Upload
others
View
4
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
DR. SPANG INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR BAUWESEN, GEOLOGIE UND UMWEL TIECHNIK MBH
DB ProjektBau GmbH
Regionalbereich Mitte
Nahverkehrsvorhaben Süd (I.BV-MI-P (5))
Frau Rona Gaspari
Hahnstraße 52
60528 Frankfurt am Main
Projekt-Nr. P33.3184
Datei P31848121130.docx
Diktat Fe/Den
S-Bahn Rhein/Main
Bad Viibel - Friedberg
Büro Witten
(Strecke 3900, km 165,900 - km 183,095)
- Geotechnische Empfehlungen -
Lärmschutzwände und Stützwände
Datum 30.11.2012
Rahmenvertrag Nr. 1 000/6YB/92153689
Auftrag vom 06.03.2012
Gesellschaft: HRB 8527 Amtsgericht Bochum, USt-ldNr. DE126873490, Geschäftsführer Dipl.-lng. Christian Spang
Zentrale Witten: Westfalenstraße 5 - 9, D-58455 Witten, Tel. (0 23 02) 9 14 02 - 0, Fax 9 14 02- 20, [email protected] http://www.dr-spang.de
Niederlassungen: 09599 Fretberg/Sachsen, Halsbrücker Str. 34, Tel. (03731) 798789-0, Fax 798789-20, [email protected] 73734 Esslingen/Neckar, Weilstr. 29, Tel. (0711) 351 30 49-0, Fax 351 30 49-19. [email protected] 06618 Naumburg, Jakobsring 4a, Tel. (03445) 762-153, Fax (03445} 762-162, [email protected] 90491 Nümberg, Erlenstegenstr. 72, Tel. (0911) 964 5665-0, Fax (0911) 964 5665-5, [email protected]
Banken: Stadtsparkasse Witten, BLZ 452 500 35, Kto. 4911 , Deutsche Bank AG, Witten, BLZ 430 700 24, Kto . 8139511
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 2 30.11.2012
INHALT SEITE
1. ALLGEMEINES 4
1.1 Projekt 4
1.2 Auftrag 4
1.3 Unterlagen 5
1.4 Lärmschutzwände und Stützwände im Streckenverlauf 6
2. GEOTECHNISCHE VERHÄLTNISSE 10
2.1 Baugrund 10
2.2 Bodenkennwerte 10
2.3 Bemessungswasserstände 12
2.4 Rammbarkeit des Baugrunds 13
3. GRÜNDUNG DER STÜTZWÄNDE 14
3.1 Bohrpfahlwände 14
3.1.1 Vorbemerkung Bohrpfahlwände 14
3.1.2 Bohrpfahlwand km 175,784 - km 176,113 15
3.1.3 Bohrpfahlwand km 178,156 - km 178,237 16
3.1.4 Bohrpfahlwand km 181,407- km 181,679 17
3.1.5 Bohrpfahlwand km 181,418- km 181,750 19
3.1.6 Bohrpfahlwand km 182,629 - km 182,662 20
3.2 Spundwände 21
3.2.1 Vorbemerkung Spundwände 21
3.2.2 Spundwand km 172,210- km 172,535 22
3.2.3 Spundwand km 172,216- km 172,457 23
3.2.4 Spundwand km 174,860- km 174,920 23
3.2.5 Spundwand km 181 ,750- km 181,803 23
3.3 Winkelstützwand 24
3.3.1 Vorbemerkung Winkelstützwand 24
3.3.2 Winkelstützwand km 172,498 - km 172,628 27
P31848121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 3 30.11.2012
3.3.3 Winkelstützwand km 172,652 - km 172,732 27
3.3.4 Winkelstützwand km 172,722- km 172,812 27
3.3.5 Winkelstützwand km 181,075- km 181,197 28
3.3.6 Winkelstützwand km 182,144 - km 182,234 28
3.4 Rückverankerungen der Stützwände 29
3.5 Hinterfüllungen 30
4. GRÜNDUNG DER LÄRMSCHUTZWÄNDE 30
5. EMPFEHLUNGEN 34
5.1 Gründungsempfehlungen 34
5.1.1 Stützwände 34
5.1.2 Schallschutzwände 34
5.2 Baugruben 34
5.3 Wasserhaltung I Abdichtung 35
5.4 Sonstige Empfehlungen 37
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 4 30.11.2012
Die Datenbasis der vorliegenden Empfehlungen bildet das geotechnische und hydrogeolo
gische Streckengutachten der Prof. Dipl.-lng H. Quick Ingenieure und Geologen GmbH vom
26.04.2010.
Die in diesem Gutachten verwendeten Strecken-km beziehen sich, sofern nicht anders an
gegeben, grundsätzlich auf die Strecke 3900, unabhängig von der tatsächlich durch die
Baumaßnahme oder die dargestellte Erkundung betroffene Streckenbezeichnung.
1. ALLGEMEINES
1.1 Projekt
Im Zuge des Infrastrukturausbaus im Großraum Frankfurt a. M. ist eine Erweiterung des Strecken
netzes der Deutschen Bahn geplant. Die bestehende 2-gleisige Bahnstrecke 3900 zwischen
Frankfurt a. M. West und Friedberg soll nach bestehender Planung um zwei weitere Gleise erwei
tert werden.
1.2 Auftrag
Die DB ProjektBau GmbH hat am 06.03.2012 der Dr. Spang Ingenieurgesellschaft für Bauwesen,
Geologie und Umwelttechnik mbH, den Auftrag erteilt, für das o.g. Bauvorhaben bestehende Un
terlagen bzw. bestehende geotechnische Gutachten zu sichten und geotechnische Empfehlungen
zur Bemessung und Bauausführung der Lärmschutzwände und Stützwände auszuarbeiten und
vorzulegen. Die Basis der Empfehlungen bildet das geotechnische und hydrogeologische Stre
ckengutachten der Prof. Dipl.-lng H. Quick Ingenieure und Geologen GmbH.
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 5 30.11.2012
1.3 Unterlagen
Es wurden die nachfolgend aufgeführten Unterlagen verwendet:
[U 1] Geotechnisches und hydrogeologisches Gutachten, 5-Bahn Rhein/Main, 4-gleisiger
Ausbau Bad Viibel. Friedberg, km 182,792- km 165,917; Prof. Dipl.-lng H. Quick Inge
nieure und Geologen GmbH, Darmstadt, 26.04.2010.
[U 2] Erläuterungsbericht Planfeststellung - Unterlage für eine Entscheidung nach §18
AEG, 5-Bahn Rhein-Main, 56, 2. Baustufe; OB ProjektBau GmbH, Frankfurt, Stand
31.03.2011.
[U 3] Ril 836, Erdbauwerke planen, bauen und instand halten; DB AG, 2008.
[U 4] Geotechnische Empfehlungen, 5-Bahn Rhein/Main, Bad Viibel • Friedberg, Strecke
3900, km 182,792- km 165,917; Dr. Spang GmbH, Witten, 16.04.2012.
[U 5] Geotechnische Empfehlungen, 5-Bahn Rhein/Main, Bad Viibel • Friedberg, Bauwerk
1111- SÜ B3 Friedberger Straße, km 182,627- km 182,662; Dr. Spang GmbH, Witten,
08.03.2012.
[U 6] Geotechnische Empfehlungen, 5-Bahn Rhein/Main, Bad Viibel • Friedberg, Bauwerk
3112- EÜ Rosbach, km 172,800; Dr. Spang GmbH, Witten, 21.06.2012.
[U 7] Dr.-lng. M. Raithel, Lärmschutzwände auf horizontal belasteten Pfählen bei zyklisch I
dynamischen Einwirkungen - Versuchsergebnisse und Berechnungsansätze; Sym
posium Geotechnik - Verkehrswegebau und Tiefgründungen. Heft 18, Schriftreihe Geo
technik, Universität Kassel, 2006.
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 6 30.11.2012
1.4 Lärmschutzwände und Stützwände im Streckenverlauf
Die Strecke verläuft ca. von Norden nach Süden in Richtung Frankfurt a. M. Der relevante Stre
ckenabschnitt beginnt in Friedberg bei km 165,917 (Strecke 3900) und verläuft über
Bruchenbrücken, Nieder-Wöllstadt, Okarben, Kloppenheim, Karben und Dorteweil bis nach Bad
Viibel bei km 182,620 (Strecke 3900). Neben den o.g. Ortschaften durchläuft die geplante Strecke
größtenteils Agrarland.
Aufgrund der Geländemorphologie verläuft die geplante Trasse stark wechselnd in Dammlage,
Einschnitten, Hanglage und Geländegleichlage.
Zwischen km 179,140 und 179,445 grenzt die geplante Strecke direkt an das Naturschutzgebiet
., Pfingstweide und Kloppenheimer Wäldchen". Die gesamte Strecke befindet sich im Heilquellen
schutzgebiet Zone I (Festsetzung 15.07.1896). Desweiteren liegt der nördliche Streckenabschnitt
von km 165,917 bis km 171 ,270 im Heilquellenschutzgebiet Zone D (Festsetzung 24.10.1984).
Der gesamte Streckenabschnitt befindet sich nach Ril 836.0501 im Frosteinwirkungsgebiet I.
lnfolge bestehender Bebauung, Verkehrswege und Gewässer sind an bestimmten Streckenab
schnitten Stützbauwerke erforderlich. Gemäß [U 2] sind bei Dammanschüttungen i.d.R. Winkel
stützkonstruktionen aus Ortbeton vorgesehen. Bei Einschnitten in vorhandenes Gelände sind Kon
struktionen vorgesehen, die gleichzeitig als Baugrubensicherung dienen können. Je nach fre ier
Höhe sind hier Spundwände mit Kopfbalken bzw. überschnittene Bohrpfahlwände vorgesehen .
Die erforderlichen Stützwände gemäß [U 2] sind in der folgenden Tab. 1.4-1 dargestellt.
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 7 30.11.2012
stütza~schnftt ,. ,, -
~ •' Lage Geplante ~euart
von bis Länge nach [U 2] nach[\)~ [km] [km] (m]
172,210 172,535 325 Östlich der Bahnanlage, Sicherung der Spundwand mit Wohnbebauung Stahlbetonkopf
172,216 172,457 241 Westlich der Bahnanlage, Sicherung Spundwand mit Wohnbebauung Stahlbetonkopf
172,498 172,628 130 Westlich der Bahnanlage, Sicherung
Winkelstützwand Wohnbebauung
172,652 172,732 80 Westlich der Bahnanlage, Sicherung
Winkelstützwand Resbacher Straße
172,722 172,812 97 Westlich der Bahnanlage, Sicherung
Winkelstützwand Resbacher Straße
174,860 174,920 60 Östlich der Bahnanlage, Sicherung der Spundwand mit Wohnbebauung Stahlbetonkopf
175,784 176,113 329 Westlich der Bahnanlage, Sicherung
Bohrpfahlwand Wohnbebauung bzw. Friedberger Straße
176,113 176,173 60 Westlich der Bahnanlage, Sicherung Spundwand mit Wohnbebauung Stahlbetonkopf
178,156 178,237 81 Westlich der Bahnanlage, Sicherung
Bohrpfahlwand Wohnbebauung
181,075 181 '197 122 Östlich der Bahnanlage, Sicherung der
Winkelstützwand Wohnbebauung
181,407 181,679 272 Östlich der Bahnanlage, Sicherung der Bohrpfahlwand Wohnbebauung an der Kreisstraße
181,418 181,750 332 Westlich der Bahnanlage, Sicherung
Bohrpfahlwand Wohnbebauung
181,750 181,803 53 Westlich der Bahnanlage, Sicherung Spundwand mit Wohnbebauung Stahlbetonkopf
182,144 182,234 90 Östlich der Bahnanlage, Sicherung Regen-
Winkelstützwand rückhaltebecken
182,629 182,662 37 Östlich der Bahnanlage, an SÜ Friedberger
Bohrpfahlwand Straße
. .. .. .. Tabelle 1.4 1. Erforderliche Stutzwande gernaß [U 2]
P31848121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 8 30.11.2012
Gemäß [U 2] liegen aufgrund der zu erwartenden Schallemissionen Ansprüche auf Schallschutz
maßnahmen vor. Als Schallschutzmaßnahmen sind in weiten Bereichen an der Außenseiten der
Trasse, sowie z. T. mittig zwischen den Strecken Schallschutzwände geplant, deren Abstand ca.
4,0 m zur Gleisachse beträgt. Der geplante Regelpfostenabstand beträgt außerhalb von Ingeni
eurbauwerken 5,0 m. Die Einbringung ist über eine Tiefgründung über Stahlpfosten (i.d.R. als ge
rammte Stahl-Rammpfähle) geplant.
Die erforderlichen Lärmschutzwände gemäß [U 2] sind in der folgenden Tab. 1.4-2 dargestellt.
;-;. -,. Lännsch~andabschnHte
:• " Lage
'.~
nach [U 2] von bis !'_, Länge Höhe ' -'\ - (km] [~m] [m] [m ü. SO]
Außenwand westl. Stre- 166,265 166,665 200,0 5,0
cke 3900 I Bf Friedberg 166,635 166,855 400,0 5,0
171,950 172,010 60,0 3,0
172,010 172,130 120,0 3,5
172,130 172,850 720,0 4,0
172,850 172,900 50,0 22,5
172,900 172,950 50,0 1,5
175,550 175,630 80,0 3,0
175,630 176,300 670 4,0
Außenwand westl. 176,300 176,350 50,0 3,0
Strecke 3900 176,350 176,400 50,0 2,0
178,070 178,170 100,0 4,0
178,170 178,240 70,0 4,5
178,240 178,370 130,0 4,0
178,370 178,550 180,0 4,5
178,550 178,620 70,0 4,0
178,620 178,750 130,0 2,0
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 9 30.11.2012
••• 'c t. Lännsch~andabschnHte - I
Lage nach [U 2] von I• bis cl ' Ujnge .:'s Höht ~
[km] [km) [m) , [m o. SO]
Außenwand westl. 181,210 181,250 40,0 3,0
Strecke 3900 181,250 182,050 800,0 4,0
182,050 182,110 60,0 3,5
182,110 182,160 50,0 3,0
169,560 170,550 990,0 4,30
170,550 170,680 130,0 1,5
172,150 173,880 1.730,0 3,0
175,650 177,280 1.630,0 4,0 Mittelwand östl. Strecke
177,280 177,330 50,0 3,0 3900 177,330 177,430 100,0 2,0
180,780 180,830 50,0 2,0
180,830 181,650 820,0 4,0
181,650 181,700 50,0 3,5
169,690 169,990 300,0 3,0
169,990 170,270 280,0 2,5
170,270 170,422 152,0 3,0
175,855 176,855 1.000,0 3,5 Außenwand östr. Strecke
176,855 177,065 210,0 2,5 3900 177,065 177,175 110,0 3,5
180,990 181,045 55,0 2,5
181,045 181 ,115 70,0 1,5
181,115 181,615 500,0 3,0 .. .. ..
Tabelle 1.4-2: geplante Larmschutzwande gernaß [U 2]
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 10 30.11.2012
2. GEOTECHNISCHE VERHÄLTNISSE
2.1 Baugrund
Die verwendeten Schichtbezeichnungen sind dem geotechnischen und hydrogeologischen Gut
achten der Prof. Dipl.-lng H. Quick Ingenieure und Geologen GmbH (siehe [U 1]) entnommen und
in Tab. 2.1-1 aufgeführt.
·," Schicht Nr.
.,. Schicht Nr.
,"1: j. u .T
~' Bezeichnung nacl'i [U 1] nach ru 1). Anlage 3 .~
0 - Oberboden (Mutterboden)
1 I Künstliche Auffüllungen
2a/b/c II Quartäre Tone und Schluffe
3 111 Quartäre Sande und Kiese
4 IV Jungtertiäre Tone und Schluffe
5 V Jungtertiäre Sande und Kiese
6 VI Zersetzter Deckenbasalt mit jungtertiären Sanden und Kiesen
7a/b VII Wechsellagerung Landschneckenmergel und Hydrobienschichten
8a/b VIII Cerithienschichten und Cyrenenmergelgruppe
Tabelle 2.1-1: Baugrundaufbau nach [U 1]
2.2 Bodenkennwerte
Die in der Tab. 2.1-1 aufgeführten Schichtabfolgen und deren Klassifizierungen nach DIN 4022,
DIN 18 196, DIN 18 300 und DIN 18 301 sowie die Einstufung in die Frostempfindlichkeitsklassen
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 11 30.11.2012
nach ZTV E StB 09, Tab.1 und Verdichtbarkeitsklassen nach ZTV A StB 06, Tab.2 sind [U 1], Tab.
5 zu entnehmen.
Die charakteristischen Boden- und Tragfähigkeitskennwerte der in Tab. 2.1-1 aufgeführten Schich
ten sind [U 1]. Tab. 7 zu entnehmen.
Nach der technischen Mittteilung TM 2008-149 I.NVT 4 (K) sind für die Bemessung von Lärm
schutzwänden dynamische Bodenkennwerte anzugeben. Für die Anwendung der Berechnungs
verfahren können die in Tab. 2.2-1 angegebenen dynamischen Steifemoduli verwendet werden.
' '~i ;.., .. ,;. Steifemodui.1J Stelfemodui 1J
Schicht Nr.. -nach [U 1]
Bezerchnung e..k-'stat Es.Jcdyn ·-· '
[MN/mZ) [MN/mZ)
0 Oberboden (Mutterboden) - -
1 Künstliche Auffüllungen - -
2a/b/c Quartäre Tone und Schluffe 1 - 12 2
' 3-36 2'
3 Quartäre Sande und Kiese 25-75 2
' 75-225 2)
4 Jungtertiäre Tone und Schluffe 20-30 2' 60-90 2'
5 Jungtertiäre Sande und Kiese 50-100 2' 125-250 2 '
6 Zersetzter Deckenbasalt mit jungtertiä-50-100
2' 125-250 2)
ren Sanden und Kiesen
7a/b Wechsellagerung Landschneckenmer- 30-40 2) 90-120 21
gel und Hydrobienschichten
8a/b Cerithienschichten und 30-40 21 90-120 2) Cyrenenmergelgruppe
1) Belastungsbereich von 1 00 kN/m2 bis 250 kN/m2
2) Oberer charakteristischer Wert für die Anwendung in numerischen Rechenverfahren, die eine Lasturnlagerung berücksichtigen
Tabelle 2.2-1: statische und dynamische Steifemoduli
P3184B121130.docx
f f
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 12 30.11.2012
2.3 Bemessungswasserstände
Aus den Bohrungen des bestehenden Streckengutachtens [U 1] (angetroffene Wasserstände in
den Bohrungen sowie Wasserstandsmessungen in den Grundwassermessstellen, gemessen von
Juli 2009 bis Dezember 2009 und von Juni 2011 bis März 2012) wurden Bemessungswasserstän
de für die Strecke festgelegt. Der Bemessungswasserspiegel für den Endzustand liegt im
Trassenbereich größtenteils > 1,5 m u. SO. Im Bereich zwischen km 175,66 und km 176,10 sowie
zwischen km 177,70 und km 178,39 erreicht der Bemessungswasserspiegel für den Endzustand
tlw. annähernd die geplante SO (nach [U 1], Anlage 3). Desweiteren erreicht zwischen km 178,39
und km 179,60 der Bemessungswasserspiegel für den Endzustand die GOF bzw. die geplante
Dammsohle. Der Bemessungswasserspiegel für den Endzustand sowie für den Bauzustand ge
mäß [U 4] sind der Tab. 2.2-1 zu entnehmen.
Strecke 3900 Bauzeitiger ··~
Bemessungswasserstand Bemessungswasserstand ·', Endzustand
[km] [m NHN] [m NHN]
165,90-170,10 125,0 126,0
170,10-170,42 128,0 129,0
170,42- 170,91 123,0 124,0
170,91 - 171,35 120,5 121,5
171,35- 172,42 123,0 124,0
172,42 - 173,80 120,0 121,0
173,80- 17 4,11 121,0 122,0
174,11 -174,40 120,0 121,0
174,40- 175,66 114,5 115,5
175,66- 176,10 118,6 119,6 2)
176,10-176,40 112,5 113,5
176,40 - 177 I 1 0 111 ,5 112,5
177,10- 177,70 112,5 113,5
177,70- 178,39 114,3 115,3 2)
178,39 - 179,60 111,0 111,0 1)
179,60- 179,90 109,0 110,0
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 13 30.11.2012
Strecke 3900 Bauzertiger Bemesswn~swassenrtand
I"· Bemessungswasserstand I•
Endzustand '·
[km] [mNHN] ~· ·""'
[mNHN] u ').,
179,90- 180,33 112,0 113,0
180,33- 181,68 115,0 116,0
181,68-182,32 109,0 110,0
182,32 - 182,79 110,5 111,5
1) vorläufiger Bemessungswasserstand entspricht tlw. ca. GOF
2) vorläufiger Bemessungswasserstand erreicht tlw. geplante SO
Tabelle 2.2-1: Zusammenstellung der vorläufigen Bemessungswasserstände
Die in Tab. 2.2-1 angegebenen Bemessungswasserstände wurden vorläufig auf Basis der vorlie
genden Daten [U 1] festgelegt und sollten langfristig durch fortlaufende Messungen überprüft und
ggf. angepasst werden.
2.4 Rammbarkeit des Baugrunds
Die anthropogenen Auffüllungen (Schicht 1) können je nach angetroffenen Bestandteilen stark in
ihrer Rammbarkeit variieren. Tlw. sind die anthropogenen Auffüllungen (Schicht 1) aufgrund von
Bauwerks- und Schuttresten oder bei Auftreten von Blöcken und Steinen als nicht rammbar anzu
sehen. Die bindigen Schichten 2 und 4 sind je nach Konsistenz der Schichten leicht (weich) über
mittel (steif) bis zu schwer (halbfest bis fest) rammbar. Die Rammbarkeit der Sande und Kiese der
Schichten 3 und 5 ist je nach Lagerungsdichte und Kieskornanteil leicht bis schwer. Evtl. können
Block- und Steingrößen auftreten, in diesem Fall ist eine Rammbarkeil nicht mehr gegeben. ln
Schicht 6 kann die Rammbarkeil je nach Verwitterungsgrad von schwer bis nicht rammbar variie
ren. Die Schichten 7a/b sowie 8a/b weisen eine sehr inhomogene innere Schichtabfolge auf. Sie
sind als schwer bis sehr schwer rammbar und in den Kalk- und Mergelsteinbänken als nicht
rammbar einzustufen.
ln Tab. 2.4-1 ist eine Übersicht der im Baubereich auftretenden Rammbarkeilen für die ausgewie
senen Schichten dargestellt. Die Rammbarkeiten wurden aus den in [U 1] dargestellten Laborver-
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 14 30.11.2012
suchen, den Kernbeschreibungen und Rammsondierungen, sowie auf der Basis unserer langjähri
gen Erfahrungen mit den anstehenden Böden ermittelt
oj' ·;·.l IQmmbarkelt 1> " J ~:
Schicht Nr. ' ... ~- .
nach [U 1] leicht mittel schwer sehrschwer nicht rammbar
0 X
1 X X X (X)
2a/b/c X X
3 X X (X) (X)
4 X X
5 X X
6 X X (X)
7a/b X X (X)
Ba/b X X (X)
1) X entspricht durchschnittlicher Rammbarkeit der entsprechenden Schicht, (X) entspricht evtl. mögliche Rammbarkeit der entsprechenden Schicht.
Tabelle 2.4-1: Rammbarkeit des Baugrunds
3. GRÜNDUNG DER STÜTZWÄNDE
3.1 Bohrpfahlwände
3.1.1 Vorbemerkung Bohrpfahlwände
Für die Ableitung von Bohrpfahlwiderständen ohne Probebelastungen ist gemäß EA Pfähle eine
Pfahleinbindung von mindestens 2,5 m in den tragfähigen Baugrund gefordert. Desweiteren ist
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 15 30.11.2012
nach EA Pfähle eine Mächtigkeit der tragfähigen Schicht unter der Pfahlaufstandsfläche von min
destens 1,5 m erforderlich. ln den nachfolgenden Kapiteln wird für jede Bohrpfahlwand angege
ben, ab welcher Tiefe diese Anforderungen erfüllt sind.
Die charakteristische horizontale Pfahlbettung ks.k kann nach EA Pfähle, über den charakteristi
schen Steifemodul Es.k und den Pfahlschaftdurchmesser Ds zu ks.k = Es.k I Ds ermittelt werden. Für
0 5 > 1,0 m ist 0 5 = 1,0 m anzusetzen. Für Es.k können die in [U 1], Tabelle 6 angegebenen Werte
Es für Erstbelastung angesetzt werden. Bei der Ermittlung des Bettungsmoduls ist für jede Tiefen
lage zu prüfen, ob die ermittelte örtliche Pressung an keiner Stelle die Erdwiderstandspannung
eph,k überschreitet. Außerdem ist nachzuweisen, dass der seitliche Bodenwiderstand nicht größer
angesetzt worden ist, als es der Bemessungswert des Erdwiderstandes für den entsprechenden
Teil der Einbindetiefe zulässt.
Der Bettungsverlauf sollte erst 1 m unter Gelände einsetzen und linear ab 1 m u. GOK auf einer
Strecke von 3 m ansteigen von 0 MN/m3 bis auf den für diese Schicht zutreffenden Wert.
Bei der Erstellung von Bohrpfählen unterhalb des Grundwasserspiegels ist mit Wasserauflast zu
bohren.
Für die Bemessung und Herstellung der Pfähle sind die Regelungen der DIN 1054, DIN EN 1536
sowie der EA-Pfähle zu beachten.
3.1.2 Bohrpfahlwand km 175,784- km 176,113
Zwischen km 175,784 und km 176,113 ist gemäß [U 2] eine Bohrpfahlwand mit einer Länge von
329 m westlich der Bahnanlage zur Sicherung der bestehenden Wohnbebauung sowie der Fried
berger Straße geplant.
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 16 30.11.2012
Unter aufgefüllten und umgelagerten Böden und gering tragfähigen bindigen Böden stehen in die
sem Bereich ab ca. 117,0 m NHN tragfähige Böden der Schicht 2 und darunter der tragfähigen
Schicht 7 an. Es ist eine Einbindung von mindestens 2,5 m in die Schicht 2 und/oder 7 erforderlich.
Eine Mächtigkeit der tragfähigen Schicht von mindestens 1,5 m unter der Pfahlaufstandsfläche ist
in Schicht 2 und 7 gegeben.
Die Schichten 3, 4, 5 und 6 wurden gemäß [U 1] im entsprechenden Bereich nicht angetroffen. Die
Schicht 8 wird unterhalb der vorliegenden Aufschlusstiefe vermutet.
Zur Bemessung von Bohrpfählen können die in Tabelle 3.1.2-1 aufgeführten charakteristischen
Pfahlmantelreibungswerte und Pfahlspitzenwiderstände, abgeleitet aus der EA Pfähle, angewen
det werden. Grundlage für die Festlegung der charakteristischen Kennwerte sind die Daten der
Feld- und Laboruntersuchungen aus [U 1].
, ·~ '· charakteristischer " ~~7 Bodenschicht PfahlspitzehWlderstand q."k
charakteristische
[kN/m2] Pfahlmantet-
Schicht ca. l iefe 21 relbung Cis.~
- Nr. [m NHN] s/0 1>) = 0,02 s/D 1> = 0,03 s/D 11 = 0,10 (kN/m2]
2: 117,0 - - - 30 2
117,0-113,5 230 290 420 30
7 s 113,5 600 700 1.200 50 ..
1) fur d1e bezogene Pfahlkopfsatzung s/Deq
2) entspricht mittlerer Schichtunterk.ante. Verlauf der Schichtgrenzen mit steigendem Strecken-km ansteigend
Tabelle 3.1.2-1: Charakteristische Pfahlmantelreibungen und Spitzenwiderstände von Bohrpfäh-
len, km 175,784 - km 176,113
3.1.3 Bohrpfahlwand km 178,156- km 178,237
Zwischen km 178,156 und km 178,237 ist gemäß [U 2] eine Bohrpfahlwand mit einer Länge von
81 m westlich der Bahnanlage zur Sicherung der bestehenden Wohnbebauung geplant.
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 17 30.11.2012
Unter aufgefüllten und umgelagerten Böden und gering tragfähigen bindigen Böden stehen in die
sem Bereich ab ca. 114,5 m NHN tragfähige Böden der Schicht 2 an. Es ist eine Einbindung von
mindestens 2,5 m in die Schicht 2 und/oder 7, 8 erforderlich. Eine Mächtigkeit der tragfähigen
Schicht von mindestens 1,5 munter der Pfahlaufstandsfläche ist in Schicht 2 (ab 114,5 m NHN), 7
und 8 gegeben.
Die Schichten 3, 4, 5 und 6 wurden gemäß [U 1] im entsprechenden Bereich nicht angetroffen.
Zur Bemessung von Bohrpfählen können die in Tabelle 3.1.3-1 aufgeführten charakteristischen
Pfahlmantelreibungswerte und Pfahlspitzenwiderstände, abgeleitet aus der EA Pfähle, angewen
det werden. Grundlage für die Festlegung der charakteristischen Kennwerte sind die Daten der
Feld- und Laboruntersuchungen aus [U 1].
• f ,_", charakteristischer •"
Bodeoscflicht Pfahlspitzenwiderstand qb k charakteristische
~.
[kN/m2) Pfahlmantel-
Schicht ca. Tiefe 21 reibung qs,~~
- Nr. [m NHN] s/0 1) = 0,02 s/D 1> = 0,03 s/0 1, = 0,10 [kN/m2)
'
2 2:: 112,5 3503) 450 3) 8003) 30
7/8 ~ 112,5 600 700 1.200 50
1) für die bezogene Pfahlkopfsatzung s/Deq
2) entspricht mittlerer Schichtunterkante
3) ab 114,5 m NHN
Tabelle 3.1.3-1: Charakteristische Pfahlmantelreibungen und Spitzenwiderstände von Bohrpfäh-
len, km 178,156 - km 178,237
3.1.4 Bohrpfahlwand km 181,407- km 181,679
Zwischen km 181 ,407 und km 181 ,679 ist gemäß [U 2] eine Bohrpfahlwand mit einer Länge von
272 m östlich der Bahnanlage zur Sicherung der bestehenden Wohnbebauung an der Kreisstraße
geplant.
P31848121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 18 30.11.2012
Unter aufgefüllten und umgelagerten Böden und gering tragfähigen bindigen Böden stehen in die
sem Bereich ab ca. 115,3 m NHN tragfähige Böden der Schicht 3 an. Es ist eine Einbindung von
mindestens 2,5 m in die Schicht 3 (ab ca. 115,3 m NHN) und/oder 7 erforderlich. Eine Mächtigkeit
der tragfähigen Schicht von mindestens 1,5 m unter der Pfahlaufstandsfläche ist im mittleren bis
südl. Stützwandbereich in Schicht 3 und generell in Schicht 7 gegeben.
Die Schichten 4, 5 und 6 wurden gemäß [U 1] im entsprechenden Bereich nicht angetroffen. Die
Schicht 8 wird unterhalb der vorliegenden Aufschlusstiefe vermutet.
Zur Bemessung von Bohrpfählen können die in Tabelle 3.1.4-1 aufgeführten charakteristischen
Pfahlmantelreibungswerte und Pfahlspitzenwiderstände, abgeleitet aus der EA Pfähle, angewen
det werden. Grundlage für die Festlegung der charakteristischen Kennwerte sind die Daten der
Feld- und Laboruntersuchungen aus [U 1].
r,, charakteristischer Bodenschicttt I Pfahlspitzenwiderstand qb,k
charakteristische
lt [kN/mZ] " Pfahlmantel-
Schicht ca. Tiefe 2) s/0 1) = 0,10
relbung 'L,k
• Nr. [m NHN] sJD 11 = 0,02 s/D 1, = 0,03 [kN/mZ]
2 2:115,3 - - - 30
3 115,3- 113,1 3) 550 700 1.600 55
7 s; 113,1 600 700 1.200 50
1) für die bezogene Pfahlkopfsetzung s/Deq
2) entspricht mittlerer Schichtunterkante
3) entspricht mittlerer Schichtmächtigkeit der Schicht 3. Im nördl. Bereich sinkt die Schichtmächtigkeit (113,8-113,1 mNHN,BK285)
Tabelle 3.1.4-1: Charakteristische Pfahlmantelreibungen und Spitzenwiderstände von Bohrpfäh-
len, km 181,407- km 181,679
P31848121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 19 30.11.2012
3.1.5 Bohrpfahlwand km 181,418- km 181,750
Zwischen km 181,418 und km 181,750 ist gemäß [U 21 eine Bohrpfahlwand mit einer länge von
332 m westlich der Bahnanlage zur Sicherung der bestehenden Wohnbebauung geplant.
Unter aufgefüllten und umgelagerten Böden und gering tragfähigen bindigen Böden stehen in die
sem Bereich ab ca. 115,3 m NHN tragfähige Böden der Schicht 3 an. Es ist eine Einbindung von
mindestens 2,5 m in die Schicht 3 {ab ca. 115,3 m NHN) und/oder 7 erforderlich. Eine Mächtigkeit
der tragfähigen Schicht von mindestens 1 ,5 m unter der Pfahlaufstandsfläche ist im mittleren bis
südl. Stützwandbereich in Schicht 3 und generell in Schicht 7 gegeben.
Die Schichten 4, 5 und 6 wurden gemäß [U 11 im entsprechenden Bereich nicht angetroffen. Die
Schicht 8 wird unterhalb der vorliegenden Aufschlusstiefe vermutet.
Zur Bemessung von Bohrpfählen können die in Tabelle 3.1.5-1 aufgeführten charakteristischen
Pfahlmantelreibungswerte und Pfahlspitzenwiderstände, abgeleitet aus der EA Pfähle, angewen
det werden. Grundlage für die Festlegung der charakteristischen Kennwerte sind die Daten der
Feld- und Laboruntersuchungen aus [U 1].
'Iuj ,,
charakteristischer Badenschicht Pfahlspitzenwiderstand qb,.tc
charakteristische
[kN/m2] Pfahlmantel-1
Schicht ca. Tiefe 2, reibung qs.k
- Nr. [m NHN] s/D 1) = 0,02 s/D 1, = 0,03 s/D 1) :0,10 [kN/m2]
_.
2 ~ 115,3 - - - 30
3 115,3- 113,1 J) 550 700 1.600 55
7 s 113,1 600 700 1.200 50 1) für die bezogene Pfahlkopfsatzung s/Deq
2) entspricht mittlerer Schichtunterkante
3) entspricht mittlerer Schichtmächtigkeit der Schicht 3. Im nördl. Bereich wurde Schicht 3 nicht angetroffen (BS 283)
'
Tabelle 3.1.5-1: Charakteristische Pfahlmantelreibungen und Spitzenwiderstände von Bohrpfäh-
len, km 181,418- km 181,750
P3184B121130.docx
I
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 20 30.11.2012
3.1.6 Bohrpfahlwand km 182,629- km 182,662
Zwischen km 182,629 und km 182,662 ist gemäß [U 2] eine Bohrpfahlwand mit einer Länge von
37 m östlich der Bahnanlage an der Straßenüberführung Friedberger Straße geplant.
Unter aufgefüllten und umgelagerten Böden und gering tragfähigen bindigen Böden stehen in die
sem Bereich ab ca. 111,5 m NHN tragfähige Böden der Schicht 3 an. Eine Mächtigkeit der tragfä
higen Schicht von mindestens 1,5 m unter der Pfahlaufstandsfläche kann auf der Basis der vorlie
genden Aufschlusstiefen (siehe [U 1]) nicht angegeben werden. Es ist eine tiefere Nacherkundung
der Baugrundverhältnisse erforderlich. Für die Entwurfsplanung kann zunächst angenommen wer
den, dass unterhalb der bisherigen Aufschlusstiefe keine geringer tragfähigen Böden anstehen
werden.
Die Schichten 4, 5, 6, 7 und 8 liegen, wenn vorhanden, unterhalb der vorliegenden Aufschlusstiefe.
Zur Bemessung von Bohrpfählen können die in Tabelle 3.1.6-1 aufgeführten charakteristischen
pfahlmantelreibungswerte und Pfahlspitzenwiderstände, abgeleitet aus der EA Pfähle, angewen~
det werden. Grundlage für die Festlegung der charakteristischen Kennwerte sind die Daten der
Feld- und Laboruntersuchungen aus [U 1].
.<! " charakteristischer ·~ _,-
Bodenschicht -
Pfahlspitzenwiderstand qb,k charakteristische
Pfahlmantel-[kN1m2]
reibung 'ls.k Schicht ca. Tiefe
• Nr. [m NHN] s/0 n = 0,02 sto 1, = o,o3 s/0 1• = 0,10 [kN/rn2]
2 115,5 - ~ 111,5 - - - 30
3 ::; 111 ,5 2) 550 700 1.600 55
1) für die bezogene Pfahlkopfsetzung s/Deq
2) Schichtunterkante nicht erkundet
Tabelle 3.1.6-1: Charakteristische pfahlmantelreibungen und Spitzenwiderstände von Bohrpfäh-
len, km 182,629 -km 182,662
P31848121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 21 30.11.2012
Details zur Bohrpfahlwand an der SÜ B3 Friedberger Straße (km 182,629 - km 182,662) sind [U 5]
zu entnehmen.
3.2 Spundwände
3.2.1 Vorbemerkung Spundwände
Gemäß [U 2] sind in einigen Bereichen Stützwandausführungen als Spundwand mit Stahlbeton
kopfbalken vorgesehen (siehe Tab. 1.4-1 ).
Spundwände für dauerhafte Zwecke sind aus Spundbohlen herzustellen, die mit Schlössern ver
sehen sind. Es sind gemäß Ril836 nur ungebrauchte Spundbohlen zu verwenden.
Für Spundwände ist die charakteristische Mantelreibung und der charakteristische Spitzenwider
stand in Anlehnung an die EAB (Empfehlungen des Arbeitskreises Baugruben, 5. Auflage) und die
EA Pfähle gemäß Tab. 3.2-1 anzusetzen.
~ ~ ·" . -· charakteristische charakteristischer r~·,
Schicht Mantelreibung q 51k " Spitzendruck qb,k
[kN/rW] [kNim,
Schicht 2: Quartäre Tone und Schluffe 15 -
Schicht 4: Jungtertiäre Tone und Schluffe 15 180
Schicht 7: Hydrobienschichten 25 250
Schicht 8: Cyrenenmergelgruppe 25 250
Schicht 3: Quartäre Sande und Kiese
Schicht 5: Jungtertiäre Sande und Kiese 20 7.500
Schicht 6: Zersetzter Deckenbasalt
Tabelle 3.2-1: Charaktenst1sche Spundwandkennwerte 1n gewachsenen Bodenschichten
P3184B 121130 .docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 22 30.11.2012
ln den Auffüllungen bzw. im Bahndamm darf ohne Probebelastung weder eine Mantelreibung noch
ein Spitzenwiderstand angesetzt werden.
Als Mantelfläche ist die tatsächlich vorhandene luftseitige Mantelfläche unterhalb der Aushubsohle
anzusetzen. Als Aufstandsfläche ist die tatsächliche Querschnittsfläche der Spundbohle anzuset
zen. Auf die Regelungen der EAB, EB 85 wird verwiesen.
Die Werte gelten für gerammte Spundwände. Werden die Spundbohlen eingerüttelt, dann müssen
die angegebenen Werte für Mantelreibung und Spitzendruck auf 75 % abgemindert werden. Auflo
ckerungsbohrungen und Spülhilfen dürfen nicht angewendet werden, wenn die o.g. Werte zur Be
rechnung angesetzt werden. ln diesem Fall sind Probebelastungen erforderlich.
3.2.2 Spundwand km 172,210- km 172,535
Zwischen km 172,210 und km 172,535 ist gemäß [U 2] eine Spundwand mit einer Länge von
325 m östlich der Bahnanlage zur Sicherung der bestehenden Wohnbebauung geplant.
Unter aufgefüllten und umgelagerten Böden stehen ab einem Niveau von rd . 129,8 m NHN (gemit
telt aus 131,7 m NHN bis 127,7 m NHN) überwiegend steife bis halbfeste, lokal weiche bindige
Böden der Schicht 2 an. Die Schicht 3 wurde nur lokal ab 127,2 m NHN angetroffen, steht ansons
ten unterhalb der vorliegenden Aufschlusstiefe an. Für eine genauere Aussage der Tiefenlage der
Schicht 3 ist eine tiefere Nacherkundung der Baugrundverhältnisse erforderlich. Für die Entwurfs
planung kann zunächst angenommen werden, dass unterhalb der bisherigen Aufschlusstiefe keine
geringer tragfähigen Böden anstehen werden.
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 23 30.11.2012
3.2.3 Spundwand km 172,216- km 172,457
Zwischen km 172,216 und km 172,457 ist gemäß [U 2] eine Spundwand mit einer Länge von
241 m westlich der Bahnanlage zur Sicherung der bestehenden Wohnbebauung geplant.
Unter aufgefüllten und umgelagerten Böden stehen ab einem Niveau von rd. 130,5 m NHN (gemit
telt aus 131,7 m NHN bis 129,1 m NHN) überwiegend steife bis halbfeste bindige Böden der
Schicht 2 an. Die Schicht 3 wurde nur lokal ab 127,2 m NHN angetroffen, steht ansonsten unter
halb der vorliegenden Aufschlusstiefe an. Für eine genauere Aussage der Tiefenlage der Schicht 3
ist eine tiefere Nacherkundung der Baugrundverhältnisse erforderlich. Für die Entwurfsplanung
kann zunächst angenommen werden, dass unterhalb der bisherigen Aufschlusstiefe keine geringer
tragfähigen Böden anstehen werden.
3.2.4 Spundwand km 174,860- km 174,920
Zwischen km 174,860 und km 174,920 ist gemäß [U 2] eine Spundwand mit einer Länge von 60 m
östlich der Bahnanlage zur Sicherung der bestehenden Wohnbebauung geplant.
Ab einem Niveau von rd. 117,4 m NHN stehen gering tragfähige bindige Böden der Schicht 2 an.
Ausreichend tragfähige Boden der Schicht 3 wurden ab einem Niveau von 113,4 m NHN angetrof
fen.
3.2.5 Spundwand km 181,750- km 181,803
Zwischen km 174,860 und km 174,920 ist gemäß [U 2] eine Spundwand mit einer Länge von 53 m
westlich der Bahnanlage zur Sicherung der bestehenden Wohnbebauung geplant.
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 24 30.11.2012
Unter aufgefüllten und umgelagerten Böden und gering tragfähigen bindigen Böden stehen ab ei
nem Niveau von 114,7 m NHN tragfähige Böden der Schicht 3 an. Die Schicht 7 steht unterhalb
der vorliegenden Aufschlusstiefe an.
3.3 Winkelstützwand
3.3.1 Vorbemerkung Winkelstützwand
Im Falle einer Flachgründung der Stützwände müssen im Bereich der Gründungssohlen min. mit
teldicht gelagerte oder min. steife Böden anstehen. Bei Antreffen locker gelagerter Böden im Be
reich der Gründungssohle sind diese auf min . DPr = 98 % nachzuverdichten. Werden aufgrund der
tlw. vorhandenen Inhomogenität des Baugrunds bindige aufgeweichte Böden angetroffen, so sind
diese bis min. 0,3 m unter der Gründungssohle gegen gut verdichtbare rollige Böden (Bodengrup
pen nach 18 196: SW, SI, GW, GI) oder Magerbeton auszutauschen. Es wird darüber hinaus von
einer min. frostfreien Gründung von 1,0 munter GOF (Geländeoberfläche) ausgegangen.
Treten im Bereich der Gründungssohle organische Böden, organische Einlagerungen (z.B. Holz)
oder nicht gründungsfähige anthropogene Auffüllungen auf, sind diese ebenfalls wie o. g. auszu
tauschen.
Bei der Ausführung eines Bodenaustausches als flächendeckende Baugrundverbesserungsmaß
nahme ist der Baugrund nach den Rammsondierergebnissen bis 1 m unter Gründungssohle gegen
ein Schotterpolster oder Magerbeton mit jeweils 1 m Überstand auf die Fundamentabmessungen
auszutauschen.
Im Falle einer Ausführung einer Flachgründung auf den wechselgelagerten Schichten 2 und 3, ist
mit Setzungserscheinungen zu rechnen. Durch eine Baugrundverbesserungsmaßnahme, z. B. Bo
denaustausch, können diese gemindert werden.
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 25 30.11 .2012
Eine Baugrundverbesserungsmaßnahme ist entsprechend den Fundamentabmessungen einer
Flachgründung in Bezug auf entstehende Setzungen zu bemessen und zu dimensionieren.
Wird rolliges Material als Baugrundverbesserungsmaßnahme eingebaut, ist zwischen der anste
henden bindigen Schicht und der Baugrundverbesserung ein trennendes Geotextil einzubauen.
Beim Einbau von Magerbeton als Baugrundverbesserung ist darauf zu achten, das wiederzuge
winnende Verbauwände wie Spundwände ohne Trennlage ggf. schwer bis nicht zu ziehen sind.
Die bindigen Böden in der Gründungssohle sind gegen "Aufweichen", aufgrund von evtl. anfallen
dem Sicker- und Stauwasser, sowie gegen Frosteinflüsse zu schützen.
Angaben zu den Fundamentbreiten und der Einbindetiefe der Winkelstützelemente sind nicht be
kannt. Für die Gründung der Winkelstützelemente über Streifenfundamente in rolligen Böden
(Schichten 3, 5 und 6 sowie auf einer Bodenverbesserung bis mindestens 1 m unter der Grün
dungssohle können auf Grundlage einer Setzungsbegrenzung von $ 2 cm sowie einer ausreichen
den Grundbruchsicherheit die in Tab. 3.3.1-1 und Tab. 3.3.1-2 angegebenen aufnehmbaren Sohl
drücke in Anlehnung an DIN 1054:2005-01 sowie die Bemessungswerte der Sohlwiderstände nach
EC 7 angesetzt werden. ln den angegebenen Tabellenwerten ist der Einfluss hoch stehenden
Grundwassers bereits berücksichtigt.
"' -,
aufnehmbarer Sohldruck azut. [kN/m2] .
"' .) Einbindetiefe Fundamentbreite-b bzw. b'
•. Entl
'· ;$ • 0,5m 1,0 m 1~5m 2,0 m 2,5m 3,0m
0,5 120 180 240 280 250 220
1,0 162 222 282 310 270 240
1,5 204 264 324 340 290 260
2,0 240 300 360 360 310 280 Tab. 3.3.1-1:
.. aufnehmbare Sohldrücke auf rolligen Boden nach DIN 1054:2005-01
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 26 30.11.2012
I"" r,- •}
BemessJ,~ngsw'rt des Sohlv{ic;terstands CJ&c~ [kNim2) '~. Elnb.ndetiefe
F""da,.,entbreJtt~b ~.b' , ;rJ- ~
[m] .. · ~'.J ··; '· ll ..:. ~.s.n 3,0 "' I·' 0,5m 1,0m 1,5m '2,0 Jll
0,5 168 252 336 390 350 310
1,0 228 312 396 430 380 340
1,5 288 372 456 480 410 360
2,0 336 420 504 500 430 390 Tab. 3.3.1-2:
.. Bemessungswerte des Sohlwiderstands auf rolligen Boden nach EC 7
Für Flachgründungen auf bindigen Böden (Schicht 2, 4, 7 und 8) mit mindestens steifer Konsistenz
dürfen für Fundamente mit Breiten zwischen 0,5 m und 2,0 m der aufnehmbare Sohldruck und die
Bemessungswerte des Sohlwiderstands gemäß Tabelte 3.3.1-3 angesetzt werden.
Einbindetiefe aufnehmbarer Sohldruck Semessungswert des Sohlwlder-[m]
~
0,1
1,0
1,5
2,0
Tab. 3.3.1-3:
.. azu1. [kN/m2) Stands CJR,d [kN/rn2)
120 170
140 200
160 220
180 250
aufnehmbarer Sohldruck nach DIN 1054:2005-01 und Bemessungswerte des
Sohlwiderstands nach EC 7 auf bindigen Böden
Für die Gründung der Stützmauern auf dem wie oben beschrieben hergestellten Gründungspla
num kann für die statische Bemessung nach dem Bettungsmodulverfahren für Vorentwurfszwecke
auf rolligen Böden eine Bettungsmodul von ks,k = 15 MN/m3 angesetzt werden und für bindige
Böden ein Bettungsmodul von ks,k = 7,5 MN/m3. Der Bettungsmodul ist maßgeblich von der Grö
ße der Lastfläche, der Belastung und der Laststellung abhängig. Daher stellt der o. a. Bettungs
modullediglich einen Mittelwert dar und ist im Zuge der Planung zu überprüfen.
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 27 30.11 .2012
3.3.2 Winkelstützwand km 172,498- km 172,628
Zwischen km 172,498 und km 172,628 ist gemäß (U 2] eine Winkelstützwand mit einer Länge von
130,0 m westlich der Bahnanlage zur Sicherung der Wohnbebauung geplant.
Im Bereich der angenommenen Gründungssohle von 1 ,0 m unter GOF stehen überwiegend aufge
füllte und umgelagerte Böden der Schicht 1 an. Die Auffüllungen müssen min. in mitteldichter La
gerung bzw. min. steifer Konsistenz anstehen. Dies ist gemäß [U 1] nicht sicher gegeben. Daher
wird ein Bodenaustausch bis min. 0,3 m unter der Gründungssohle nach den Angaben in Kapitel
3.3.1 empfohlen.
3.3.3 Winkelstützwand km 172,652- km 172,732
Zwischen km 172,652 und km 172,732 ist gemäß [U 2] eine Winkelstützwand mit einer Länge von
80,0 m westlich der Bahnanlage zur Sicherung der Resbacher Straße geplant.
Im Bereich der angenommenen Gründungssohle von 1 ,0 m unter GOF stehen gering tragfähige
aufgefüllte und umgelagerte Böden der Schicht 1 an. Die Auffüllungen müssen min. in mitteldichter
Lagerung bzw. min. steifer Konsistenz anstehen. Dies ist gemäß [U 1] und [U 6] nicht gegeben.
Daher wird eine flächendeckende Baugrundverbesserung bis 1 ,0 m unter der Gründungssohle
nach den Angaben in Kapitel 3.3.1 empfohlen.
3.3.4 Winkelstützwand km 172,722- km 172,812
Zwischen km 172,722 und km 172,812 ist gemäß [U 2] eine Winkelstützwand mit einer Länge von
97,0 m westlich der Bahnanlage zur Sicherung der Resbacher Straße geplant.
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 28 30.11.2012
Details zur Winkelstützwand zur Sicherung der Rosbacher Straße (km 172,800) sind [U 6] zu ent
nehmen.
3.3.5 Winkelstützwand km 181,075- km 181,197
Zwischen km 181 ,075 und km 181,197 ist gemäß [U 2] eine Winkelstützwand mit einer Länge von
122,0 m östlich der Bahnanlage zur Sicherung der Wohnbebauung geplant.
Im Bereich der angenommenen Gründungssohle von 1 ,0 m unter GOF stehen gering tragfähige
aufgefüllte und umgelagerte Böden der Schicht 1 an. Die Auffüllungen müssen min. in mitteldichter
Lagerung bzw. min. steifer Konsistenz anstehen. Dies ist gemäß [U 1] nicht sicher gegeben. Daher
wird ein Bodenaustausch bis min. 0,3 m unter der Gründungssohle nach den Angaben in Kapitel
3.3.1 empfohlen.
3.3.6 Winkelstützwand km 182,144- km 182,234
Zwischen km 182,144 und km 182,234 ist gemäß [U 2] eine Winkelstützwand mit einer Länge von
90,0 m östlich der Bahnanlage zur Sicherung des Regenrückhaltebeckens geplant.
Im Bereich der angenommenen Gründungssohle von 1,0 m unter GOF stehen sowohl gering trag
fähige aufgefüllte und umgelagerte Böden der Schicht 1 als auch gering tragfähige Böden der
Schicht 2 an. Die Auffüllungen müssen min. in mitteldichter Lagerung bzw. min. steifer Konsistenz
anstehen. Die Böden der Schicht 2 müssen eine min. steife Konsistenz aufweisen. Dies ist gemäß
[U 1] überwiegend nicht gegeben. Daher wird eine flächendeckende Baugrundverbesserung bis
1 ,0 m unter der Gründungssohle nach den Angaben in Kapitel 3.3.1 empfohlen.
P31848121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 29 30.11.2012
3.4 Rückverankerungen der Stützwände
Je nach freier Höhe und Ausführung der Stützbauwerke, sind diese ggf. rückzuverankern .
Im Falle einer Rückverankerung der Stützbauwerke dürfen die Verpressstrecken nicht Schicht
übergreifend angeordnet werden. Bei einer Rückverankerung in der bindigen Schicht 2, 4, 7 und 8
sind die Anker nachzuverpressen. Verpressstrecken in weichen bindigen Böden dürfen nicht an
geordnet werden. Im Falle einer Rückverankerung im Bahndamm ist, wenn möglich, eine
Totmann-Konstruktion zu bevorzugen.
Die entsprechenden Grenzwerte der Mantelreibung für Anker mit nachverpresstem
Verpresskörper bei unterschiedlichen Verpresskörperlängen in der Schicht 2 bei min. steifer Kon
sistenz sind der Tab. 3.4-1 zu entnehmen. Zwischenwerte können interpoliert werden.
~V erpresskörperlänge 1 Mantelreibung Setlichtbezeichnung
•J]_'' ' ~. [m] [kN/m2)
6 250
Schicht 2 8 200
10 180 .. .. . .
Tabelle 3.2-1: Mantelreibungen von Verpressankern fur verschiedene Verpresskorperlangen in
Schicht 2 bei Nachverpressen
Falls eine Rückverankerung im Bahndamm unumgänglich ist, kann für Vorentwurfszwecke eine
Grenzlast für Verpressanker mit Nachverpressung und einer 6 m langen Verpressstrecke von
150 kN angesetzt werden. Zur Festlegung der Bemessungslast sind auf jeden Fall Eignungsprü
fungen durchzuführen.
Die Verpressstrecken der Anker müssen einen Mindestabstand von 3 m zu der Bahndammober
fläche und allen Böschungen aufweisen. Für die Herstellung der Verpressstrecke wird der Einsatz
von Injektionsstrümpfen empfohlen, um ein unkontrolliertes Auslaufen von Verpressgut in ggf. vor
handene Poren und Hohlräume im Bahndamm zu minimieren. ln der Ausschreibung ist darauf hin-
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 30 30.11.2012
zuweisen, dass mit einem deutlichen Mehrverbrauch von Verpressgut im Bahndamm zu rechnen
ist.
3.5 Hinterfüllungen
Die Hinterfüllung der Stützwände ist für die Streckenkategorie P 160 gemäß Ril 836 anzulegen.
Die Hinterfüllung ist mit tragfähigen, gut verdichtbaren, rolligen Böden (Bodenklassen nach DIN 18
196: GW, SW, SI, GI) aufzufüllen und lagenweise fachgerecht zu verdichten (DPr;:: 1,0). Dies ist
durch baubegleitende Prüfungen zu verifizieren. Es ist zum abführen von ggf. anfallendem Sicker
und Stauwasser eine Drainage an der Basis der Hinterfüllung einzubauen.
4. GRÜNDUNG DER LÄRMSCHUTZWÄNDE
Im Bereich der Baumaßnahme sind gemäß [U 2] zwischen km 166,635 und km 166,855, zwischen
km 169,560 und km 170,680, zwischen km 171,950 und km 173,880, zwischen km 175,550 und
km 177,430, zwischen km 178,070 und km 178,750 und zwischen km 180,780 und km 182,160
Lärmschutzwände vorgesehen. Die Positionen und Höhen der geplanten Lärmschutzwände ge
mäß [U 2] sind der Tab. 1.4-2 zu entnehmen. Die voraussichtliche Rammbarkeit der Schichtabfol
gen ist der Tab. 2.3-1 zu entnehmen.
Die Gründung der Lärmschutzwände erfolgt i.d .R. tief über gerammte Stahlpfosten. Es wird gemäß
Ril 804 auch die Rammrohrpfahlgründung als Regelgründung empfohlen.
Für die Ableitung von Rammpfahlwiderständen ohne Probebelastungen wird in der EA Pfähle ei
ne Pfahleinbindung von mindestens 3 m in den tragfähigen Boden gefordert. Als tragfähiger Boden
gilt ein mindestens steifer bindiger Boden (mittlerer Cu,k > 100 kN/m2) bzw. ein mindestens mittel
dicht gelagerter nicht bindiger Boden . Für den Bereich unterhalb der Pfähle wird ein Boden gefor-
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 31 30.11.2012
dert, der einen Spitzenwiderstand der Drucksonde von qc > 7,5 MN/m2 aufweist und die Mächtig
keit dieser tragfähigen Schicht unterhalb der Pfahlfußfläche mindestens 1,50 m beträgt. Es ist pla
nerisch über die Gründungsniveaus in Verbindung mit den vorliegenden Längsschnitten (siehe
[U 1 ], Anlage 3) bzw. dem Schichtaufbau im Baugrund zu prüfen, welche Schichten in den relevan
ten Baubereichen die entsprechenden Voraussetzungen erfüllen. l.d.R. ist davon auszugehen,
dass mindestens die Schichten 4 bis 8 die Voraussetzung an eine ausreichende Tragfähigkeit er
füllen.
Für die Bemessung von Rammpfählen auf vertikale Belastung können nach EA Pfähle die cha
rakteristischen Kennwerte gemäß Tabelle 4-1 angesetzt werden. Die Auffüllungen (Schicht 1) er
füllen die o. g. Anforderungen an tragfähige Böden nicht, weshalb für diese Böden kein Pfahlspit
zenwiderstand angegeben wird.
.·. - '~ Charaktertstische ~ ' Charakteristischer I•
Bodenschicht I• Pfahlmantelreibung r
Pfahlspitzenwiderstand
q s.k [MN/m~ q b.k [MN/m~ I' bei Sag s'IDeq = 0,035 S/Deq = 0,100
J -Künstliche Auffüllungen I Bahndamm 0,02 - -(Schicht 1)
Quartäre Tone und Schluffe 0,02 (Schicht 2) - -
Quartäre Sande und Kiese 0,03 0 45 1) 0,75 1) (Schicht 3) I
Jungtertiäre Tone und Schluffe 0,04 0,55 0,85
(Schicht 4)
Jungtertiäre Sande und Kiese 0,04 0,55 0,85 (Schicht 5)
Zersetzter Deckenbasalt mit jungterti-ären Sanden und Kiesen 0,03 0,45 0,75 (Schicht 6)
Wechsellagerung Landschnecken-mergel und Hydrobienschichten 0,04 0,55 0,85 (Schicht 7a/b)
P3184B121130.docx
Projekt: P 33.3184
Bodenschicht
Cerithienschichten und Cyrenenmergelgruppe (Schicht 8a/b)
DR. SPANG
Seite 32
Charakteristische Pfahlmantelreibung
q.,, [MN/mt;! bei s58
0,04
1) bei mindestens mitteldichter Lagerung (Schlagzahl DPH ~ 5)
30.11.2012
Charakteristischer Plahtsp~enwlderstantt
qb,k (MNJRfJ siD ... = 0,035 aiDeca = 0,100
0,55 0,85
Tabelle 4-1: Charakteristischer Pfahlkennwerte für Fertigrammpfähle aus Stahlbeton und
Spannbeton
Für gerammte Stahlprofile sind die Werte der Tabelle 4-1 mit den Anpassungsfaktoren der Ta
belle 5.5 der EA Pfähle abzumindern. Die Mantelreibung ist mit lls = 0,8 zu multiplizieren. Der
Spitzenwiderstand ist für doppelte Stahlträgerprofile (z.B. HEB) mit l'lb = 0,25 abzumindern. Für
offene Stahlrohre ist llb = 0,65 anzusetzen und für geschlossene Stahlrohre darf l'lb = 0,80 ange
setzt werden.
Für Rammpfahlgründungen im bestehenden Bahndamm müssen die verbauten rolligen Böden
mindestens mitteldicht und die bindigen Böden mindestens steif vorliegen. Für neu zu errichtende
Dämme kann davon ausgegangen werden, dass sie entsprechend qualifiziert aufgebaut und ver
dichtet werden, so dass die Anforderungen erfüllt sind. Bei den bestehenden Dämmen ist i.d.R.
von einer ungenügenden Verdichtung auszugehen, so dass keine Mantelreibung angestezt wer
den kann. Die Bemessung für Gründungen im Bahndamm ist auf die im Bahndamm verbauten Bö
den, die jeweilige Böschungsgeometrie und auf der Grundlage der Bodenkennwerte [U 1] sowie
Tab. 2.2-1 mit dem Verfahren von Vogt im Einzelfall vorzunehmen. Berechnet wird der
mobilisierbare Erdwiderstand.
Ein Sicherheitsfaktor llp für die Reduktion der Erdwiderstandsspannung hinsichtlich der Berück
sichtigung der bahnspezifischen dynamischen Belastungen wird in [U 7] aufgrund von Probebelas
tungen an Lärmschutzwandpfosten in Abhängigkeit der Reisegeschwindigkeit empfohlen. Die Ab
bildung 4-1 ist zu verwenden.
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 33 30.11 .2012
4.5 ,..---...---"T"""--""T-"--..,..---,
3
200 300 EntYAJrfsgeschwlndlgkelt v! {kmlh)
Grenzzustandsglelchung: mit H11 z.B. nsch Kempfert (1987) oder Vogt (1988) H,r.t · P.s~a~ + H, 111 • p,, 1 s H bzw. M.r.t · 1'\P,su. t + M r,tl · TJP.$ s Mg
Abbildung 4-1: Sicherheitsfaktor llP für zyklisch/dynamische Belastungen in Abhängigkeit der
Entwurfsgeschwindigkeit aus [U 7]
Die Ermittlung des Dynamischen Bettungsmoduls für die Pfosten kann auf Grundlage der nachfol
genden Formel ausgeführt werden:
ermittelte Erdwiderstandsspannung (berechnet nach Vogt) ks,dyn=
Pfahlverschiebung · Reduktionsfaktor
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 34 30.11.2012
5. EMPFEHLUNGEN
5.1 Gründungsempfehlungen
5.1.1 Stützwände
Es wird empfohlen, die Stützwände gemäß den vorliegenden Planunterlagen [U 2] als Tiefgrün
dung über Bohrpfähle gemäß Kap. 3.1, als Spundwand gemäß Kap. 3.2 sowie als Flachgründung
gemäß den Angaben in Kap. 3.3 auszuführen.
Für die erforderlichen Bodenaustausch- bzw. Bodenverbesserungsmaßnahmen wird auf die Anga
ben in Kap. 3.3.1 verwiesen. Darüber hinaus sind die Angaben aus [U 1] Kap. 5.1 zu beachten.
5.1.2 Schallschutzwände
Es wird empfohlen, die Schallschutzwände gemäß den vorliegenden Planunterlagen [U 2] als Tief
gründung über Stahi-Rammrohre oder Stahlprofile gemäß Kap. 4 auszuführen.
5.2 Baugruben
Bei Ausführung der Tiefgründung ist keine tiefe Baugrube erforderlich. Für die Herstellung der
Baugrube zum Einbau des Kopfbalkens oder der Winkelelemente wird eine Baugrube erforderlich,
die bis in eine Tiefe von 1 ,25 m noch senkrecht geschachtet werden darf. Nachbrüche können da
bei nicht ausgeschlossen werden. Rollige Böden können bauzeitig mit max. 45° geböscht werden.
Die bindigen Böden können bei min. steifer Konsistenz mit max. 60° geböscht werden. Weiche
bindige Böden sind auf max. 45° abzuflachen. Es sind die Vorgaben der DIN 4124 zu beachten. Im
Übergangsbereich zum Gelände bzw. zum Bahnkörper sind die erforderlichen Sicherheitsabstände
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 35 30.11.2012
und Böschungsneigungen nach DIN 4124 und Ril 836 einzuhalten. Alternativ sind alle Formen des
Verbaus möglich.
Für einen Verbau der Baugrube sind grundsätzlich Spundwände und massive Verbauwände wie
Bohrpfahlwände und Schlitzwände möglich. Für einen verformungsarmen Verbau muss die Ver
bauwand eine Rückverankerung oder Aussteifung erhalten. Eine verbaute Baugrube im Nahbe
reich von Bestandsgleisen ist nach Ril 836 mit einem wenig nachgiebigen oder annähernd un
nachgiebigen Verbau nach EAB (EB 67) zu sichern. Es wird empfohlen, einen solchen Verbau auf
erhöhten aktiven Erddruck (0,5 x ea + 0,5 x e0) zu bemessen, um die Beeinträchtigung der anlie
genden Strecken zu minimieren. Der Wandreibungswinkel darf bei Bohlträgerwänden, Spundwän
den und Bohrpfahlwänden zu maximal Oa1p = 2/3 <P 'k angesetzt werden. Für gerammte Verbauteile
sind die Rammbarkeiten des Baugrunds aus Kap. 2.4 zu entnehmen.
Für Spundwände kann der charakteristische Wert der Mantelreibung auf der Baugrubenseite und
der Spitzenwiderstand entsprechend den Angaben im Kapitel3.2 angesetzt werden. Auf der
Erdseite der Verbauwand kann dagegen keine Last in den Untergrund abgetragen werden, wenn
der aktive Erddruck mit positiverer Wandreibung angesetzt wird.
Im Einflussbereich von Eisenbahnverkehrslasten soll bei einem Sohlträgerverbau keine Ausfa
chung mit Holzbohlen erfolgen. Es kann dann eine Ausfachung z.B. mit Spritzbeton erfolgen.
Maschinengebundene Sicherungsverfahren mit Vorschubrahmen ("Wandernder Verbau") dürfen
gemäß Ril 836.4202 ohne ZIE oder UIG nur eingesetzt werden, wenn für diese eine Zulassung
durch das EBA sowie eine geprüfte Statik vorliegen.
5.3 Wasserhaltung I Abdichtung
Bei Ausführung der Tiefgründung sind keine Maßnahmen zur Wasserhaltung notwendig. Bei
Ausführung der Flachgründung sind wahrscheinlich ebenso keine Maßnahmen zur Wasserabsen-
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 36 30.11.2012
kung notwendig. Beim Bau mit herkömmlicher Erdbautechnik ist ein Abstand von 0,5 m zwischen
Baugrubensohle und Grundwasser einzuhalten. Nach derzeitigem Kenntnisstand wird der Abstand
auch bei erforderlichen Bodenaustauschmaßnahmen bis 1,0 m unter angenommener Gründungs
sohle eingehalten.
Es ist darauf zu achten, dass die Baugruben von Stau-, Schicht-, Tag- und Oberflächenwasser mit
einer offenen Wasserhaltung freigehalten werden. Dazu ist die Baugrubensohle geneigt auszufüh
ren und mit einem Pumpensumpf trockenzuhalten. Die Grundwasserstände sind während der
Bauzeit regelmäßig zu überprüfen.
Werden jedoch geschlossene Grundwasserhaltungsmaßnahmen erforderlich, so ist aufgrund der
Lage im Heilquellenschutzgebiet ein wasserdichter Spundwandverbau erforderlich. Als horizonta
les Dichtelement kann z. B. eine UW-Betonsohle eingebracht werden.
Wenn kein horizontales Dichtelement eingebaut wird, sind die Verbauwände zur Abdichtung der
Baugrube tief in die Schicht 7 einzubringen. ln diesem Fall ist ein Nachweis der Umströmung und
der Nachweis gegen hydraulischen Grundbruch zu führen. ln der Baugrube ist eine Restwasser
haltung notwendig.
Die Bauwerke sind nach DIN 18 195 abzudichten. Erdberührte Bauteile sind oberhalb des Be
messungswasserspiegels gegen zeitweise aufstauendes Sickerwasser abzudichten, unterhalb des
Bemessungswasserspiegels sind sie gegen drückendes Wasser abzudichten. Im Hinterfüllbereich
ist, wenn eine Drainage eingebaut wird , gegen Bodenfeuchte abzudichten, ansonsten gegen auf
stauendes Sickerwasser. Diese Abdichtungen bzw. der WU-Beton sind mind. 0,3 m über den Be
messungswasserstand hochzuziehen.
P3184B121130.docx
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 37 30.11.2012
5.4 Sonstige Empfehlungen
Das Planum I die Gründungssohle ist nach DIN 1054, Kapitel 7.1, Absatz (5) abzunehmen. Eben
so sind die Pfahlsohlen vor dem Betonieren geotechnisch abzunehmen sowie die Bohrarbeiten
geotechnisch zu begleiten. Die Herstellung bzw. Einbringung von Pfählen ist geotechnisch zu
überwachen.
Es wird empfohlen vor Beginn der Baumaßnahme eine Beweissicherung an evtl. anliegenden
Bauwerken und Verkehrswegen auszuführen.
Zur Vermeidung von Schäden an Nachbarbauwerken sind bei Tiefgründungen erschütterungsar
me Gründungsverfahren zu bevorzugen. Bohrpfahlgründungen erfüllen diese Anforderungen. Bei
Herstellung einer Rammgründung sollte auf schlagende Verfahren verzichtet werden. Der Einbau
sollte mit hochfrequenten Vibrationsrammen erfolgen. Um eine Fußwiderstand ansetzen zu kön
nen sind Rammgründungen jedoch auf dem letzten Meter auf jeden Fall schlagend einzubringen.
Eine messtechnische Überwachung der Erschütterungen an unmittelbar benachbarten Bauwerken
sollte im Rahmen der Beweissicherung erfolgen.
Sollten geotechnische Fragen auftreten, die im vorliegenden Gutachten nicht bzw. nicht ausrei
chend behandelt wurden, oder sollten sich Abweichungen bzw. Abänderungen in den Planungen
bzw. Annahmen ergeben, die diesem Gutachten zugrunde gelegt wurden, so ist die Dr. Spang
GmbH vom Auftraggeber zu informieren und zu einer ergänzenden Stellungnahme aufzufordern.
Zur Beantwortung weiterer Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung .
i.A. k. Ub--Kai-C. Weber
(Projektingenieur)
P3184B121130.docx
LV. ~ f4Z Dr.-lng. Gerd Festa
(Projektleiter)
DR. SPANG
Projekt: P 33.3184 Seite 38 30.11.2012
Verteiler: - OB Projektbau GmbH, Frankfurt, 4 x, davon 1 x vorab per Email
- Setzpfandt, Hr. Heyner, 1 x perEmail <[email protected]>
- Dr. Spang GmbH, Witten, 1 x
P3184B121130.docx