleitungen bzw. der zu verwendenden Filtermaterialien sind unabhängig von den o.g. Angaben die planerischen Vor-gaben zu beachten, die u.a. auf den Richtlinien der Emschergenossenschaft für hydraulische Ersatzsysteme basieren.

Unter Berücksichtigung der hier vorliegenden Planungsrandbedingungen ist besonders darauf hinzuweisen, dass die Dränagesysteme in der Magdeburger Straße teilweise unterhalb bzw. im Lastausbreitungsbereich der geplanten Bachverrohrung liegen (vgl. Bild 5 in Kapitel 11.4.1). Es ist daher unbedingt darauf zu achten, dass auch im Bereich der Dränagesysteme eine fachge-rechte und ausreichende Verdichtung des Filtermaterials bzw. der Dränagebettung ausgeführt wird. Auch die Zwischenlage unterhalb der Rohrbettung der Bachwasserleitung, die auf der Oberkante des Dränagefilters eingebaut wird, sollte daher aus gut verdichtbarem, gut abgestuf-ten, wasserunempfindlichen Material der Bodengruppe GW bestehen und fachgerecht verdich-tet werden.

Baugruben / Verbau

Grundsätzlich sind die Hinweise der DIN 4124 "Baugruben und Gräben, Böschungen, Arbeitsraumbreiten, Verbau" einzuhalten.

Es ist ein Schutz der Baugruben gegen zufließendes Oberflächenwasser vorzusehen. Evtl. Baugrubenböschungen sind bei starken Regenfällen abzudecken. Die Neigung der Böschungen für den Bauzustand bei Böschungshöhen h ≤ 5,0 m dürfen ohne Grundwasser-strömung und ohne zusätzliche Belastung höchstens 60° für bindigen (bei mindestens steifer Konsistenz) bzw. 45° für nichtbindigen Boden betragen. Andernfalls sind entsprechende Standsicherheitsnachweise zu führen.

Generell ist im Rahmen der Erdarbeiten zu beachten, dass die vorliegenden Schluffe und Sande eine hohe Fließfähigkeit unter Grundwassereinfluss aufweisen.

Sofern keine wasserdichte und druckhaltende Bausohle ausgeführt wird, sind im Hinblick auf einen Nachweis gegen hydraulischen Grundbruch in der Ausführungsplanung entsprechende Berechnungen auszuführen, um u.a. die erforderliche Einbindetiefe des Verbaus (vorzugsweise Bohrpfahlwand, siehe Kapitel 11.3.2) unterhalb der Sohle zu bemessen.

Bei jeglichen wasserdurchlässigen Verbausystemen ist aufgrund der umliegenden Bebauung (Straßen, Medienleitungen, Gebäude) auf die Standfestigkeit der Böschungen bzw. auf eine Verhinderung von Bodenaustrag unbedingt permanent zu achten. Im Falle von unkontrolliertem seitlichen Bodenaustrag oder Bodennachfall sind entsprechende Maßnahmen z.B. zur Verhin-derung von Bodenaustrag einzuleiten bzw. der Ausbau / Aushub ist zu unterbrechen und die Fachbauleitung zu verständigen. Im Bedarfsfall ist eine temporäre Wasserhaltung zu installieren oder die bereits vorhandene Wasserhaltung ist zu ergänzen (z.B. zusätzliche Filterlanzen).



Während der Herstellung der Baugruben sind erdseitige Hohlräume oder Ausbrüche hinter dem Verbau zu vermeiden bzw. zu minimieren. Es ist auf einen kraftschlüssigen Verbund zu achten, damit Verformungen im Umfeld weitgehend reduziert werden. Beim Einbau oder Rückbau even-tuell aufgetretene Hohlräume sind unmittelbar wieder zu verschließen.

Besondere Hinweise zum Spritzbetonverbau

Die Verbauempfehlungen hinsichtlich der Ausbildung mittels eines Spritzbetonverbaus bedingen bei den hier vorhandenen Grundwasserdruckhöhen in der Kreide eine sehr sorgfältige Ausführung. Im Hinblick auf einen eventuellen Spritzbetonverbau sind folgende ausschrei-bungs- und ausführungsrelevanten Hinweise unbedingt zu beachten:

• Der Nachweis gegen hydraulischen Grundbruch und Auftrieb der Sohle ist anhand einer FE-Berechnung unter Einbeziehung der Bodenspannungen und -verformungen – insbe-sondere aufgrund der fehlenden Einbindung des Verbaus unterhalb der Aushubsohle – detailliert zu führen.

• Eine Spritzbetonbauweise ist für große und tiefe Baugruben in sensiblen Bereichen mit setzungsempfindlichen Leitungen oder dicht angrenzender Bebauung nicht anzustreben. Andernfalls sind Zusatzmaßnahmen zu erörtern.

• Die erforderliche Mindestbetondeckung ist mit 5 cm anzusetzen.

• Die Schalenmindestdicke beträgt 20 cm. Die Bewehrung ist generell 2-lagig vorzusehen.

• Die Abschachtungstiefe ist an die Standfestigkeit des Bodens anzupassen, darf i.d.R. jedoch maximal 1,0 bis 1,5 m betragen.

• Durch Anordnung von Abschlauchungen und ggf. Dränmatten ist die Spritzbetonschale so auszubilden und zu perforieren, dass sich erdseitig innerhalb des Mergels bzw. Mergelsteins kein Wasserdruck aufbauen kann. Die Abschlauchungen sind über die gesamte Schale gleichmäßig anzuordnen. Das anfallende Wasser ist in der Baugrube in geeigneter Weise und dem Baufortschritt folgend fachgerecht zu sammeln und abzuführen.

• Die technische Mitteilung „Biegeweiche Baugruben aus Spritzbeton“ der Landesvereinigung der Prüfingenieure für Baustatik e.V. NRW ist zu berücksichtigen.

• Innerhalb des Mergels ist tendenziell i.d.R. mit einem geringen Wasserandrang zu rechnen. Von einem bereichsweise erhöhten Wasserandrang infolge gut durchlässiger Schichtpakete (klüftiger Mergelstein) ist abschnittsweise zu rechnen, so dass im Rahmen der Aushubarbeiten stetig mit veränderten Randbedingungen und erforderlichen Anpassungen zu rechnen ist. Die Art der Anpassungen (Abschlauchungen, Dränmatten etc.) bleibt dem Unternehmer unter Berücksichtigung der technischen Erfordernisse überlassen, so dass in der Ausschreibung funktional die möglichen technischen Varianten darzulegen und in die Leistungen zur Baugrubenerstellung einzukalkulieren sind.



• Die erdseitige Dränierung gilt im Wesentlichen nur für den Bereich des Mergels. Am Übergang zwischen Quartär und Mergel ist eine erdseitige Umläufigkeit zwischen Quartär und Kreide unbedingt zu vermeiden. Die beiden Horizonte sind in jedem Fall zu trennen.

• Für den Fall eines verstärkten Wasserandrangs können zusätzlich zu den o.g. Drän-matten und Abschlauchungen z.B. auch außenliegende Grundwasserabsenkungen im Mergel mittels Vakuumtiefbrunnen erforderlich werden. Alternativ können auch Injektionsmaßnahmen im Bereich von Klüften sinnvoll sein. Diese Maßnahmen sollten zusätzlich als Eventualposition in die Ausschreibung einbezogen werden (in Verantwor-tung des AN ohne Spezifizierung auf Brunnen oder Injektionen).

• Sofern sich ungünstige Veränderungen in den Eigenschaften des Mergels bzw. Mergel-steins ergeben oder falls ungünstige Abweichungen zu den Baugrunduntersuchungen vorliegen, so ist dieses unmittelbar anzuzeigen. Kritisch sind insbesondere Anzeichen auf einen starken Wasserandrang mit einhergehenden starken Strömungsgeschwindig-keiten sowie Hinweise auf erosionsfähige Eigenschaften in der Bausohle, wie z.B. stark sandiger Mergel mit Lockergesteinseigenschaften.

• Unabhängig von den rechnerischen Nachweisen ist bei den hier vorliegenden Rand-bedingungen grundsätzlich die Ausführung von Entspannungsbrunnen vorzusehen, die in der Baugrube angeordnet werden. Hierfür sind folgende Randbedingungen als Mindestanforderungen zu berücksichtigen:

à Bohrdurchmesser ≥ 300 mm à Rasterabstand untereinander 3,0 m à lichter Abstand zur Innenkante der Verbauwand 1 m (dort ringförmige Anordnung mit

gleichmäßigem Abstand) à Bohrtiefe unterhalb der Bausohle bzw. der Verbauunterkante von mindestens 3 bis

4 m in den Mergel à Ausführung der Entspannungsbohrungen bereits mit Aushubbeginn ausgehend von

der Geländeoberkante à Verfüllung mit enggestuftem Filterkies (z.B. 2/8 mm) oder Filtersand (1/2 mm) à Gewährleistung eines ungehinderten Abflusses des anfallenden Wassers in den

Flächenfilter (d > 0,4 bis 0,5 m) und von dort über Pumpensümpfe aus der Baugrube à Während des Aushubs und zur vorlaufenden Entwässerung können die

Entspannungsbrunnen entsprechend genutzt werden (z.B. durch Ausbau mit Filterrohren)

• Die Anordnung von Kiessäulen bzw. Entspannungsbrunnen trägt wesentlich zur Erhöhung der Sicherheit der Baugrubensohle bei. Modell-Berechnungen für vergleichbar vorliegende Randbedingungen ergaben, dass bei einem Baugrubenaushub von tiefer als 9 m die Sicherheit der Sohle ohne Kiessäulen generell nicht ausreichend ist. Für evtl. Baugrubentiefen > 9 m oder bei erhöhtem Wasserandrang aus der Sohle ist daher zu empfehlen, die Bodenplatte mit einem entsprechenden Bewehrungsanschluss



kraftschlüssig an die Spritzbetonschale anzubinden. Sofern keine Bodenplatte vorgesehen sein sollte, ist bei v.g. Baugrubentiefen an der Spritzbetonschale ein Sporn von ca. 1,0 m Breite als Bodenplattenring auszubilden, der abschnittsweise erstellt und mit der Schale biegesteif verbunden wird. Damit kann die Gefahr eines randnahen Versagens bei sehr tiefen Baugruben weiter vermindert werden.

Besondere Hinweise für Bohrpfahlwände

Sofern keine wasserdichte und druckhaltende Bausohle ausgeführt wird, sind im Hinblick auf einen Nachweis gegen hydraulischen Grundbruch in der Ausführungsplanung entsprechende Berechnungen auszuführen, um u.a. die erforderliche Einbindetiefe der Bohrpfähle unterhalb der Sohle zu bemessen.

Im Hinblick auf den Nachweis gegen hydraulischen Grundbruch ist für Vordimensionierungen bei kreisrunden Bohrpfahlwänden nach Erfahrungen eine übliche Mindesteinbindetiefe der Verbauunterkante unterhalb der Bausohle von ca. 3,0 m zu berücksichtigen. Erfahrungsgemäß erfüllt diese Einbindetiefe die erforderlichen Nachweise gegen hydraulischen Grundbruch und kann daher konstruktiv angesetzt werden. Geringere Einbindetiefen sind nachzuweisen.

Unabhängig von den rechnerischen Nachweisen ist auch für die mit Bohrpfahlwänden ausgebildeten Baugruben, die deutlich in den Mergel einbinden und bei den hier vorliegenden Randbedingungen damit deutlich unter dem Grundwasserspiegel liegen, grundsätzlich die Ausführung von Entspannungsbrunnen vorzusehen. Für die Anordnung und Ausbildung der Entspannungsbohrungen gelten die o.g. Mindestanforderungen gemäß den Angaben zur Spritzbetonbauweise.

Im Rahmen der rechnerischen Nachweisführungen können sich ggf. abweichende Parameter ergeben.

Grundwasserhaltungen

Im Rahmen der offenen Bauweisen zur Verlegung der Kanäle, für nicht wasserdichte Bau-grubenverbaue sowie je nach geplanter Ausführung der Schachtbaugruben ist je nach Bauab-schnitt eine Grundwasserabsenkung mittels Vakuumanlage (Vakuumfilterlanzen / Vakuumtief-brunnen) zzgl. offener Wasserhaltung für Tagwasser mindestens optional vorzusehen. Das Absenkziel in den Baugruben beträgt jeweils mindestens 0,5 m unter Rohrauflager bzw. Baugrubensohle.

Zur Erzielung einer erfolgreichen und gleichmäßigen Absenkung empfiehlt es sich bei unregelmäßig geschichtetem Baugrund im Quartär, die Filterlanzen gestaffelt anzuordnen. Die Filterstrecke der einzelnen Saugbrunnen liegt in diesen Fällen nicht einheitlich in einer Tiefe, sondern in verschiedenen Bodenhorizonten. Weiterhin sind die Spülfilterbrunnen mit einer Filterschüttung auszurüsten, um einen gleichmäßigen Unterdruck auf der gesamten Höhe der zu entwässernden Schicht ausüben zu können. Das obere Ende der Brunnen ist abzudichten (z.B. mittels Ton). Zur Vermeidung von Bodenentzug und Erreichung eines optimalen



Wirkungsgrades sind die Filter gegenüber den zu entwässernden Böden filterstabil auszubilden bzw. die Schlitzweite entsprechend auf die anstehenden Böden anzupassen.

Bei Planung und Ausführung von evtl. Tiefbrunnenanlagen zur temporären Grundwasser-absenkung ist ebenfalls zu beachten, dass bereichsweise Einschränkungen bzw. Erschwernisse hinsichtlich unterschiedlich durchlässiger Bodenmaterialien bestehen. Bei ungünstigen Schichtfolgen oder Klüften besteht die Gefährdung, dass einzelne Schichten nicht ausreichend oder nur mit Zusatzmaßnahmen entwässert werden können. Eine genaue Kenntnis der lokalen Bodenverhältnisse sowie eine im Vorfeld sorgfältige Planung der Brunnenanlagen sind erforderlich.

Es ist generell zu berücksichtigen, dass u.a. im Zuge evtl. Brunnenbohrungen wie auch (stichprobenartig) im Zuge von Bohrpfahlbohrungen DIN-gerechte Bodenansprachen vorzunehmen sind und der Brunnenausbau an die angetroffenen Verhältnisse nach Art und Umfang (Anzahl, Tiefe, Lage der Filterstrecken etc.) sorgfältig angepasst wird. Die Brunnenbohrungen sind so tief auszuführen, dass die maßgebenden Schichten für die Nachweise gegen Auftrieb der Sohle und gegen hydraulischen Grundbruch sicher erfasst werden. Die Ergebnisse der Brunnenbohrungen sind sorgfältig grafisch und tabellarisch zu dokumentieren. Vor evtl. Aushubmaßnahmen, Ein- und Ausfahrvorgängen oder sonstigen Arbeiten im Schutz einer Grundwasserabsenkung ist der erforderliche Wasserstand durch entsprechende Pegelmessungen an gesonderten Messstellen nachzuweisen.

Weil die feinkörnigen Böden aufgrund ihrer geringen Durchlässigkeit Grundwasser nur sehr langsam abgeben, ist nach Inbetriebnahme von Vakuumanlagen eine ausreichende Vorlaufzeit zu berücksichtigen, um eine wirksame und erforderliche Absenkung zu erzielen.

Im Zuge von Grundwasserhaltungen sind generell die Fördermengen und Absenkraten (Kontrollpegel) regelmäßig, i.d.R. täglich, zu protokollieren und die Daten der Bauüberwachung und der geotechnischen Fachbauleitung vorzulegen.

Die auf der Gesamtstrecke geplanten Baugrubensohlen für den Rohrvortrieb sowie teilweise auch die offenen Gräben für den Leitungsbau befinden sich häufig im Bereich des Emscher-Mergels und in großer Tiefe unter dem Grundwasserspiegel. Zusätzlich zu den je nach Baugrubenverbau angegebenen Wasserzutritten aus dem Quartär muss daher auch ein Grundwasserzufluss aus dem in der Sohle anstehenden Mergel berücksichtigt werden. Dabei ist zu beachten, dass die zu erwartende Wassermenge grundsätzlich mit der Absenkung des Wasserstands in der Baugrube sowie mit Anzahl und Tiefe der Entspannungsbohrungen zunimmt. Zusätzlich ist erfahrungsgemäß davon auszugehen, dass die im Sohlbereich anfallenden Wassermengen starken Schwankungen unterliegen, z.B. basierend auf unterschiedlich starker Klüftigkeit, Tagwasser oder Undichtigkeiten in der Wand.



11.7 Baugrundrisiko

Im unmittelbaren Bereich der geplanten Druckrohrleitungstrasse stehen nach den bereits vorhandenen sowie den aktuell durchgeführten Untersuchungen ca. 20 direkte Aufschlüsse (Bohrungen und Kleinbohrungen mit durchgehender Kerngewinnung) sowie in entsprechender Anzahl auch Rammsondierungen zur Verfügung. Rechnerisch ergibt sich hieraus ein mittlerer Untersuchungsabstand für die ca. 765 m lange Trasse von ca. 38 m. Im Vergleich zur DIN 4020, die bei Linienbauwerken einen Untersuchungsabstand von ca. 50 m bis 200 m empfiehlt, wurde das Untersuchungsgebiet somit engmaschig erkundet.

Dennoch handelt es sich um stichprobenartige Aufschlüsse, zwischen denen Abweichungen möglich bzw. wahrscheinlich sind, so dass eine lineare Interpolation o.ä. zwischen den Ansatzpunkten eine Annahme darstellt, die die tatsächlichen Verhältnisse annähert, aber nicht sicher beschreibt.

Mit der Interpolation bzw. den beigelegten Längsschnitten wird allerdings die notwendige einheitliche Kalkulationsgrundlage für die anbietenden Unternehmen auf Grundlage der Untersuchungsergebnisse vorgelegt.

Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen verschiedene Baugrundmerkmale auf, die im Zuge der Planung und der Bauausführung ggf. besonders zu berücksichtigen sind, wie z.B.:

• fließfähige bzw. bewegungsempfindliche Bodenarten • lokal anstehende humose Bodenarten • unterschiedlich zusammengesetzte Auffüllungen • unterschiedliche Ausbildung der Kreide als Mergel und Mergelstein • gespannte Grundwasserverhältnisse oder Stauwasserzutritt bei Anschneiden von

Auffüllungen, nichtbindigen Bodenarten und der Kreide (2. Grundwasserstockwerk) • erhöhte Wasserdurchlässigkeiten im Bereich der kiesig-sandigen Bachablagerungen mit da-

raus resultierenden erhöhtem Wasserandrang und erhöhter Reichweite bei evtl. Grundwas-serabsenkungen

• Relikte früherer Bauwerke (Altbestand) oder sonstige Bauhindernisse sind grundsätzlich aufgrund der innerstädtischen nicht auszuschließen. Auf die Bauhindernisrecherche [U26] ist zu verweisen.

Über die o.g. Untersuchungsergebnisse hinaus können im Rahmen der Bauausführung Baugrundmerkmale auftreten, die nicht bzw. nicht in signifikantem Umfang festgestellt worden sind, wie z.B.:

- Geschiebe bzw. Findlinge im Lockergestein, die Hindernisse z.B. bei Vortriebsarbeiten mit geschlossenem Schild oder bei Rammarbeiten darstellen

- Torfe

- verfestigte bis massive Auffüllungen



- weitere Relikte früherer Bauwerke (Altbestand) oder sonstige weitere Bauhindernisse

Die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von nicht bzw. nicht in signifikantem Umfang erkundeten Baugrundmerkmalen lässt sich nicht näher quantifizieren. Bei der Planung und Wahl der Bauverfahren ist darauf zu achten, dass auch außergewöhnliche Baugrundeigenschaften dennoch angemessen und mit vertretbarem Aufwand beherrschbar sind.



12 GEFÄHRDUNGSABSCHÄTZUNG

12.1 Bewertung der Wirkungspfade nach BBodSchV

Eine Bewertung der chemischen Bodenanalysen im Hinblick auf die Wirkungspfade Boden-Mensch, Boden-Nutzpflanze und Boden-Grundwasser ist nicht vorrangiges Ziel des vorliegenden Baugrundgutachtens. Aufgrund der oben dargelegten Intention einer abfalltechnischen Beurteilung ist eine solche Bewertung auch nur sehr eingeschränkt und orientierend möglich, da hierfür spezielle Rahmenbedingungen (z.B. Oberflächenmischproben, tiefenmäßiger Bezug auf beurteilungsrelevante, nutzungsabhängige Horizonte, Analytik bestimmter Korngrößenanteile von Bodenproben etc.) bei der Probenahme und Analytik erfüllt sein müssen.

Wirkungspfad Boden-Mensch

Über einen Direktkontakt oder eine Staubverwehung können im Boden vorhandene Schadstoffe zum Menschen gelangen und ggf. zu einer Beeinträchtigung eines Schutzgutes führen.

Aufgrund des hohen Versiegelungsgrades im Trassenverlauf des 4.Bauabschnitts ist eine akute Gefährdung von Schutzgütern über den genannten Wirkungspfad nicht zu besorgen. Im Zusammenhang mit den anstehenden Baumaßnahmen (Schachtbereiche, weitgehend offene Kanal- bzw. Rohrverlegung in Wohngebieten) sind die Schadstoffanreicherungen aber vor allem im Hinblick auf den Arbeits- und Emissionsschutz relevant („Arbeiten in kontaminierten Bereichen“; Emissionsschutz für die Anwohner).

In den vorliegenden Festsubstanzanalysen treten einzelne Parameterkonzentrationen oberhalb der Prüfwerte der BBodSchV für Industrie- und Gewerbeflächen auf. Auf diese und auf weitere Bereiche, in denen auch abseits der Prüfwerte der BBodSchV nennenswerte Parameter-konzentrationen festgestellt wurden, sei an dieser Stelle hingewiesen:

In den Aufschlüssen BS 111 (0,35 bis 0,60 m) und BS 112 (0,4 bis 0,7 m) (Mischprobe MP 2, Auffüllungsmaterial) wurde eine Benzo(a)Pyren-Konzentation von 187 mg/kg ermittelt, die oberhalb des BBodSchV-Prüfwertes für Gewerbeflächen von 12 mg/kg liegt. In BS 110 (0,0 bis 1,6 m, Auffüllung) bleibt dieser Prüfwert mit 11 mg/kg knapp unterschritten.

Für den Aufschluss BK 10.4, 1,0 bis 2,0 m ist ein Zink-Gehalt von 1.600 mg/kg festgestellt wor-den. Für Zink existiert zwar kein Prüfwert in der Bundesbodenschutzverordnung, grundsätzlich ist die genannte Zink-Konzentration aber als auffällig einzustufen.

Allgemein ist anzumerken, dass für (Bau-) Arbeiten in kontaminierten Bereichen die einschlägigen Regelwerke zu berücksichtigen sind. An dieser Stelle seien insbesondere die TRGS 524 bzw. die DGUV Regel 101-004 (ehemals BGR 192) genannt.



Wirkungspfad Boden-Nutzpflanze

Im Bereich der untersuchten Kanaltrasse wird aktuell kein Nutzpflanzenbau betrieben und ist auch künftig nicht geplant. Daher kann über diesen Wirkungspfad keine Gefährdung von Schutzgütern eintreten.

Wirkungspfad Boden-Grundwasser

Spezielle Untersuchungen zum Wirkungspfad Boden-Grundwasser wurden nicht durchgeführt und waren nicht Auftragsgegenstand. Im Zusammenhang mit der abfalltechnischen Analytik der im Untersuchungsabschnitt anstehenden Bodenmaterialien wurden Eluatanalysen erstellt, die hier hilfsweise für eine Abschätzung zum Wirkungspfad Boden-Grundwasser herangezogen werden. Diese Eluatuntersuchungen zeigen, gemessen an den Eluat-Prüfwerten der BBodSchV [U40] für den Wirkungspfad Boden-Grundwasser, nur wenige Auffälligkeiten (Tabelle 12-1). Den bezüglich der Prüfwerte der BBodSchV auffälligen Analysen in Tabelle 12-1 steht eine deutlich größere Anzahl unauffälliger Analysen gegenüber. Weiterhin ist einschränkend anzuführen, dass die Analysen oft aus dem ungesättigten, relativ oberflächennahen Bereich und damit nicht aus dem Übergangsbereich zwischen ungesättigter und gesättigter Bodenzone stammen, für den die Prüfwerte der BBodSchV gelten. Aufgrund von Schadstoffrückhalteprozessen, die auf dem Sickerweg durch die ungesättigte Bodenzone zu einer Reduzierung der Eluatkonzentra-tionen führen können, lassen sich die Eluatwerte nur eingeschränkt mit den genannten Prüf-werten in Beziehung setzen. Bezüglich der erhöhten Arsen-Gehalte in den Eluatanalysen aus dem Kreidegestein ist anzumerken, dass Arsen dort häufig geogen bedingt (Arsenführung be-stimmter natürlicher Mineralphasen) in leicht erhöhten Konzentrationen auftritt.

Tabelle 12-1: Überschreitungen der Prüfwerte der BBodSchV für den Wirkungspfad Boden-Grundwasser

Probe Materialart Entnahmetiefe (m) Parameter / Kon-zentration (µg/l)

Prüfwert BBodSchV

MP 7 Auffüllung BS 113; 0,30 – 0,75 Fluorid: 1.100 µg/l 750 µg/l

Auffüllung BK 2-16; 0,20 – 1,50 Arsen: 13 µg/l 10 µg/l

- Kreide (gew. Boden)

BK 2-15; 20,00 – 20,20 Arsen: 27 µg/l 10 µg/l

- Kreide (gew. Boden)

BK 2-18; 20,80 – 20,90 Arsen: 22 µg/l 10 µg/l

Eine abschließende Bewertung ist auf der vorliegenden Datengrundlage nicht möglich und war auch nicht Ziel des vorliegenden Berichts. Erforderlichenfalls können weitere Erhebungen zum hier genannten Wirkungspfad erfolgen.



Die Grundwasseranalysen des Pegels BK 10 zeigen deutliche Anreicherungen für einzelne Schwermetallparameter (Kupfer, Blei, Zink), also für Substanzen, die von den in Tabelle 12-1 genannten Werten abweichen.

12.2 Bewertung der Wechselwirkung Baumaßnahme / Altlasten

Gemäß der vorhandenen Datenlage befindet sich der in Rede stehende Kanalabschnitt in einem innerstädtischen Bereich und es sind flächendeckend künstliche Anschüttungen verbrei-tet, die aufgrund ihrer Inhaltsstoffe (u.a. Aschen, Schlacken) partienweise nennenswert schad-stoffbelastet sind. Auf dieser Grundlage sind partienweise Wechselwirkungen zwischen der Baumaßnahme und „Altlasten“ zu besorgen. Die Wechselwirkungen schlagen sich insbesondere in speziellen Bodenmanagement- und Arbeitsschutzbedingungen nieder, die im Kapitel 14 noch näher erläutert werden. Über die Bodenbelastungen hinaus, die mit stichprobenartigen Aufschlüssen ermittelt wurden, ist das Risiko des Antreffens bisher unbekannter Bodenbelastungen und daraus ggf. resultierender Baustellenstillstände gegeben. Durch präventive Planungen (Vorhalten Arbeitsschutzinfrastruktur, Vorhalten Zwischenlager-flächen, Vorklärung Entsorgungswege etc., vgl. Kap. 13) kann dieses Risiko minimiert werden.

12.3 Sanierungsmaßnahmen

Die im Rahmen der Baugrunderkundung ermittelten Daten belegen Bodenbelastungen im Kanaltrassenverlauf, die insbesondere auf belastete Auffüllungsmaterialien zurückzuführen sind (Aschen, Schlacken mit lokal erhöhten PAK(EPA) oder Bleikonzentrationen in der Festsubstanz bzw. erhöhten Sulfat- oder Chlorid-Gehalten im Eluat. Durch die weitgehend geplante offene Verlegung insbesondere auch der Bachverrohrung und der Dränageleitungen muss in die be-lasteten Auffüllungsmaterialien eingegriffen werden. Insbesondere für die Streckenabschnitte, die erhöhte PAK- und Schwermetallbelastungen zeigen, ist ein Rückbau der deutlich über Z2 belasteten Auffüllungen zur Baugrubenverfüllung nicht möglich. Diese belasteten Aushubmate-rialien müssen im Rahmen des Bodenmanagements separiert und auf einer Deponie beseitigt werden. Geeignete Arbeitsschutzmaßnahmen für den Umgang mit belasteten Materialien sind durchzuführen.



13 BODENMANAGEMENTKONZEPT

Im Untersuchungsgebiet werden im Rahmen der kommenden Bauarbeiten verschiedene Materialien mit unterschiedlichen bodenchemischen und bodenmechanischen Eigenschaften (Auffüllungen, quartäre Schluffe, untergeordnet Sande, kretazische Mergel, Z0- bis >Z2-Materialien) anfallen. Daher können Elemente eines Bodenmanagementkonzeptes wie folgt formuliert werden.

Die Notwendigkeit zur Erstellung eines Bodenmanagementkonzeptes ergibt sich neben der Notwendigkeit des Umgangs mit verschiedenartigen Materialien auch aus dem Genehmigungs-bescheid der Bezirksregierung Münster vom 13.02.2012 [U23].

In der Hauptsache ist im Rahmen der auszuführenden Baumaßnahme mit folgenden Tätigkeiten zu rechnen, bei denen mit Erdmaterialien umzugehen ist:

- Herstellen von Baustraßen, Bauplätzen, Arbeitsebenen etc.

- Herstellen von Kleinbauwerken, Gräben, Querschlägen etc.

- Herstellen von Bohrpfahlwänden zur Schachtsicherung

- Aushub von Schachtbaugruben inkl. Voraushub

- Unterirdischer Vortrieb von Kanalrohren

- Herstellung von Kanalsträngen / Rohrleitungen in offener Bauweise (Grabenaushub)

- Verfüllen von Baugruben, Rohrgräben etc.

- Herstellen von begrünten Oberflächen nach Abschluss der Baumaßnahme

13.1 Wiederverwertung vor Ort und externe Entsorgung

13.1.1 Allgemeine Angaben

Im Untersuchungsgebiet sind unterschiedliche Materialien mit unterschiedlichen geologischen und geochemischen Eigenschaften vorhanden (vgl. Kapitel 5.1). Diese Materialien werden gemäß ihrer Eigenschaften wieder verwendet (Baugrubenverfüllung), verwertet oder beseitigt.

Derzeit ist über den Umfang zur Verfügung stehender Bereitstellungsflächen noch nicht abschließend entschieden. Zumindest anteilig ist die Abfuhr und externe Entsorgung von unbelasteten (bis LAGA Z2) und belasteten (größer LAGA Z2) Materialien zu erwarten. Die folgenden Ausführungen betreffen daher insbesondere die Separation überschüssiger Bodenmaterialien im Hinblick auf deren optimierte Verwertung oder Beseitigung. Sollte sich Im Rahmen der weiteren Planung die Möglichkeit der Nutzung von Bereitstellungsflächen



konkretisieren, so ist dieses Vorgehen im Rahmen einer Ergänzung des vorliegenden Bodenmanagementkonzepts mit der zuständigen Behörde abzustimmen (Vorlage Lageplan, schriftliche Erläuterung zu Mengen und Qualitäten).

Um einen optimierten Umgang mit den Bodenmaterialien zu gewährleisten, wird während der Baumaßnahme eine möglichst sortenreine und baupraktisch umsetzbare Trennung von Materialien unterschiedlicher Qualitäten (z.B. Auffüllung, gewachsene quartäre Böden, Kreide-Mergel) realisiert.

Als Orientierung für eine Materialtrennung gelten die folgenden Kriterien und werden, soweit baupraktisch möglich, im Rahmen der Aushubarbeiten berücksichtigt:

- Trennung nach der geologischen Schichtenfolge (Auffüllung; gewachsener Boden I (quartärer Schluff bzw. Schluff); gewachsener Boden II (kretazischer Mergel)) gemäß der Ergebnisse der chemischen Analysen muss für den gewachsenen Boden I mit Bodenqualität Z0 bis >Z2 gerechnet werden; der gewachsene Boden II kann geogen bedingte Anreicherungen verschiedener Parameter aufweisen (z.B. Sulfat); für die Auffüllungen ist von diversen Qualitäten (LAGA Z0 bis >Z2) auszugehen

- Trennung nach der LAGA-Einstufung auf Basis der Voruntersuchungen

- Trennung nach (unerwartet angetroffenen) organoleptischen Eigenschaften (z.B. Fremdgeruch, Verfärbung etc. i.d.R. unter Hinzuziehung des Fachgutachters Boden)

- Trennung nach bodenmechanischen Eigenschaften (z.B. Konsistenz etc.)

Eine Bereitstellung ist für unerwartet angetroffene, organoleptisch auffällige Materialien vorzusehen, eine Sicherung auf der Baustelle erfolgt durch eine Abplanung der betreffenden Bodencharge bzw. durch eine Einlagerung in verschließbare Container. Die Bereitstellung findet für den Zeitraum statt, in dem durch eine erneute Probennahme und Deklarationsanalytik eine Klärung des Entsorgungsweges herbeigeführt ist. Sofern größere Mengen unerwartet verunreinigter Materialien angetroffen werden, muss der weitere ggf. Aushub unterbrochen werden, bis durch geeignete Untersuchungen (Bodenaufschlüsse, chemische Analysen) Qualität und Quantität der Materialien festgestellt und eine direkte Abfuhr des Materials via LKW zur Entsorgungsstelle sichergestellt ist. Die Untere Bodenschutzbehörde der Stadt Gelsenkirchen wird über das Vorgehen im Falle unerwartet angetroffener Bodenverunreini-gungen informiert.

13.1.2 Mengenangaben

Grundlagen für die Berechnung der anfallenden Bodenmengen und die Abschätzung der Bodenqualitäten sind die geologischen und geochemischen Befunde aus den verschiedenen



Phasen der Baugrunderkundung sowie die geplanten Kubaturen der Schachtbauwerke und Haltungen.

Für den Bauabschnitt 4 sind aus den Geometrien der vorgesehenen Schachtbauwerke und Haltungen Kubaturen für die erforderlichen Materialbewegungen berechnet worden, die in der unten folgenden Zusammenstellung aufgelistet werden. Es handelt sich um planerisch ermittelte Ergebnisse, die in Abhängigkeit der tatsächlich eingesetzten Abbau- und Vortriebstechniken in der Praxis Abweichungen aufweisen können.

Im Zusammenhang mit dem Bauvorhaben „Sellmannsbach, 4. Bauabschnitt“ werden als „kontaminiert“ solche Materialmengen definiert, die gemäß der vorlaufenden chemischen Untersuchungen, die überwiegend nach dem Parameterumfang der LAGA Boden (1997, Tabellen II.1.2-2 und -3) in Festsubstanz und Eluat erfolgten, als „>Z2-Material“ eingestuft wurden.

Gemäß der vorliegenden Planungen ergeben sich folgende Boden/Materialmengen (die Angaben verstehen sich als ca.-Werte, die Genauigkeit bis auf einzelne m³ ist rechnerisch bedingt):

Aushub, gesamt (Angabe Emscher-Wassertechnik): ca. 23.283 m³

davon Aushub kontaminiert (>Z2, inkl. erhöhter Sulfatwerte im Kreidemergel): ca. 6.879 m³

Auffüllungsmaterial: ca. 6.033 m³

geogenes Quartär (Sande/Kiese): ca. 547 m³

geogenes Quartär (Schluffe/Tone): ca. 4.956 m³

geogener Kreide-Mergel: ca. 11.747 m³

Oberboden („Mutterboden“) wurde nicht in nennenswerter Menge angetroffen.

Eine belastungsspezifische Massenquantifizierung bezüglich der LAGA-Zuordnungswerte auf der Grundlage der zurzeit vorhandenen Daten ist im Anhang 1 in tabellarischer Form dargelegt.

Die Verteilung angetroffener Bodenqualitäten entspricht der Lage der Kanaltrasse in einem anthropogen langjährig überprägten Raum. Das Antreffen weiterer, bisher unbekannter Verunreinigungen ist nicht auszuschließen.

Aufgrund der überwiegend offenen Bauweise sind große Anteile des Aushubes für eine Wiederverfüllung vorgesehen. Die genaue Verteilung dieser Kubatur nach Hinterfüllungen, Leitungsbettungen etc. sowie allgemeinen Baugrubenverfüllungen steht derzeit noch nicht fest.



13.1.3 Rückverfüllung von Boden in Baugruben

Für die Rückverfüllung von Boden in Baugruben ist grundsätzlich zu unterscheiden, ob Materialien verwendet werden, die aus dem Bauvorhaben Sellmannsbach stammen oder extern angeliefert werden. Eine externe Bodenanlieferung kann erforderlich werden, weil z.B. Böden benötigt werden, die in der geforderten Qualität nicht oder nicht zeitgerecht auf der Baustelle selbst zur Verfügung stehen. Die geotechnische Eignung der Materialien zum Einbau/Rückbau wird vor Anlieferung geprüft und zur Anlieferung freigegeben.

Materialien aus der Baumaßnahme Sellmannsbach

Derzeit wird geprüft, in welchem Umfang Zwischenlagerflächen für Aushubmaterialien aus der Baumaßnahme 4. BA zur Verfügung stehen, und in welchem Umfang Aushubmaterialien nach Zwischenlagerung für einen Wiedereinbau zur Verfügung stehen. Für eine Zwischenlagerung und einen Wiedereinbau von Aushubmaterialien sollen die folgenden Randbedingungen gelten:

Materialien, die im Rahmen des Bauvorhabens 4. BA anfallen, unterliegen gemäß §12 (2) der Bundesbodenschutzverordnung nicht den in §12 (1) formulierten Anforderungen an das Aufbringen und Einbringen von Materialien auf oder in den Boden, sofern das Bodenmaterial am Herkunftsort wiederverwendet wird. Damit sind grundsätzlich die vor Ort anzutreffenden Böden wiedereinbaubar, soweit hierdurch keine Gefahren und keine Verschlechterungen zu besorgen sind.

Dazu sind die folgenden allgemeinen, abfall- bzw. verwertungstechnischen Randbedingungen zu nennen:

- Die Rückverfüllung des Bodenmaterials sollte unter Beachtung des ehemaligen bzw. im Umfeld der Baugrube vorhandenen geologischen Aufbaus (Oberboden –(wieder einbaufähige Auffüllungen) - gewachsene quartäre Lockergesteine – Kreidemergel) erfolgen.

- Im Grundwasser- bzw. Grundwasserschwankungsbereich sind unbelastete Bodenmaterialien zu verwenden („Z0“).

- Oberhalb des Grundwasserschwankungsbereiches können Anschüttungen verwendet werden, sofern von diesen keine Gefahr ausgeht und eine Verschlechterung nicht gegeben ist. Zur Vereinfachung der Beurteilung sollen hier die Z2-Werte der LAGA (1997) angewendet werden.

- Materialien, die den Zuordnungswert Z2 überschreiten sind extern zu entsorgen

Extern angelieferte Materialien

Zur Hinterfüllung von Bauwerken, Verfüllung von Rohrgräben und zur Oberbodengestaltung ist die Anfuhr externer Materialien Mengenverteilung vorgesehen. Angaben zu den benötigten Mengen liegen derzeit noch nicht vor.



Die Qualitätskriterien zur Anlieferung und Verwendung externer Böden (Oberböden) ist in der Mitteilung der Stadt Gelsenkirchen vom 29.01.2012 [U17] benannt. Der Nachweis über die Einhaltung der Hintergrundwerte der Stadt Gelsenkirchen sowie Angaben zur Herkunft der Böden sind vor Einbau der Stadt Gelsenkirchen (Referat Umwelt, Untere Wasserbehörde) zur Prüfung vorzulegen. Anlieferung und Einbau externer Böden (Oberböden) müssen unter Einhaltung der Vorsorgewerte der Bundesbodenschutz- und Altlastenverordnung bzw. der Hintergrundwerte der Stadt Gelsenkirchen erfolgen. Die angelieferten Materialien und deren Einbau sind in die Dokumentation mit aufzunehmen.

Tabelle 13-1: Gebietsbezogene Beurteilungswerte (Werte in mg/kg), Stadt Gelsenkirchen, Stand: April 2008

Bodenart Parameter

As Cd Cr Cu Hg Ni Pb Zn BaP PAK

Lehm/ Schluff

20 1,5 60 50 0,5 50 150 400 0,3/1* 3/10*

Sand 16 1,3 30 50 0,3 15 120 260 0,3/1* 3/10*

Erläuterungen: a) Fettdruck: gebietsbezogene Beurteilungswerte b) Kursiv: Vorsorgewerte der BBodSchV c) *Unterscheidung nach Humusgehalt kleiner/größer 8% d) In Bodenmaterialien mit pH-Werten unter 6,0 sind die pH-Werte beim Wiedereinbau und einer

Folgenutzung mit Nutzpflanzenbau auf Werte über 6,0 einzustellen und zu erhalten

Im Rahmen von Wiederverfüllmaßnahmen unterhalb der Oberbodenschichten (durchwurzelbare Bodenzone s. oben) und oberhalb des Grundwasserschwankungsbereiches ist die Verwendung qualitätsgeprüfter externer Materialien der LAGA-Klassen Z0 bis Z1.2 möglich. Die Prüfung dieser extern angelieferten Materialien sollte durch einen Fachgutachter vor Anlieferung erfolgen (z.B. anhand von Prüfzeugnissen wie chemischen Analyseprotokollen etc.) und die Anlieferung erst nach ausdrücklicher Freigabe durch den Fachgutachter beginnen. Material von schlechterer Qualität als LAGA Z1.2 ist von der externen Anlieferung auszuschließen.

Externes Material, das in den Grundwasser(schwankungs)bereich eingebaut werden soll, muss geogenen Ursprungs sein und die Z0-Werte der LAGA-Boden (1997) erfüllen.



13.1.4 Angaben zu den geplanten Entsorgungswegen

Konkret festgelegt ist die Entsorgung von Materialien, die im Rahmen des Baugrundgutachtens als „>Z2“ eingestuft wurden. Diese Materialien werden gemäß einer vertraglichen Vereinbarung der Emschergenossenschaft mit der AGR (z.B. im Rahmen des 1. und 2. Bauabschnitts) auf die Zentraldeponie Emscherbruch in 45892 Gelsenkirchen, Wiedehopfstraße 30, verbracht. Dieser Entsorgungsweg gilt auch für unerwartet angetroffene Bodenverunreinigungen, sofern sie chemisch-analytisch entsprechend deklariert werden (siehe unten).

Die Emschergenossenschaft strebt an, vergleichbare feste Verwertungswege auch für Material der LAGA-Zuordnungsklassen Z0 bis Z2 festzulegen (Verwertungsstellen in Gelsenkirchen und Hünxe). Die für den 4. Bauabschnitt vorgesehenen Verwertungswege sowie die aktuell noch of-fenen Verwertungswege zum Zeitpunkt der Ausschreibung bzw. Ausführung der Erdarbeiten sind zu berücksichtigen.

Sofern die oben genannten vertraglichen Regelungen (noch) nicht getroffen sind, ist zumindest die ordnungsgemäße Verwertung von Materialien, die als „≤ Z2“ eingestuft wurden (dazu gehören auch Materialien mit geogen bedingt erhöhten Sulfat-Gehalten), i.d.R. Bestandteil der Ausschreibung des Bauvorhabens. Die Bieter haben eine ordnungsgemäße Verwertung zu gewährleisten, in der Wahl der ordnungsgemäßen Verwertungswege und -stellen im Einzelnen sind die Bieter aber frei und können sich während der Bauphase am Markt orientieren. Eine Liste der konkreten Verwertungsstellen, denen Böden der Qualität „<Z2“ aus der Baumaßnahme „Sellmannsbach“ angeliefert werden, wird nach Auftragsvergabe an die Baufirmen als Ergänzung zum vorliegenden Konzept nachgeliefert. Der Nachweis über die ordnungsgemäße Verwertung wird durch Beibringung entsprechender Begleitpapiere wie Wiegescheine etc. erbracht und fachgutachterlich im Rahmen der Abschlussdokumentation niedergelegt. Sofern im Rahmen der Baumaßnahme (unerwartet) Materialien zur Beseitigung anstehen, die als „gefährliche Abfälle“ zu deklarieren sind, kommt zum Nachweis und zur Dokumentation das elektronische Abfallnachweisverfahren (eANV) zur Ausführung.

Trotz der intensiven Vorerkundung der Kanaltrasse ist das Antreffen bisher unbekannter Bodenbelastungen im Rahmen der Baumaßnahme nicht auszuschließen. Für solche Bodenchargen wird baubegleitend eine (Deklarations-) Analytik durchgeführt, eine Klassifizierung des Materials gemäß LAGA (1997/2003 bzw. 2004) bzw. gemäß der Deponieverordnung (2012) vorgenommen und eine ordnungsgemäße Entsorgung (Verwertung bzw. Beseitigung) realisiert.

Die Entsorgung von nicht wiedereinbaufähigen bzw. ggf. kontaminierten Anschüttungen erfolgt unter Beachtung der jeweils geltenden, einschlägigen, öffentlich-rechtlichen Vorschriften, insbesondere denen des Kreislaufwirtschaftsgesetzes sowie der Abfallverzeichnisverordnung (AVV). Weiterhin sind die Nachweisverordnung, die Transportgenehmigungsverordnung, die Entsorgungsfachbetriebsverordnung, das Wasserhaushaltsgesetz und die Gefahrgut-verordnung „Straße“ zwingend zu beachten.



Die Koordinierung des Abtransportes erfolgt in Abstimmung zwischen der Bauausführung, der fachgutachterlichen Begleitung und des Entsorgungsfachbetriebes. Baubegleitend muss eine entsprechende Dokumentation erfolgen.

13.2 Baufeldfreimachung

Bei Ausführung eines unterirdischen Kanalvortriebs betrifft die oberirdische Baufeldfreimachung insbesondere die Bereiche der Ziel- und Schachtbaugruben. Innerhalb der Vortriebsstrecken ist vor allem auf tieferliegende Baugrundrestriktionen wie Medientrassen, unterirdische Bauwerksteile (Keller, Fundamente) oder ähnliches zu achten.

Bei Ausführung eines offenen Verbaus sind weitere Randbedingungen vorhanden, die eine Baufeldfreimachung erfordern:

- Beseitigung von Abfällen wie Bodenmieten, Müll etc. auf Brach-, Grün- und Gewerbe-flächen; die Materialchargen sind im Vorfeld zu kartieren und materialspezifisch zu beproben, zu analysieren und abfalltechnisch einzustufen

- Rückbau von Anlagen, Gebäuden und Verkehrsflächen; diese sind im Vorfeld zu kartieren und materialspezifisch zu beproben, zu analysieren und es ist eine Bewertung der Bausubstanz (z.B. teerhaltiger Straßenbelag (Untersuchung gem. RuVA-StB 01 [U46]), schadstoffhaltige Beschichtungen und Baustoffe (z.B. Asbest) etc.) im Hinblick auf eine Verwertung / Beseitigung vorzunehmen

- Rodung von Vegetation inkl. Wurzelstöcken

- Abschieben oberer (stark humoser bzw. durchwurzelter Bodenschichten); ggf. gesonder-te Entsorgung; ggf. Aufmietung für den Wiedereinbau nach Abschluss der Baumaßnah-me

13.3 Überwachungskonzept für die Aushubarbeiten

13.3.1 Angaben zur gutachterlichen Begleitung

Die Erdarbeiten werden fachgutachterlich überwacht.

Eine wesentliche Grundlage der gutachterlichen Überwachung bilden die Ergebnisse zu Bodenaufbau und chemischer Bodenqualität aus dem vorliegenden Baugrundgutachten. Zur Reduzierung wirtschaftlicher teurer zu entsorgender Materialien höherer LAGA-Klassen ist eine ergänzende Analytik sinnvoll.



Die Überwachung der Erdarbeiten erfolgt stichprobenartig und wird bei besonderen Baumaßnahmen (kontaminierte Bereiche) intensiviert. Der Fachgutachter wird über nennenswerte Auffälligkeiten von Bodenzusammensetzungen (Geruch, Farbe, Fremdmaterial) von den bauausführenden Firmen unterrichtet und legt ggf. eine Strategie zum Umgang mit Auffälligkeiten fest (Beprobung, Anzahl von Proben, Analyseparameter, Abstimmung mit Baustellenkoordinatoren, z.B. Sicherheits- und Gesundheitsschutzkoordinator gemäß Baustellenverordnung oder Arbeits- und Gesundheitsschutzkoordinator gem. BGR 128 oder TRGS 524 etc.).

Der Fachgutachter bewertet baubegleitend ausgeführte chemische Analysen und erstellt dazu ggf. schriftliche Stellungnahmen. Er überwacht und dokumentiert das Bodenmanagement im Rahmen der Baumaßnahme. Er arbeitet dabei mit den ausführenden Baufirmen und dem Auftraggeber zusammen, um die notwendigen Belege wie Lieferscheine (ggf. Begleitscheine) und Annahmeunterlagen (Aufmaßtabellen, Abrechnungsbelege) kontrollieren und zusammenstellen zu können. Sofern unerwartet gefährliche Abfälle beseitigt werden müssen, nimmt der Fachgutachter als Bevollmächtigter des Abfallerzeugers am elektronischen Abfallnachweisverfahren (eANV) teil.

Die ausführende Baufirma dokumentiert sämtliche externen Bodenabfuhren nach Datum, Her-kunft, Transport, Ziel und Masse je Einzelfuhre. Der Baufirma werden entsprechende Tabellen-formate zur Verfügung gestellt, um die Dokumentation kompatibel zu den von dem AG betrie-benen Datenbanken zu erstellen. Der Fachgutachter erstellt eine Abschluss-Dokumentation zum Verbleib der extern verbrachten Erdmaterialien)

13.3.2 Angaben zur begleitenden Analytik

Die Grundlage für die Verwertung und Entsorgung überschüssiger Erdmaterialien liegt durch die Analytik des vorliegenden Baugrundgutachtens vor. Im genannten Baugrundgutachten wurden überwiegend chemische Analysen gemäß der LAGA-Richtlinie 20 (1997) ausgeführt.

Insbesondere aufgrund erhöhter Sulfat-Gehalte sind für die geogenen Kreide-Festgesteine Ein-stufungen in die LAGA-Zuordnungsklassen Z1.2 bis >Z2 aufgetreten. In vergleichbaren Szena-rien hat sich für die Entsorgung (Verwertung) der Kreidegesteine die Ausweisung einer von den eigentlichen LAGA-Zuordnungsklassen abweichenden Gruppe „geogenes Material (z.B. Krei-degestein) bis Z2 mit erhöhten Sulfat- (oder z.B. auch Chlorid-) Konzentrationen“ bewährt.

Die vorliegenden chemischen Analysen sind zu großen Teilen älter als ein Jahr. Vor der Ver-bringung von „>Z2-Material“ auf eine Deponie ist daher zu klären, ob die Erstellung neuer („fri-scher“) Analysen erforderlich ist. Zusätzlich ist darauf hinzuweisen, dass zum Beleg der Pro-bennahme und der chemischen Analytik der annehmenden Deponie im Rahmen der Erstellung von „Abfallpässen“ Probenahmeprotokolle und Probenbegleitprotokolle vorzulegen sind.



Die chemischen Analysen waren zum Zeitpunkt der Feldarbeiten als orientierende Untersu-chungen ausgelegt und wurden teilweise stichprobenartig bzw. unter Erstellung von Mischpro-ben für die chemische Analytik vorgenommen. Bei der Einstufung in LAGA (1997) - und Depo-nieklassen ergibt sich daher eine Übergewichtung höherer und damit wirtschaftlich teurer zu verwertenden bzw. zu beseitigenden Zuordnungsklassen. Durch eine Erhöhung der Analysen-dichte über ergänzende Untersuchungen bzw. eine baubegleitende Analytik können Entsor-gungskosten reduziert werden. Die im vorliegenden Bericht erstellten LAGA-Analysen, deren Erstellung teilweise bis in das Jahr 2004 zurückreicht, erfolgten gemäß der LAGA-Richtlinie Nr. 20 in der Version von 1997. Mittlerweile werden für die Verwertung und Beseitigung von Bo-denmaterialien (Boden/Gemische) überwiegend LAGA 2004-Analysen verwendet. Daher ist zu klären, inwiefern baubegleitend ergänzende Bodenmaterialanalysen gemäß LAGA 2004 erstellt werden müssen.

Bei Abweichungen zur vorliegenden Bodenansprache sowie bei Antreffen unvorhergesehener Bodenbelastungen bzw. vergleichbar sach- und einzelfallbezogenen Fragestellungen werden baubegleitende chemische Analysen erstellt.

Die Basisanalytik ggf. erforderlicher baubegleitender Untersuchungen umfasst chemische Analysen gemäß LAGA Richtlinie Nr. 20 (in der Regel gemäß LAGA 2004 (TR Boden); im Aus-nahmefall ggf. auch noch in der Version 1997/2003) in Festsubstanz und Eluat.

Im Falle einer baubegleitend festzulegenden Beseitigung von Bodenmaterialien der Qualität „>Z2“ wird eine Deklarationsanalyse gemäß LAGA Richtlinie Nr. 20 (2004) sowie weiterführend auf die Parameter der DepV (2012) im Feststoff und im Eluat erstellt. Sofern die zu beseitigenden Materialien ein größeres Volumen einnehmen und zusätzliche Analysen zur Qualitätssicherung erforderlich sind, wird in Absprache mit dem Deponiebetreiber (Zentraldeponie Emscherbruch) ein auf chargenbezogene Schlüsselparameter reduzierter Parameterumfang analysiert. Die Schlüsselparameter sind je 1.000 t auf die Deponie zu ver-bringendes Material zu erstellen. Der Umfang der Schlüsselparameter wird in der Regel im Rahmen der Erstellung des Abfallpasses durch den Entsorger festgelegt.

Für die Dauer der chemischen Analyse und die Klärung von Ver- und Entsorgungswegen sind die beprobten Bodenmaterialien nach fachgutachterlicher Anweisung separat und erforderlichenfalls gesichert bereit zu stellen (z.B. Lagerung auf befestigter Fläche, Einlagerung in verschließbare Container, Folienabdeckung von Materialmieten).

13.3.3 Dokumentation

Nach Abschluss der Erdarbeiten erstellt der Fachgutachter eine Abschlussdokumentation über die extern verwerteten bzw. beseitigten Böden. Die Dokumentation dient unter anderem zum Nachweis des Verbleibs der extern verbrachten Materialien nach Menge (Kubatur), Abfall (Abfallschlüsselnummer), Datum und Ort der Entsorgung und wird der Stadt Gelsenkirchen



(Referat Umwelt; Untere Bodenschutzbehörde) vorgelegt. Sofern eine Beseitigung gefährlicher Abfälle erfolgen muss, fließen in die Dokumentation die Belege aus der Anwendung des eANV ein.

Das Bodenmanagementkonzept ist mit den zuständigen Fachbehörden abzustimmen.

13.4 Arbeits- und Emissionsschutz während der Baumaßnahme

Im Rahmen der vorliegenden Baugrunderkundung wurden lokal arbeitsschutzrelevante Boden und Grundwasserbelastungen angetroffen, so dass für die (Bau-) Arbeiten in diesen kontaminierten Bereichen die einschlägigen Regelwerke zu berücksichtigen sind. An dieser Stelle seien insbesondere die TRGS 524 bzw. die DGUV-Regel 101-004 genannt. Im Rahmen der weiteren Planung bzw. Ausschreibung ist ein Arbeits- und Sicherheitsplan (A&S-Plan) auf der Grundlage der genannten Regelwerke zu erstellen, worin die notwendigen Arbeitsschutz- (organisatorische, technische und persönliche Schutzmaßnahmen) und Emissionsschutzmaßnahmen während der Baumaßnahme dargelegt werden.

Wir bitten Sie, uns zu einer ergänzenden Stellungnahme aufzufordern, falls sich Fragen erge-ben, die in diesem Gutachten nicht erörtert wurden. CDM Smith Consult GmbH 2016-11-25 ppa. i.A. Dipl.-Ing. Peter Priggert Dipl.-Geol. Martin Dohme

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