s-bahn rhein/main bad viibel -friedberg geotechnische ... · dr. spang ingenieurgesellschaft fÜr...

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

gabrielegbmueller

Schreibmaschinentext

neue Anlage 12.5.35a ergänzt Anlage 12.5.0

gabrielegbmueller

Schreibmaschinentext

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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


3.1.4 Bohrpfahlwand km 181,407- km 181,679 17

3.1.5 Bohrpfahlwand km 181,418- km 181,750 19


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

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Projekt: P 33.3184 Seite 3 30.11.2012


3.3.4 Winkelstützwand km 172,722- km 172,812 27

3.3.5 Winkelstützwand km 181,075- km 181,197 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

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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.

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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.

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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.

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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


Winkelstützwand Resbacher Straße


Winkelstützwand Resbacher Straße

174,860 174,920 60 Östlich der Bahnanlage, Sicherung der Spundwand mit Wohnbebauung Stahlbetonkopf


Bohrpfahlwand Wohnbebauung bzw. Friedberger Straße



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


Bohrpfahlwand Wohnbebauung


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]

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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

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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]

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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

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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

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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

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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-

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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

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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.

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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



81 m westlich der Bahnanlage zur Sicherung der bestehenden Wohnbebauung geplant.

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Projekt: P 33.3184 Seite 17 30.11.2012


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.





• 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


len, km 178,156 - km 178,237


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.

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Projekt: P 33.3184 Seite 18 30.11.2012



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






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


3) entspricht mittlerer Schichtmächtigkeit der Schicht 3. Im nördl. Bereich sinkt die Schichtmächtigkeit (113,8-113,1 mNHN,BK285)


len, km 181,407- km 181,679

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Projekt: P 33.3184 Seite 19 30.11.2012


Zwischen km 181,418 und km 181,750 ist gemäß [U 21 eine Bohrpfahlwand mit einer länge 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






'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


3) entspricht mittlerer Schichtmächtigkeit der Schicht 3. Im nördl. Bereich wurde Schicht 3 nicht angetroffen (BS 283)

'


len, km 181,418- km 181,750

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I

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Projekt: P 33.3184 Seite 20 30.11.2012



37 m östlich der Bahnanlage an der Straßenüberführung Friedberger Straße geplant.


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.


pfahlmantelreibungswerte und Pfahlspitzenwiderstände, abgeleitet aus der EA Pfähle, angewen~



.<! " 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

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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

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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.

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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


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.

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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.

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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

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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.

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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.


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.



97,0 m westlich der Bahnanlage zur Sicherung der Resbacher Straße geplant.

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Details zur Winkelstützwand zur Sicherung der Rosbacher Straße (km 172,800) sind [U 6] zu ent

nehmen.


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.



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.

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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-

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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-

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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)

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Bodenschicht

Cerithienschichten und Cyrenenmergelgruppe (Schicht 8a/b)

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Charakteristische Pfahlmantelreibung

q.,, [MN/mt;! bei s58

0,04

1) bei mindestens mitteldichter Lagerung (Schlagzahl DPH ~ 5)

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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.

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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

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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

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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-

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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.

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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)

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LV. ~ f4Z Dr.-lng. Gerd Festa

(Projektleiter)

DR. SPANG

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Verteiler: - OB Projektbau GmbH, Frankfurt, 4 x, davon 1 x vorab per Email

<[email protected]>

- Setzpfandt, Hr. Heyner, 1 x perEmail <[email protected]>

- Dr. Spang GmbH, Witten, 1 x

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s-bahn rhein/main bad viibel -friedberg geotechnische ... · dr. spang ingenieurgesellschaft fÜr...

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