Baugrundgutachtenwettbewerb.paulinenpflege.de/Baugrundgutachten_Seite_58.pdfIn BS 1 folgte unter der...

Ing.-Büro Voigtmann Brückenstr. 11/1 71364 Winnenden

Paulinenpflege Winnenden Herr Ulrich Speidel Forststr. 4 71364 Winnenden

Ort

Winnenden

Datum

18.12.2007

Baugrundgutachten

Nr. 36607 Auftraggeber

Paulinenpflege Winnenden vertreten durch

SWI Siedlungswerk Infrastrukturbau GmbH, Heusteigstr. 37, 70180

Stuttgart

Projekt

„Realisierungswettbewerb Neubau der BVJ und BFS Heimsonder-

schulen in Winnenden-Schelmenholz, Forststraße“

Bauherr Paulinenpflege Winnenden

Beurteilung der Baugrundverhältnisse

mittels 4 Kleinbohrungen und 2 Rammsondierungen

Bearbeiter Harald Voigtmann, Dipl.-Geologe

Verteiler SWI (3x), zusätzlich per e-mail ([email protected])

Harald Voigtmann, Dipl.-Geologe

Brückenstraße 11/1 D - 71364 Winnenden

E-Mail: [email protected] Netsite: www.ib-voigtmann.de

http://www.ib-voigtmann.de

mailto:([email protected])

mailto:[email protected]

2

Beratender Ingenieur Ing. Kammer B.W. Nr. 0284

Telefon: 0 71 95 - 92 50-0 Telefax: 0 71 95 - 26 22

DFÜ: 0 71 95 - 92 50-25

Gutachten-Nr. 36607

Inhaltsverzeichnis Teil I Seite

1. Vorbemerkungen 4

2. Durchgeführte Untersuchungen 4

3. Topographische Situation 5

4. Geologische Verhältnisse 5

4.1 Allgemeine Geologie 5

4.2 Auffüllung 6

4.3 Quartär : Lößlehm und Löß 6

4.4 Quartär : Hanglehm, Wanderschutt und Fließerde 7

4.5 Trias : Gipskeuper 7

4.6 Schichtgrenzen 8

5. Rammsondierungen (DPH gem. DIN 4094) 9

6. Hydrogeologische Verhältnisse 11

7. Bodenmechanische Parameter 12

7.1 Bodenmechanische Kennwerte 12

7.2 Wasserdurchlässigkeiten 14

7.3 Bodenklassen gem. DIN 18 300 14

7.4 Bodenklassen gem. DIN 18 319 15

7.5 Frostempfindlichkeit, Schrumpfempfindlichkeit 17

7.6 Boden in Planumshöhe 17

8. Auswertung im Hinblick auf die Aufgabenstellung 18

8.1 Angaben zum Bauwerk 18

8.2 Gründungsmöglichkeiten 19

8.3 Erdbebenzonen 23

8.4 Aufbau unter Bodenplatten 24

8.5 Aufbau im Außenbereich 25

8.6 Schutz der Bauwerke gegen Grundwasser 26

8.7 Verfüllung der Arbeitsräume 27

3

Gutachten-Nr. 36607

Inhaltsverzeichnis Teil II Seite

8.8 Baugrube 28

8.8.1 Baugrubenwände 28

8.8.2 Fels der Klasse 6 und 7 gem. DIN 18 300 29

8.8.3 Wasserhaltung während der Bauzeit 29

8.8.4 Beweissicherung 29

8.9 Wasserrechtliche Gesichtspunkte 29

8.10 Wasserdurchlässigkeiten 30

9. Zusammenfassung der Ergebnisse 30

10. Schlussbemerkung 32

Anlagenverzeichnis Anlage

Lageplan des Untersuchungsgebietes 1

Lage der Untersuchungspunkte 2

Bohrprofile BS 1-4 3-6

Rammsondierprofile DPH 1-2 - tabellarische Darstellung 7+8

Rammsondierprofile - zeichnerische Darstellung 9+10

Bodenkennwerte 11+12

Schnitt West (Verbindung BS 1-3 von Nord nach Süd) 13

Schnitt Ost (Verbindung BS 4-2 von Nord nach Süd) 14

4

Dieses Gutachten umfasst 32 Seiten und 14 Anlagen (22 Anlagenblätter) File:f:\msword\gutacht\baugrund\paulwinn.doc

Gutachten-Nr. 36607

1. Vorbemerkungen

Die Paulinenpflege Winnenden beabsichtigt, in Winnenden-Schelmenholz an der Fortstraße

auf den Flurstücken Nr. 7013 bis 7017 Neubauten zu erstellen (Neubau der BVJ und BFS

Heimsonderschulen). Im Zusammenhang mit dem Realisierungswettbewerb wurden wir

durch den Bauherrn vertreten durch die SWI beauftragt, erste flächige orientierende Bau-

grunduntersuchungen im Baufeld vorzunehmen und das Ergebnis in einem Gutachten zu

dokumentieren.

Zur Ausarbeitung des Gutachtens wurde mir der aktuelle Flächennutzungsplan zur Verfü-

gung gestellt.

2. Durchgeführte Untersuchungen

Zur Beurteilung des anstehenden Bodens wurden am 13., 14. und 17. Dezember 2007 ins-

gesamt 4 Kleinbohrungen (=BS Nr. 1-4) bis in Tiefen von 7-9 m Tiefe niedergebracht. In den

jeweiligen Endtiefen war eine weitere Vertiefung der Bohrungen durch die Festigkeit des Bo-

dens nur noch sehr sehr schleppend möglich. Bei den Kleinbohrungen BS 1+2 wurden zu-

sätzlich noch Rammsondierungen (=DPH 1-2) bis 14.9 und 13 m Tiefe niedergebracht (Ab-

bruchkriterium entweder auf mind. 30 cm mind. 50 Schläge je 10 cm Eindringtiefe oder kein

Bohrfortschritt mehr bzw. Schlagzahlen auf 10 cm von >100). Mit den Kleinbohrungen wurde

Bodenart und Konsistenz ermittelt, mit den Rammsondierungen über die Schlagzahlen die

Lagerungsdichte und Steifeziffer des Bodens. Zudem werden vor allem durch die Ramm-

sondierungen die Obergrenze sehr hoch tragfähiger Schichten (Schlagzahl >50) ermittelt

(Hinweis auf Länge evtl. erforderlicher Pfähle oder Pfeiler).

Zur Bestimmung der erforderlichen erdstatischen Kennwerte wurden aus den erkundeten

Schichten Bodenproben entnommen und beschrieben bzw. der Penetrometerwiderstand,

falls möglich auch die Scherfestigkeit bestimmt. An 6 Proben wurde zudem der natürliche

Wassergehalt und zur Bodenansprache und Konsistenzermittlung anschließend die Konsi-

stenzgrenzen nach ATTERBERG nach DIN 18 122 ermittelt. Zusätzlich wurden aus den La-

boruntersuchungen Rechenwerte für. Zusätzlich wurden aus den Laboruntersuchungen Re-

chenwerte für Feuchtdichte, Kohäsion, Reibungswinkel und Steifeziffer rückgeschlossen,

sowie an den gem. DIN 18122 untersuchten Proben der oberflächennah anstehenden bindi-

5

Gutachten-Nr. 36607

gen Böden (Lößlehme) die zu erwartende Proctordichte und der optimale Wassergehalt aus

den Konsistenzgrenzen nach Bild 65 des Grundbau-Taschenbuches Teil 1.

Die Einmessung der Untersuchungsstellen nach Lage und Höhe erfolgte durch unser Büro,

wobei als Bezugspunkt eine Kanaldeckelhöhe im nördlichen Feldweg diente, die im Kanal-

plan mit 287.29 mNN eingetragen war.

3. Topographische Situation

Das Untersuchungsgelände liegt am Südwestrand von Winnenden südlich des Feldweges

7005 und nördlich des Feldweges 7018. Im Westen wird das Gelände durch die Forststraße

begrenzt. Das als Ackerfläche genutzte Gelände fällt generell in ostnordöstlicher Richtung

zur Talaue des Zipfelbaches ein mit einer kleinen West-Ost-verlaufenden Einmuldung (ehe-

maliges Seitental des Zipfelbaches). Der Zipfelbach ist noch über 500 m vom Baugebiet ent-

fernt. Optisch liegt das Gelände außerhalb der Talaue des Zipfelbaches, wobei das Baufeld

im Norden von einer kleinen Talaue gequert wird (wird auch durch die geologische Karte

bzw. unsere Untersuchungen bestätigt). Der Höhenunterschied im Baugelände beträgt nach

den Kleinbohrungen ca. 5.5 m (einfallend von 293 mNN bei BS 3 auf 287.50 mNN bei BS 4).

4. Geologische Verhältnisse

4.1 Allgemeine Geologie

Im Untersuchungsbereich bzw. im Umfeld der Kleinbohrungen ist nach der geologischen

Karte mit mächtigem Löß und Lößlehm über den Schichten des Gipskeupers (km1) zu rech-

nen. In den Aufschlüssen wird dies bestätigt, wobei der Lößlehm z.T. umgelagert war (ver-

mutlich im Einflussbereich des Nebenbaches des Zipfelbachs).

In den Aufschlüssen (BS = Kleinbohrung) wurden unter OK Gelände bzw. unter ca. 30-40 cm

Ackerboden die auf Seite 6 aufgeführten Schichten festgestellt.

6

Gutachten-Nr. 36607

- künstliche Auffüllung (Bodenklasse, BS 1)

- quartärer Löß und Lößlehm, z.T. umgela-gert, in BS 1 mit fossilem Bodenhorizont

(Bodenklasse 4-5,

BS 1-4)

- quartärer Hanglehm/Fließerde (Bodenklasse 4-6, BS 1-4)

- triassischer Gipskeuper (Bodenklasse 4-6, BS 1+4)

Bei den Kleinbohrungen trat im obersten Meter immer wieder Kernverlust (ca. 0.3-0.5 m) auf,

vermutlich bedingt durch Stauchung des oberflächlich aufgelockerten Bodens bzw. durch

Verzug des Bohrkerns im Gestänge. Die Untergrenze der Schichten innerhalb der obersten

zwei Meter ist somit mit einer gewissen Unsicherheit behaftet.

4.2 Auffüllung

In BS 1 folgte unter der Ackerfläche bis ca. -1.50 m aufgefüllter bindiger Boden mit einzelnen

Kalkstein- und Sandsteinkiesen. Der mittelbraune, rotstichige Boden war halbfest und erd-

feucht bis feucht. Der Boden war organoleptisch unauffällig. Vermutlich handelt es sich um

Erdaushub der als Geländeausgleich eingebracht wurde.

Bei einer Eingruppierung der Auffüllung gem. DIN 18300 wäre diese nach den Kleinbohrun-

gen der Bodenklasse 4 zuzuordnen. Es kann trotz der organoleptischen Unauffälligkeit nicht

ausgeschlossen werden, dass vom Aushubunternehmer zur Klärung der Einstufung eine

LAGA-Analyse verlangt wird.

4.3 Quartär : Lößlehm und Löß

Unter dem Oberboden bzw. in BS 1 unter der Auffüllung folgten hellbraune, ockerbraune und

mittelbraune, z.T. auch graubraune kalkfreie bis kalkhaltige Löß- und Lößlehmböden, die z.T.

umgelagert sind. In BS 1 fand sich in diesen Lößlehmböden bei -2.30 m eine ca. 35 cm star-

ke dunkelbraune bis schwarze Schicht, bei der es sich vermutlich um einen fossilen Boden-

horizont handelt. Die Rost- und Manganfleckung im Lößlehm deutet auf Staunässe bzw.

temporäre Sickerwasserführung hin. Die Schichten waren steif bis halbfest und erdfeucht,

partiell auch steif bis weich und erdfeucht bis feucht. Nach den durchgeführten Laborunter-

suchungen handelt es sich gem. DIN 18196 bei dem Löß und Lößlehm um einem Boden im

Grenzbereich TM/TL/UM/UL (leichtplastischer bis mittelplastischer Ton und Schluff), bei dem

fossilen Bodenhorizont um einen OU/UM/UA-Boden (mittelplastischer bis ausgeprägt plasti-

scher Schluff, vermutlich organisch beeinflusst)

Wie die im Bereich der Kleinbohrungen ausgeführten Rammsondierungen zeigten, wiesen

Lößlehm und Löß mittlere Schlagzahlen um 2 auf. In DPH 2 (bei BS 2) stiegen nach unten

7

Gutachten-Nr. 36607

die Schlagzahlen durch zunehmende Mantelreibung an. Nach Placzek weisen die Schlag-

zahlen auf eine lockere Lagerung bzw. eine weiche Konsistenz hin. Die Konsistenz nach

Placzek entspricht somit nicht jener der ausgeführten Kleinbohrungen, was vermutlich auf

die fehlende Konsolidation der Schichten zurückzuführen sein dürfte. Hier ist somit ein direk-

ter Vergleich zwischen Schlagzahlen und tatsächlicher Konsistenz nicht möglich bzw. er führt

zu einer Fehlinterpretation.

4.4 Quartär : Hanglehm, eiszeitlicher Wanderschutt und Fließerde

Unter dem Lößlehm folgten brauner, z.T. auch violett- und rotbrauner bindiger Boden mit

wechselnden Sand und Kiesgehalten. Diese als Hanglehme, bei erhöhtem Kies- bzw. Stein-

anteil auch als Fließerden oder Wanderschutt bezeichnet Schichten waren steif bis halbfest,

partiell auch halbfest bis fest. Die Sande und Kiese bestehen aus Sandsteinen und Mergel-

steinen des mittleren Keupers (Sandsteine des Schilfsandstein, Mergelsteine des Gipskeu-

pers). Der Hanglehm ist gemäß früheren Laboruntersuchungen je nach Sandgehalt gem.

DIN 18196 als TM/ST*-Boden zu bezeichnen (mittelplastischer Ton bis zum stark tonigen

Sand).

Wie die im Bereich der Kleinbohrungen ausgeführten Rammsondierungen zeigten, wiesen

Hanglehm/Wanderschutt und Fließerden mittlere Schlagzahlen von ca. 10 auf, was nach

Placzek auf eine mitteldichte Lagerung bzw. eine steife bis halbfeste Konsistenz hinweist. In

DPH 2 wird meines Erachtens Lagerungsdichte und Konsistenz durch die zunehmende Man-

telreibung verfälscht. Aus diesem Grund werden diese Schlagzahlen zur Bewertung nicht mit

herangezogen.

4.5 Trias : Gipskeuper

In den Bohrungen BS 1+4 wurde unter den quartären Schichten noch der anstehende

Gipskeuper erbohrt. Dieser fiel als geschichteter schluffiger Ton mit Tonmergelsteinkiesen

von rotbrauner, violettbrauner bis violettgrauer Farbe und halbfester bis fester Konsistenz an,

der partiell helle mehlige dünne Schluffbänder enthielt (Gipsauslaugungsrückstände).

Wie die im Bereich der Kleinbohrungen ausgeführten Rammsondierungen zeigten, wies der

Gipskeuper mittlere Schlagzahlen von über 10 auf, meist aber ca. 15-25. Dies weist nach

Placzek auf eine dichte bis sehr dichte Lagerung bzw. eine halbfeste bis feste Konsistenz

hin. Auch hier wird in DPH 2 Lagerungsdichte und Konsistenz meines Erachtens durch die

zunehmende Mantelreibung verfälscht, wobei ich davon ausgehe, dass man bei Reduktion

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Gutachten-Nr. 36607

der mittleren Schlagzahlen um 50 % durchaus in den realistischen Bereich gelangen dürfte.

Nach der Baugrundkarte Winnenden endet der Gipskeuper im Baufeld ca. auf 235-240 mNN,

d.h. 40-50 m unter OK Gelände. Somit würden die Rammsondierungen DPH 1+2 noch im

Gipskeuper enden. Im Zuge eventueller Bohrpfahlgründungen wäre es wichtig, im Hinblick

auf die anzusetzende Mantelreibung den festen bis harten Gipskeuper im Baufeld genauer

zu erkunden.

4.6 Schichtgrenzen

Nachfolgend sind in Tabelle 1 für die einzelnen geologischen Schichten die Höhen der Un-

tergrenzen in m NN und m unter Gelände (=Ansatzpunkt der Kleinbohrungen BS, in BS 1

und 2 ist das Ergebnis der Rammsondierungen mit berücksichtigt, da hier BS 1 im verwitter-

ten Gipskeuper endete, BS 2 im Hanglehm) sowie ihre Mächtigkeiten in den einzelnen Un-

tersuchungspunkten aufgeführt (Aufzählung von Südwest nach Nordost mit dem Geländefal-

len ; „Mächt.“ = Mächtigkeit ; in der Spalte „Hanglehm“ und „verwitterter Gipskeuper“ bedeu-

tet der Zusatz „*“, dass das Einsetzen des unverwitterten Gipskeupers bzw. die Untergrenze

Hanglehm aus der der Kleinbohrung zugehörigen Rammsondierung rückgeschlossen wur-

de).

Aufschl. Lößlehm Hanglehm verwitterter Gipskeu-per

Endtiefe der Klein-bohrungen

Nr. Untergrenze Mächt. Untergrenze Mächt. Untergrenze Mächt. Bohrsohle m mNN m m mNN m m mNN m m mNN

BS 3 6.70 286.30 6.30 >9.00 >2.30 nicht mehr angetroffen 9.00 284.00 BS 2 6.55 283.30 6.25 10.00* 279.85 3.45 >13 * >3.00 9.00 280.85 BS 1 4.90 283.55 3.40 6.30 282.15 1.40 14.80 273.65 8.50 7.00 281.45 BS 4 6.40 281.10 6.10 8.00 279.50 1.60 >9.00 >1.00 9.00 287.50

Tabelle 1 : geologische Schichten - Untergrenze und Mächtigkeit

Ein Vergleich vorstehender Tabelle und der Bohrprofile mit dem Lageplan in Anlage 2 lässt

folgende Rückschlüsse zu :

a) Die Lößlehmmächtigkeit nimmt in südlicher und östlicher Richtung zu, wobei die Un-

tergrenze in nordöstlicher Richtung einfällt (im Baufeld um ca. 5 m, d.h. mit ca. 2.5

Grad).

b) Die Hanglehmmächtigkeit (Hanglehm incl. eiszeitlicher Wanderschutt und Fließerde)

nimmt in südlicher Richtung zu, wobei die Untergrenze in östlicher Richtung einzufal-

len scheint (im Baufeld um ca. 2.5 m, d.h. mit ca. 3.5 Grad).

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Gutachten-Nr. 36607

Ergänzend ist in den Anlagen 13 und 14 der Verlauf der Schichtgrenzen in zwei Nord-Süd-

Schnitten dargestellt (geradlinige Verbindung zwischen den einzelnen Bohrpunkten als star-

ke Vereinfachung auch im Bereich der Geländeoberfläche, Grenzen mit Fragezeichen be-

deuten, dass hier der weitere Verlauf unsicher ist, da die Grenze nur in einem der beiden

Bohrpunkte im Profil angetroffen wurde) :

- Westbereich entlang BS 1-3 in Anlage 13

- Ostbereich entlang BS 4-2 in Anlage 14

5. Rammsondierungen (DPH gem. DIN 4094)

Zur Abschätzung von Lagerungsdichte bzw. Konsistenz der anstehenden Schichten wurde

im Bereich von der Kleinbohrungen BS 1+2 je eine Rammsondierung mit der schweren

Rammsonde niedergebracht (DPH 1+2). Bei diesen Sondierungen wird die Anzahl der

Schläge ermittelt, die ein Fallbär (50 kg Gewicht aus 50 cm Fallhöhe) benötigt, ein mit einer

konischen Spitze (15 cm² Fläche bei 43.7 mm Durchmesser) versehenes Gestänge 10 cm

tief einzutreiben (Rammenergie je Schlag 167 kJ/m²). Mit diesen ermittelten Schlagzahlen

können in Anlehnung an das Beiblatt 1 zur DIN 4094 Anhaltswerte über die Steifebeiwerte

des anstehenden Bodens bestimmt und damit dann die ungefähre Steifeziffer des Bodens

errechnet werden. Zudem ergaben sich hierdurch auch Hinweise auf die Lagerungsdichte

des Bodens. Zur Vereinfachung wurden in der Sondierung Bereiche ähnlicher Schlagzahlen

zusammengefasst (s. Tabelle 2 auf Seite 10), immer gerechnet ab OK Gelände, mittl.

Schlagzahl ab Schlagzahl 5 auf 0.5 gerundet; „*“ bedeutet, dass hier die mittlere Schlagzahl

vermutlich durch die Mantelreibung verfälscht ist (zur Tiefe z.T. stetig zunehmenden Schlag-

zahlen) , d.h. eine höhere mittlere Schlagzahl vorgetäuscht wird als sie sich tatsächlich ohne

Beeinflussung durch die Mantelreibung ergeben würde, demzufolge würde sich bei der Be-

wertung der mittleren Schlagzahlen im Hinblick auf die Steifeziffer auch eine höhere Steife-

ziffer als tatsächlich vorhanden ergeben, weswegen eine Bewertung der Rammsondierungen

im Hinblick auf die zu erwartende Steifeziffern nicht vorgenommen wird; geologische Deu-

tung in Anlehnung an die ausgeführten Kleinbohrungen).

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Gutachten-Nr. 36607

Sondie-rung

Tiefenbereich in m

Schlag- zahlen

mittlere Schlagzahl

geologische Deutung

DPH 1 bei

BS 1

0.0 - 1.4 1.5 - 4.0 4.1 - 4.9 5.0 - 8.1 8.2 - 9.3 9.4 -12.5 12.6 -13.4 13.5- 14.8 14.9

1 - 7 1 - 3 3 - 6 7 – 15 10 – 15 14 - 27 10 – 16 17 - 49 >100

2.1 1.8 4.9 10 12 20.5 13.5 26 >100

Auffüllung Lößlehm Lößlehm

Hanglehm+Gipskeuper Gipskeuper, halbfest

Gipskeuper, fest Gipskeuper, halbfest

Gipskeuper, fest Gipskeuper,hart

DPH 2 bei

BS 2

0.0 - 2.5 2.6 - 4.3 4.4 - 5.5 5.6 - 6.6 6.7 -10.0 10.1 -13.0

1 - 5 3 - 9 9 – 11 12 – 17 20 - 29 31 – 55

2.1 5.5 * 10 * 15.5 * 23 * 42 *

Lößlehm Lößlehm Lößlehm Lößlehm

Hanglehm Gipskeuper

Tabelle 2 : Bereiche ähnlicher Schlagzahlen in den Sondierungen

Eine Auswertung nach PLACZEK (Tabelle 3) ergibt für die gemittelten Schlagzahlen nach

Tab. 2 folgende Lagerungsdichten (DPH 2 ab -2.5 m durch Verfälschung der Schlagzahlen

durch Mantelreibung nicht berücksichtigt) :

a) Für die Auffüllung mit mittleren Schlagzahlen von 2 ergibt sich eine lockere Lagerung bzw.

eine weiche Konsistenz. Die Konsistenz nach Placzek entspricht nach den ausgeführten

Kleinbohrungen somit nicht den Tatsachen, d.h. hier wird eine ungünstigere Konsistenz vor-

getäuscht als sie tatsächlich vorhanden ist.

b) Für Lößlehm und Löß mit mittleren Schlagzahlen von 2-5 ergibt sich eine lockere bis mit-

teldichte Lagerung bzw. eine weiche bis steife Konsistenz. Die Konsistenz nach Placzek

entspricht somit auch nicht jener der ausgeführten Kleinbohrungen. Auch hier ist somit ein

direkter Vergleich zwischen Schlagzahlen und tatsächlicher Konsistenz nicht möglich bzw. er

führt zu einer Fehlinterpretation.

c) Für den Komplex Hanglehm/Wanderschutt und Fließerden mit mittleren Schlagzahlen von

10 auf ergibt sich eine mitteldichte Lagerung bzw. eine halbfeste Konsistenz.

d) Für den Gipskeuper mit mittleren Schlagzahlen von über 10, meist sogar über 20 ergibt

sich eine mitteldichte bis sehr dichte Lagerung bzw. eine halbfeste bis feste Konsistenz.

Schlagzahl Lagerung Schlagzahl Konsistenz 0 - 1 1 - 4 4 - 13 13 - 24 > 24

sehr locker locker mitteldicht dicht sehr dicht

0 - 2 2 - 5 5 - 9 9 - 17 > 17

breiig weich steif halbfest fest

Tabelle 3: Lagerungsdichte in Abhängigkeit von der Schlagzahl (PLACZEK)

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Gutachten-Nr. 36607

Das Ergebnis der Rammsondierungen ist in den Anlagen 7 und 8 tabellarisch und in den

Anlagen 9 und 10 graphisch dargestellt.

6. Hydrogeologische Verhältnisse

In den meisten Kleinbohrungen und Rammsondierungen konnten nach Bohrende Wasser-

stände gemessen werden, wobei die Lage der Wasserzutritte beim Bohren nicht festgestellt

werden konnten, was auf sehr geringe zutretende Wassermengen spricht.

Nachfolgend sind in den Tabelle 4 die in den Kleinbohrungen BS und Rammsondierungen

DPH die zuletzt gemessenen Wasserspiegel aufgeführt (Aufzählung von Südwest nach

Nordost mit dem generellen Geländefallen).

Aufschl. zuletzt gemessener Wasserstand

Bohrtiefe

Bemerkungen

Nr. m mNN in m BS 3 6.20 286.80 9.00 gemessen nach Bohrende BS 2 - - 9.00 nicht messbar (Bohrloch verschlammt)

DPH 2 3.52 286.33 13.00 gemessen nach Bohrende BS 1 2.91 285.54 7.00 nach Bohrende Bohrloch trocken

DPH 1 - - 14.90 nicht messbar (Bohrloch verschlammt) BS 4 2.06 285.44 9.00 gemessen nach Bohrende

Tabelle 4 : Wasserstände nach Bohrende

Die Messungen zeigen, dass der entspannte Wasserspiegel im Baufeld in nordöstlicher

Richtung einzufallen scheint, wobei er deutlich flacher als die Geländeoberfläche einfällt (um

ca. 1 m im Baufeld).

Auf die Entnahme von Wasserproben wurde zum jetzigen Zeitpunkt verzichtet. Wie Untersu-

chungen im Umfeld zeigten, ist das Wasser im Lößlehm aber gem. DIN 4030 nicht betonag-

gressiv. Im Gipskeuper ist allerdings grundsätzlich zumindest mit schwach betonaggressiven

Wässern (Sulfatgehalt 300-600 mg/l) zu rechnen (Betonaggressivität hängt vom noch lösba-

ren Gipsanteil im Gipskeuper ab). Weiter östlich entnommene Wasserproben aus der Talaue

um Kontakt zum Gipskeuper ergaben sogar eine starke Betonaggressivität (Sulfatgehalte

damals 1300 und 1200 mg/l, Untergrenze für starken Angriff liegt bei 600 mg/l, Obergrenze

bei 3000 mg/l).

Langfristigere Messungen des Wasserstandes im Untersuchungsgebiet liegen nicht vor. Es

ist aber damit zu rechnen, dass der Grundwasserstand zum Zeitpunkt der Untersuchungen

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Gutachten-Nr. 36607

nicht als höchster Grundwasserstand angesehen werden kann, zumal die Untersuchungen in

einer niederschlagsarmen Zeit ausgeführt wurden. Üblicherweise wird in solchen Fällen ein

Bemessungswasserstand vorgeschlagen, der dem höchsten gemessenen Wasserstand zum

Zeitpunkt der Untersuchungen zzgl. eines Sicherheitszuschlags von 0.5-2 m (je nach Jah-

reszeit der Untersuchungen, der Nähe zum Vorfluter, Durchlässigkeit der wasserführenden

Schichten und Breite der Talaue) entspricht, sofern keine anderen Erkenntnisse über die

Wasserspiegelschwankungen vorliegen.

Im vorliegenden Fall wird der Bemessungswasserstand zwischen ca. 288 m NN im Süden

und ca. 287 mNN im Norden liegen (ca. 1-1.5 m über den gemessenen Ruhewasserstän-

den).

7. Ergebnis der Laboruntersuchungen

7.1 Bodenmechanische Kennwerte

Aus den angetroffenen Schichten wurden Bodenproben entnommen und beschrieben (und

der Penetrometerwiderstand und falls möglich auch die Scherfestigkeit bestimmt) um anhand

der Beschreibungen und Laboruntersuchungen die erforderlichen bodenmechanischen

Kennziffern (Dichte, Reibungswinkel, Kohäsion, Scherfestigkeit, Steifeziffer) rückschließen

zu können. Zur Bodenansprache wurden an 6 Proben der natürliche Wassergehalt ermittelt

und anschließend die Konsistenzgrenzen nach ATTERBERG nach DIN 18 122 bestimmt.

Die Proben können folgenden Bereichen zugeordnet werden:

Probe 1 fossiler Oberboden, fest (nach Profilbeschreibung halbfest)

Probe 2-6 Lößlehm, weich bis halbfest (n.Profilbeschr. weich bis halbf.)

Erdstatischen Berechnungen können für die einzelnen Bodenschichten die nachfolgend auf

Seite 13 in Tabelle 5a und 5b zusammengestellten Kennwerte zugrundegelegt werden (in

Anlehnung an DIN 1055, Blatt 2 sowie Angaben in der Literatur, sowie aufgrund der oben

angeführten Laborversuchsergebnisse und eigener Erfahrung mit etwa gleichen Böden).

13

Gutachten-Nr. 36607

Schicht Quws Qus Quh kmh kmf Feuchtdichte kN/m³ 19.5 20 20.5 20.5 21 Dichte unter Auftrieb kN/m³ 9.5 10 10.5 10.5 11 Kohäsion kN/m² 2 5 10 10-15 15-25 Reibungswinkel Grad 25 25 25 27.5 27.5 Ersatzreibungswinkel Grad mittlerer Steifemodul MN/m² 4 6 8 10-20 20-40 Tabelle 5 : Bodenkennwerte

Legende zu vorstehender Tabelle : Quws = Quartär , weich bis steif TM/TL/UM/UL/ST* Qus = Quartär , steif TM/TL/UM/UL/ST* Quh = Quartär , halbfest TM/TL/UM/UL/ST* kmh = Gipskeuper, halbfest bis fest kmf = Gipskeuper, fest

Die Bodenkennwerte können über die vorseitig und vorstehend verwendeten Abkürzungen

den geologischen Profilen in den Anlagen 3/3 bis 6/3 zugeordnet werden bzw. sie gelten in

den einzelnen Untersuchungspunkten (BS=Kleinbohrung) für die nachfolgend in Tabelle 6

aufgeführten Bereiche (vereinfachtes Kurzprofil, Aufzählung von Südwest nach Nordost mit

dem Geländefallen ; Rammsondierungen wurden nicht berücksichtigt).

Aufschl. Tiefe Kurzbez. Aufschl. Tiefe Kurzbez. BS 3

- - - - -

3.00 4.50 6.70 8.50 9.00

m m m m m

Qus Quh Qus Quh Qus

BS 2 - - - - - -

2.00 3.00 5.90 7.70 8.00 9.00

m m m m m m

Quh Quws Qus Quh Qus Quh

BS 1 - - - - - -

2.30 3.10 3.60 5.80 6.30 7.00

m m m m m m

Qus Quh

Quws Qus Quh kmh

BS 4 - - - - - - - -

1.70 2.10 2.60 4.40 4.70 7.30 8.00 9.00

m m m m m m m m

Qus Quws Quh

Quws Qus Quh Qus kmh

Tabelle 6 : Kurzprofil der Profile in den Untersuchungspunkten

Die Einzelergebnisse der Laboruntersuchungen sind in den Anlagen 11 und 12 tabellarisch

aufgeführt.

Bei geböschten Wänden sind zur Ermittlung des Erddrucks in der Regel die Kennwerte des

Verfüllmaterials maßgebend. Bei ausreichend verdichtet eingebautem Boden können die

nachfolgend auf Seite 14 in Tabelle 7 aufgeführten Kennwerte angesetzt werden.

14

Gutachten-Nr. 36607

Material Feuchtdichte in kN/m³

Kohäsion in kN/m³

Reibungswinkel in Grad

Schottergemische 21 0 35 Siebschutt 20 0-5 32.5 Lößlehm, mind. steif 20 2 25 Tabelle 7 : Bodenkennwerte für Hinterfüllgut

7.2 Wasserdurchlässigkeiten

Für den anstehenden bindigen Boden kann der kf-Wert nach CARRIER & BECKMANN

(1984) in Abhängigkeit vorliegender IP (Plastizitätszahl)- und WP (Wassergehalt an der Aus-

rollgrenze)-Werte aus Konsistenzgrenzenermittlungen über die auf Seite 12 aufgeführte

Formel (s.a. Grundbautaschenbuch, Vierte Auflage, Teil, Seite 167, Abschnitt 9.2.b) abge-

schätzt werden (e=Porenzahl = nat. Wassergehalt x (Rohdichte : Dichte von Wasser)).

( ){ }e

IIwek PPp

+

⋅−⋅−⋅=

1

/]242.0027.0[0174.0 29.4

Hier ergeben sich für die untersuchten Lößlehmproben (Bodenart UL/TL/TM/UM) Wasser-

durchlässigkeitsbeiwerte von 4x10-10 bis <1x10-13 m/sec (nach Tabellen aus der Literatur von

10-7 bis10-9 m/sec).

Gemäß DIN 18 130 sind die angetroffenen Schichten somit als schwach bis sehr schwach

durchlässig zu bezeichnen (Eingruppierung der Durchlässigkeit s. Tabelle 8). Die Wasserfüh-

rung wird hier hauptsächlich in Wurzellöchern, Grabgängen, Trennflächen im bindigen Bo-

den oder anderen Grobporen stattfinden.

Bezeichnung kf-Wert in m/sec sehr schwach durchlässig schwach durchlässig durchlässig stark durchlässig sehr stark durchlässig

unter über über über

10-08 10-08 10-06 10-04 10-02

bis bis bis

10-06 10-04 10-02

Tabelle 8 : Durchlässigkeit gem. DIN 18130 Teil 1

7.3 Bodenklasse gem. DIN 18 300

Die in den Kleinbohrungen erschlossenen natürlich abgelagerten Böden sind den auf Seite

15 in Tabelle 9 aufgeführten Bodenklassen zuzuordnen.

15

Gutachten-Nr. 36607

geologische Bezeichnung Bodenklasse Lößlehm

fossiler Oberboden Hanglehm/Fließerde

Gipskeuper

4 4-5 4-6 4-6

Tabelle 9 : Bodenklassen der Böden

Nachfolgend sind in Tabelle 10 die Eingruppierungen in die Bodenklassen (Bkl) gem. DIN

18300 kurz aufgeführt (gilt für Lösen, Laden, Fördern und Verdichten von Boden und Fels).

Bkl Bezeichnung Körnung, Plastizität und Konsistenz Gruppe nach DIN 18 196

1 Oberboden Mutterboden

oberste Schicht des Bodens, die neben anorganischen Stoffen, z.B. Kies-, Sand-, Schluff- und Tongemische, auch Humus und Bodenlebe-wesen enthält

2 Fließende Bodenarten

1) wasserhaltende organische Böden 2) feinkörnige Böden von flüssiger-breiiger Beschaffenheit (Ic < 0.5) 3) organogene Böden und Böden mit organischen Beimengungen mit Ic < 0.5 4) gemischtkörnige Böden mit Ic < 0.5 Die Zugehörigkeit der Böden 2), 3) und 4) zur Klasse 2 setzt voraus, dass sie beim Lösen ausfließen Das Ausfließen von grobkörnigen Böden der Gruppen SE,SW,SI,GW,GI,GE ist dagegen kein kennzeichnendes Kriterium

1) HN,HZ,F 2) UL,UM,UA, TL,TM,TA 3) OU,OT,OH, OK 4) SU*,ST*,GU*, GT*

3 Leicht lösbare Bodenarten

schwachbindige Böden (Anteile kl. 0.063 mm < bzw. =15 Gew.%) mit max. 30 Gew.% Steinen von 63 mm bis 315 mm Durchmesser (=0.01 m³ Rauminhalt) und Torfe mit geringem Wassergehalt, sofern sie beim Ausheben standfest bleiben

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

4 Mittelschwer lösbare Bodenarten

leicht bis mittelplastische bindige Böden (wl <= 0.5),organogene Böden und gemischtkörnige Böden (Anteile kl 0.063 mm 15-40 Gew.%) von weicher-halbfester Konsistenz (Ic > 0.5) und max. 30 Gew.% Steine von 63-300 mm Durchmesser

UL,UM,UA,TL, TM, OU,OH,OK, SU*,ST*,GU*, GT*

5 Schwer lösbare Bodenarten

Bodenarten nach 3+4, jedoch mehr als 30 Gew.% Steine von 63-315 mm Durchm. und weniger als 30 Gew.% Grobsteine von 315-630 mm Durchmesser Ausgeprägt plastische Tone (wl > 0.5) von weicher-halbfester Konsis-tenz (Ic > 0.5)

wie 3+4, TA,OT

6 Leicht lösbarer Fels und vergleichbare Bodenarten

Bodenarten wie 3+4, jedoch mehr als 30 Gew.% Grobsteine (0.01-0.1 m³ Volumen = 315-630 mm Durchm.). Bodenarten wie 4+5 aber feste Konsistenz. Fels (mineralisch gebunden), stark klüftig, brüchig, bröckelig, schiefrig, weich und verwittert

7 Schwer lös- barer Fels

Fels (mineralisch fest gebunden), wenig klüftig und verwittert, Festgelagerter unverwitterter Tonschiefer, Nagelfluhschichten, verfes-tigte Schlackenhalden aus Hüttenwerken. Steinblöcke >0.1 m³ Volumen

Tabelle 10 : Bodenklassen nach DIN 18 300

7.4 Bodenklasse gem. DIN 18 319

Die in den Kleinbohrungen erschlossenen natürlich abgelagerten Böden sind den auf Seite

16 in Tabelle 11 aufgeführten Bodenklassen zuzuordnen.

16

Gutachten-Nr. 36607

geologische Bezeichnung Bodenklasse Lößlehm

fossiler Oberboden Hanglehm/Fließerde

Gipskeuper

LBM 1-2 LBO 2-3 LBO 2-3

LBM 2-3 und FZ 1-2 Tabelle 11 : Bodenklassen der Böden

Nachfolgend sind in den Tabellen 12 bis 14 die Eingruppierungen in die Bodenklassen (Bkl)

gem. DIN 18319 kurz aufgeführt (gilt für Rohrvortriebsarbeiten in Boden und Fels).

Lockergestein nichtbindig (LN), Korngröße ≤ 63 mm

enggestuft weit oder intermittierend gestuft

Lagerung Klasse Klasse Locker LNE1 LNW1

Mitteldicht LNE2 LNW2

Dicht LNE3 LNW3

Lockergestein bindig (LB), Korngröße ≤ 63 mm

mineralisch organogen

Konsistenz Klasse Klasse Breiig-weich LBM1 LBO1

Steif-halbfest LBM2 LBO2

Fest LBM3 LBO3

Tabelle 12 : Bodenklassen nach DIN 18 319 für Lockergesteine

Kommen in Lockergesteinen (LN und LB) Steine (Korngröße >63 mm) vor, so wird in Abhän-

gigkeit von Größe und Anteil der Steine bis 600 mm Durchmesser zusätzlich zu den Klassen

gem. Tab. 12 klassifiziert. Steine >600 mm werden hinsichtlich Größe und Anteil gesondert

angegeben. Diese Zusatzklassen sind in Tabelle 13 aufgeführt.

Steingröße

bis 300 mm bis 600 mm

Massenanteil der Steine Klasse Klasse bis 30 % S 1 S 3

über 30% S 2 S 4

Tabelle 13 : Zusatzklassen nach DIN 18 319 in Lockergesteine

17

Gutachten-Nr. 36607

Festgesteine werden nach DIN 18319 wie folgt klassifiziert :

Festgestein (Tfa = Trennflächenabstand)

Tfa im Dezimeterbereich Tfa im Zentimeterbereich Einaxiale Druckfestigkeit

in MN/m² Klasse Klasse bis 5 FD 1 FZ 1

über 5 bis 50 FD 2 FZ 2

über 50 bis 100 FD 3 FZ 3

über 100 FD 4 FZ 4

Tabelle 14 : Klasse der Festgesteine nach DIN 18 319

7.5 Frostempfindlichkeit, Schrumpfempfindlichkeit

In den Aushubsohlen nichtunterkellerter oder unterkellerter Gebäude werden überwiegend

Lößlehmböden anstehen (enden ca. 3.5-6.5 m unter OK Gelände). Diese Böden sind in die

Klasse F3 einzustufen und gelten somit als sehr frostempfindlich. Nachstehend sind die Ein-

gruppierungen in die Frostempfindlichkeitsklassen gem. ZTVE Tabelle 2 in Tabelle 15 aufge-

führt.

Frostempfindlichkeit Bodenart n. DIN 18196 F 1 nicht frostempfindlich GW,GI,GE,SW,SI,SE F 2 gering bis mittel frostempfindlich TA,OT,OH,OK,ST,GT,SU,GU F 3 sehr frostempfindlich TL,TM,UL,UM,UA,OU,ST*,GT*,SU*,GU*

Tabelle 15 : Klassifikation der Frostempfindlichkeit von Bodenarten

Bei den oberflächennah anstehenden z.T. mittelplastischen Böden sind grundsätzlich dicht

an nicht oder nur gering ins Gelände einschneidenden Bauteilen (z.B. Terrassen) stark was-

serziehende Bäume und Sträucher zu vermeiden, um die Gefahr von späteren Setzungen

dieser Bauteile durch Schrumpfung des Bodens durch Wasserentzug zu vermeiden. Der

Abstand von Bäumen/Sträuchern zu Gebäuden sollte nach Angaben aus der Literatur mind.

das 1.5-fache der Endhöhe der Bepflanzung betragen, wobei erfahrungsgemäß auch bei

einem Abstand vom 1.5-fachen des Enddurchmessers der Büsche/Bäume keine wesentliche

Beeinflussung auftritt.

7.6 Boden in Planumshöhe

Obwohl die Lage der Baukörper und die genauen Aushubsohlen noch nicht festliegen, wer-

den generell Lößlehme von weicher bis halbfester Konsistenz anstehen.

18

Gutachten-Nr. 36607

Bei den ermittelten Konsistenzen der anstehenden Böden sind z.B. bei Parkflächen oder

Fahrwegen mit Sicherheit Bodenverbesserungsmaßnahmen zur Erhöhung der Verdichtbar-

keit und Tragfähigkeit (wichtig für Verkehrs- und Parkflächen) erforderlich. Bei Verwendung

eines Bindemittels zur Verbesserung des Bodens kann bei den anstehenden Böden sowohl

Weißfeinkalk als auch ein Mischbindemittel herangezogen werden. Erfahrungen haben ge-

zeigt, dass bei Verwendung von Mischbindemitteln aus Weißfeinkalk und Zement der Boden

eine höhere Langzeitfestigkeit aufweist und bei Regen oder Frost nur noch wenige mm tief

aufweicht oder auffriert. Der Nachteil ist der etwas höhere Bindemittelverbrauch durch den

geringeren Anteil an Weißfeinkalk.

Um im Lößlehm eine optimale Verdichtung des Bodens auf von 100 % zu erreichen (und

eine ausreichende Tragfähigkeit des Planums) muss der natürliche Wassergehalt um bis zu

7.5 Gew.% reduziert werden. Ausgehend von der Erfahrung, dass 1 Gew.% Weißfeinkalk

oder ca. 1.5 Gew.% Mischbindemittel 50 (Mischbindemittel mit 50 Teilen Weißfeinkalk und

50 Teilen Zement; die Zahl hinter der Bezeichnung zeigt immer den Anteil an Weißfeinkalk

an) ca. 2 Gew.% Wasser binden können, ergibt sich für die untersuchten Proben eine erfor-

derliche Bindemittelmenge von bis zu ca. 65 kg/m³ Weißfeinkalk bzw. bis zu ca. 85 kg/m³

Mischbindemittel (Mittelwert aus allen untersuchten Proben ca. 30 kg/m³ Weißfeinkalk oder

ca. 40 kg/m³ Mischbindemittel). Bei ca. 40 cm Verbesserungsstärke (=Frästiefe) bedeutet

dies eine erforderliche Bindemittelmenge im Mittel ca. 12 kg/m² bei Verwendung von Weiß-

feinkalk bzw. ca. 16 kg/m² bei Verwendung eines Mischbindemittels.

Im Rahmen eventueller Kalkulationen wird empfohlen, bei einer Bodenverbesserung des

Erdplanums vorab im Lößlehm von im Mittel 30 kg/m³ Weißfeinkalk oder 40 kg/m³ Mischbin-

demittel 50 auszugehen, wobei die genauen Werte in Eignungsprüfungen durch Proctorver-

suche ermittelt werden müssen.

8. Auswertung im Hinblick auf die Aufgabenstellung

8.1 Angaben zu den Gebäuden

Lage und Größe der Gebäude, sowie Unterkellerung oder Nichtunterkellerung der späteren

Bebauung steht im Augeblick noch nicht fest und wird erst im Zuge des Architektenwettbe-

werbs entschieden. Somit haben die Ausführungen in den nachfolgenden Abschnitten nur

allgemeinen Charakter. Eine Präzisierung kann erst im Zuge der Festlegung der Bebauung

(mit EFH- und UFH-Höhen) erfolgen.

19

Gutachten-Nr. 36607

8.2 Gründungsmöglichkeiten

Bei einer max. 1-fachen Unterkellerung werden die Fundamentunterkanten im steifen bis

halbfesten, partiell auch steifen bis weichen Löß und Lößlehm liegen. Hier sind Flachgrün-

dungen denkbar, wobei je nach Konsistenz und Einschnitttiefe des Fundamentes ins Gelän-

de von Bodenpressungen zwischen 120 und 170 kN/m² ausgegangen werden kann. Weiche

Bereiche sind grundsätzlich zu entfernen und gegen Magerbeton (mind. C 8/10) oder Fun-

damentbeton zu ersetze. Die zu erwartenden Setzungen sind von den Fundamentabmes-

sungen und der Konsistenz der Schichten unter Fundamentsohle abhängig, liegen im Nor-

malfall bei Einhaltung der angegebenen Bodenpressung aber im üblichen Rahmen (gem.

DIN 1054 können bei den dort angegebenen zul. Bodenpressungen Setzungen in der Grö-

ßenordnung von 2-4 cm auftreten).

Exaktere Angaben zur Bodenpressung -auch über die zu erwartenden Setzungen- sind aber

erst nach Festlegung der Gebäudelage, Gebäudegröße, Gebäudehöhe, Erdgeschoß- und

Untergeschossfußbodenhöhe und Fundamentlasten möglich. Hierzu sind aber auch noch

verdichtende Untersuchungen im Bereich der späteren Baukörper notwendig.

Ebenso sind Gründungen über lastverteilende Bodenplatten möglich. Der zur Bemessung

der Bodenplatte erforderliche Bettungsmodul ist von der Belastung der Bodenplatte und den

zu erwartenden Setzungen abhängig und kann somit erst nach Vorlage von Lasten angege-

ben werden. Ich gehe aber davon aus, dass er in der Größenordnung von ca. 5 MN/m³ lie-

gen wird.

Sollen Gebäudesetzungen vermieden werden, bieten sich Tiefgründungsvarianten an, die

nachfolgend näher beschrieben werden.

Da bei den meisten Tiefgründungsverfahren grundsätzlich schwere Geräte zum Einsatz

kommen, muss ein entsprechend tragfähiges „Bohrplanum“ geschaffen werden. Hier ist je

nach Konsistenz des Bodens in späterer Aushubsohle mit ca. 30-50 cm Schotteraufbau über

Geotextil (mind. GRK 3) zu rechnen.

Bei den meisten Tiefgründungsverfahren wird zudem von den ausführenden Firmen der

Nachweis der Kampfmittelfreiheit des Geländes vor Beginn der Bohrarbeiten verlangt. Dieser

Nachweis wird üblicherweise beim Kampfmittelbeseitigungsdienst Baden-Württemberg ein-

geholt und ist frühzeitig zu beantragen, da die Bearbeitungszeit dieser Anträge z.Zt. mehrere

Wochen dauert.

20

Gutachten-Nr. 36607

Bei den einzelnen nachfolgend aufgeführten Tiefgründungsverfahren (Betonplomben, Ortbe-

tonrüttelsäulen, vermörtelte Rüttelstopfsäulen, Bohr- und Rammpfählen) wird die Gründung

generell im festen verwitterten Gipskeuper erfolgen.

Nach den Untersuchungen ist damit zu rechnen, dass der feste verwitterte Gipskeuper (bei

den Rammsondierungen Schlagzahlen >20) in ca. 9.5-10 m unter Gelände einsetzt. Die in

den Rammsondierungen festgestellten Tiefen des festen Gipskeupers sind nachfolgend in

Tabelle 16 aufgeführt (Aufzählung von Südwest nach Nordost).

Aufschl. Tiefe

unter Gelände

Nr. m mNN DPH 2 10.00 279.85 DPH 1 9.40 279.05

Tabelle 16 : Beginn des festen Gipskeupers (mittl. sz >20)

Wie ausgeführt wird die Tiefenlage der für die Tiefgründungsverfahren ausreichend tragfähi-

gen Schichten des Gipskeupers in den in Tabelle 16 aufgeführten Tiefen liegen, wobei nach

Positionierung der Bauwerke hier zur Überprüfung der tieferliegenden Schichten ergänzende

Untersuchungen (Kernbohrungen und weitere Rammsondierungen) erforderlich sind.

Die zul. Belastung der Ortbeton- und Rüttelstopfsäulen wird von der ausführenden Firma

angegeben bzw. in Probebelastungen ermittelt. Erfahrungswerte zur Belastung der Säulen

bzw. Angaben über zul. Mantelreibung für Bohr- und Tragfähigkeit von Rammpfählen sind in

den entsprechenden Abschnitten bei der Beschreibung der Tiefgründungsverfahren angege-

ben.

Nachstehend sind einzelne Tiefgründungsverfahren näher beschrieben.

Betonplomben

Beim Verfahren der Betonplomben werden punktuell mit einem Bagger, der z.B. mit Rund-

greifer ausgerüstet ist, "Löcher" bis in den festen verwitterten Gipskeuper ausgehoben. An-

schließend wird Beton (mind. C25/30 XA 1 wegen eventueller schwacher Betonaggressivität

des Wassers) eingebaut. Bei einer punktuellen Vertiefung im Bereich von Streifenfundamen-

ten müssen entweder die Fundamente als Balken ausgebildet werden, oder die Wände müs-

sen diese lastverteilende Funktion übernehmen. Die Fundamentvertiefungen können im o-

bersten Bereich bewehrt werden (Steckeisen), um eine kraftschlüssige Anbindung an die

21

Gutachten-Nr. 36607

Fundamente bzw. Wandscheiben zu gewährleisten. Bei Ansatz der Bodenpressung muss

das Eigengewicht der Pfeiler nicht berücksichtigt werden. Bei der Herstellung der Löcher ist

eine Verrohrung vorzuhalten bzw. einzusetzen, um Nachbrüche in den weichen quartären

Schichten zu vermeiden und erforderlichenfalls den Wasserzutritt zum Loch zu minimieren.

Zudem ist der Beton unmittelbar nach Aushub der Löcher einzubringen. Da die Pfeilersohle

eventuell unter Wasser liegt, ist das Verfüllgut ist so einzubringen, dass eine Entmischung

vermieden wird (Kontraktor-Verfahren).

Die Betonplomben können im festen verwitterten Gipskeuper auf eine zul. Bodenpressung

von 450 kN/m² bemessen werden, wobei die Plomben mind. 30 cm bzw. bei Rundgreifer den

halben Greiferdurchmesser in diese Schichten einbinden müssen. Die zu erwartenden Set-

zungen werden unter 2 cm liegen und gleichmäßig verlaufen.

Vermörtelte Rüttelstopfsäulen, Ortbetonsäulen

Bei vermörtelten Rüttelstopfsäulen oder Ortbetonrüttelsäulen werden die lockeren oder ge-

ring tragfähigen Schichten mit einem Tiefenrüttler („Schleusenrüttler“) durchfahren. An-

schließend wird „vermörteltes“ Schottermaterial verdichtet bzw. Beton oder eine Zementsus-

pension mittels Pumpe eingebracht bzw. verpresst. Erfahrungsgemäß kann ab Schlagzah-

len >20 mit ausreichend tragfähigen Schichten gerechnet werden kann (Schlagzahlen dürfen

zur Tiefe zu allerdings nicht mehr abnehmen). Die Tragfähigkeit der vermörtelten Rüttel-

stopfsäulen liegt bei ca. 40 cm Durchmesser erfahrungsgemäß in der Größenordnung zwi-

schen 300 und 400 kN je Säule, der Ortbetonrüttelsäulen zwischen 400 und 500 kN. Die

Tragfähigkeit beider Verfahren müssen aber durch örtliche Probebelastungen nachgewiesen

werden (entweder dynamische oder statische Probebelastungen). Auch bei diesen Grün-

dungsvarianten sind die zu erwartenden Setzungen sehr gering (normalerweise unter 2 cm,

wird aber von der ausführenden Firma errechnet).

Bohrpfähle

Bei einer Bohrpfahlgründung sind zur flächigeren Erkundung dieser Schichten bzw. der

Gleichartigkeit der Schichten unter der Pfahlsohle noch Kernbohrungen bis mindestens 25 m

Tiefe niederzubringen. Über die Lastabtragung von Bohrpfählen im verwitterten Gipskeuper

liegen Erfahrungen aus einer Vielzahl vor Probebelastungen vor. Dabei zeigte es sich, dass

die Pfahltragfähigkeit nahezu ausschließlich auf Mantelreibung beruht, Spitzendruck wird

erst bei größeren Pfahlsetzungen aktiviert. Der Bruchwert der Mantelreibung wurde in den

Probebelastungen in einer Größenordnung von 200-250 kN/m² ermittelt. Im vorliegenden Fall

22

Gutachten-Nr. 36607

wird empfohlen, auf Grund des starken Verwitterungsgrades des Gipskeupers den Bruchwert

der Mantelreibung auf 200 kN/m² zu begrenzen, Pfahlspitzendruck ist nicht anzusetzen. Im

Quartär kann der Bruchwert der Mantelreibung mit 30 kN/m² angesetzt werden. Die Pfähle

müssen mind. 2.5 m in die halbfesten bis festen Gipskeuperschichten einbinden. Die endgül-

tige Pfahllänge richtet sich nach den ankommenden und über Mantelreibung abzutragenden

Lasten. Bei der Herstellung der Pfähle sind die entsprechenden Vorschriften zu beachten.

Bei dieser Art der Gründung in den aufgewitterten Gipskeuperschichten werden zur Aktivie-

rung der Mantelreibung Setzungen von max. 1-2 cm erforderlich. Diese klingen allerdings

schon während der Bauphase ab.

Rammpfähle

Können Rammpfähle ausgeführt werden bieten sich z.B. Fertigrammpfähle oder sog. duktile

Gusspfähle an. Auch hier müssen aber nachdem die Lage der Bauwerke feststeht zur Ab-

schätzung der zu erwartenden Pfahllängen noch schwere Rammsondierungen und Kernboh-

rungen niedergebracht werden (Traghorizont fester Gipskeuper).

Bei der Ortbetonrammpfahlgründung wird die mögliche Pfahlbelastung von der ausführenden

Firma anhand von Rammkriterien festgelegt und garantiert. Bei diesem Verfahren findet bei

der Herstellung des Pfahles eine Verdrängung und gleichzeitig Verdichtung des anstehen-

den Bodens statt, wobei bei voller Ausrammung nur noch sehr geringe Setzungen zu erwar-

ten sind. Nachfolgend sind in Tabelle 17 beispielhaft gebräuchliche Ortbetonrammpfähle mit

der zugehörigen Tragkraft aufgeführt (Werte entstammen der Literatur).

Druckbelastung - äußere Tragfähigkeit Vortreibrohr Gebrauchslast in mind. halbfesten bindigen Böden

∅ mit Normrammbarkeit mit Fußbemessung mm kN kN 420 1350 1400 510 1600 1800 560 2000 2200 610 2400 2600

Tabelle 17 : Druckbelastung für Ortbetonrammpfähle

Bei der Fertigpfahlgründung wird der fertige Pfahl auf der Baustelle angeliefert. Die üblichen

Pfahlgrößen für die quadratischen Pfähle liegen in der Regel bei Kantenlängen zwischen 20

und 40 cm. Für die Pfähle werden je nach Typ (Kantenlänge und Bewehrung) üblicherweise

max. Normalkräfte (M = 0) von 650 kN bis 2400 kN zugelassen. Pfahllängen bis 18 m kön-

nen am Stück geliefert werden. Darüber hinausgehende Pfähle müssen durch Kupplungs-

23

Gutachten-Nr. 36607

stücke verlängert werden. Für die Fertigrammpfähle ist erfahrungsgemäß von ähnlichen

Rammtiefen wie sie für die Ortbetonrammpfahlgründung erwartet werden können, auszuge-

hen. Die genaue Anzahl, Belastbarkeit bzw. Typ und Verteilung der Pfähle wird von der aus-

führenden Firma anhand des Lastplanes ermittelt.

Beim duktilen Gusspfahl werden Gusseisenrohre in den Boden eingeschlagen und nach Er-

reichen des tragfähigen Horizontes mit Bohrpfahlbeton verfüllt (zur Erhöhung der Mantelrei-

bung kann der Pfahl auch verpresst werden, sodass sich um das Gussrohr ein Betonmantel

ausbildet). Die Rohrsegmente sind 5 m lang und werden im Zuge des fortschreitenden

Rammvorgangs zusammengesteckt. Die üblichen Pfahlgrößen liegen bei 11.8 und 17 cm

Durchmesser. Für die Pfähle werden je nach Typ (Durchmesser und Rohrstärke) üblicher-

weise max. zul. Belastungen von ca. 500 kN bis 1100 kN zugelassen. Bei sehr weichen bin-

digen Böden (Scherfestigkeit des undrainierten Bodens <10 kN/m²) ist ein Knicksicherheits-

nachweis zu führen.

Ein Nachteil der beschriebenen Rammpfahlgründungen stellt generell die auftretende Er-

schütterungs- und Lärmproblematik in geschlossener Ortslage dar. Erfahrungsgemäß emp-

fiehlt es sich hier entsprechende Erschütterungsmessungen für den Nachweis der Durch-

führbarkeit bzw. der Unbedenklichkeit einzuplanen, da subjektiv die Erschütterungen in den

Regel wesentlich kritischer erfahren werden. Zudem sind in diesem Fall an benachbarten

Gebäuden Beweissicherungsverfahren auszuführen.

8.3 Erdbebenzone

Nach DIN 4149 und der aktuellen zugehörigen "Karte der Erdbebenzonen und geologischen

Untergrundklassen für Baden-Württemberg" (1. Auflage 2005) sind für das Baugelände und

das Bauvorhaben gem. DIN 4149 (Ausgabe April 2005) folgende Kenndaten maßgebend :

• Erdbebenzone 0 (Intensität 6 bis <6.5)

• Bemessungswert Bodenbeschleunigung ag = 0 m/sec²

• geologische Untergrundklasse R (Gebiete mit felsartigem Gesteinsuntergrund)

• Baugrundklasse C (Gründung im Lößlehm), bei Gründung im festen Gipskeuper Bau-

grundklasse B

• Bedeutungskategorie III-IV mit Bedeutungsbeiwert yt = 1.2-1.4

24

Gutachten-Nr. 36607

Da nach der Norm (Pkt. 1, (4)) der Grad der Erdbebengefährdung außerhalb der Erdbeben-

zonen 1-3 als gering einzuschätzen ist, muss diese Norm im vorliegenden Fall allerdings

nicht angewandt werden.

Somit ist im vorliegenden Fall ein rechnerischer Nachweis der Erdbebensicherheit nicht er-

forderlich.

8.4 Aufbau unter Bodenplatten

Genaue Angaben hierzu können erst nach Positionierung der Gebäude und Festlegung der

Aushubsohle gemacht werden. Generell kann aber davon ausgegangen werden, dass über-

wiegend steife bis halbfeste Lößlehme, aber auch weiche bis steife Böden anstehen wer-

den. Treten im Untergeschoss (=UG) keine erhöhten Belastungen der Bodenplatten auf (kei-

ne Regal- oder Stapellasten) und erfolgt keine Befahrung der Fläche durch Baufahrzeuge,

wird hier in steif bis halbfesten Bereichen die normale Filterschicht von 15 cm Stärke ausrei-

chend sein (in weichen Bereichen ist die Stärke der Filterschicht zu erhöhen bzw. es ist ein

Bodenaustausch vorzunehmen). Zwischen Filterschicht und anstehendem Boden ist aber ein

Geotextil vorzusehen (mind. Geotextilrobustheitsklasse GRK 2), um eine Einarbeitung der

Filterschicht in den bindigen Untergrund zu vermeiden. Als ist ein Kies- oder Splittgemisch

(z.B. 16/32) einzubauen.

Erfolgt eine Befahrung der fertig ausgehobenen Fläche mit Baufahrzeugen oder mit Bohr-

fahrzeugen für Tiefergründungen, werden 15 cm Filterschicht über Geotextil nicht ausrei-

chen. Hier ist unter der Filterschicht je nach Belastung durch den Baubetrieb ein Bodenaus-

tausch von 30-70 cm erforderlich (genaue Stärke kann dann vor Ort festgelegt werden), um

die Ausbildung von Spurrinnen zu vermeiden bzw. Spurrinnen zu minimieren. Unter dem

Bodenaustausch sollte auch hier ein Geotextil (mind. GRK 3) vorgesehen werden.

Treten in den Untergeschossen höhere Lasten auf (Einzellasten bis zu 32.5 kN bzw. bis zu

3.25 to) sollte der in Höhe Erdplanum (=UK Filterschicht) anstehende Boden hingegen so

fest sein, dass er eine Tragfähigkeit Ev2 >45 MN/m² aufweist. Diese Tragfähigkeit wird auf

den anstehenden Böden mit Sicherheit nicht erreicht. Um die erforderliche Tragfähigkeit zu

erreichen ist hier dann der anstehende Boden auf 30-50 cm Tiefe auszukoffern und durch

geeignetes witterungsbeständiges, ausreichend tragfähiges Korngemisch zu ersetzen (z.B.

witterungsbeständiges Recyclingmaterial, Grobschlag 0/100, geringbindiger Siebschutt) oder

der Boden ist mit einem geeigneten Bindemittel zu verbessern (s. Abschnitt 7.6 auf Seite 17

und 18). Beim Bodenaustausch ist zwischen Bodenaustausch und anstehendem Boden

25

Gutachten-Nr. 36607

ebenfalls wieder ein Geotextil vorzusehen (mind. GRK 3). Zwischen Bodenaustausch und

Filterschicht kann dann auf ein Geotextil verzichtet werden.

Der Einbau des Bodenaustausches sollte nach Auslegen des Geotextils vor Kopf erfolgen,

wobei die erste Lage nur kurz dynamisch, ansonsten aber statisch zu verdichten ist, um die

Mobilisierung von Porenwasser zu vermeiden. Der Bodenaustausch ist lagenweise einzu-

bauen (Schüttstärke max. 20 cm) und auf mind. 100 % Proctordichte zu verdichten. Die

Tragfähigkeit und Verdichtung der einzelnen Lagen ist fortlaufend mittels Lastplattendruck-

versuchen oder dynamischen Fallplatten zu kontrollieren.

Generell wird bei entsprechender Belastung der Bodenplatte bzw. der Erfordernis des

Nachweises der Tragfähigkeit des Planums vor dem großflächigen Aufbau bzw. Bodenaus-

tausch die Anlage eines Probefeldes zur Überprüfung der erreichbaren Verdichtung und

Tragfähigkeit empfohlen. Im Probefeld kann überprüft werden, ob die aus Tabellenwerten

rückgeschlossenen 30-50 cm Bodenaustausch tatsächlich erforderlich sind oder -bei gut tra-

gefähigem Material- evtl. reduziert werden können.

Soll ein Mehraushub vermieden werden, besteht auch die Möglichkeit, den anstehenden

Boden mittels Weißfeinkalk oder einem anderen Bindemittel (z.B. Kalk-Zement-Gemisch wie

Dorosol) zu verbessern um so die Tragfähigkeit zu erhöhen. Nähere Angaben über die Vor-

teile der einzelnen Bindemittel und die erforderlichen Bindmittelmengen wurden bereits in

Abschnitt 7.6 auf Seite 17 und 18 aufgeführt. Demzufolge kann im Lößlehm von im Mittel 30

kg/m³ Weißfeinkalk oder 40 kg/m³ Mischbindemittel 50 ausgegangen werden.

Der genaue Bindemittelbedarf müsste in diesem Fall noch im Laboratorium ermittelt werden.

Bei der Verbesserung ist allerdings darauf zu achten, dass es zu keiner Windverfrachtung

des Bindemittels kommt (ätzende Wirkung z.B. auf Alu-Fassaden, Autokarosserien) bzw. bei

ungünstigen Windverhältnissen ist auf geschlossene Systeme zurückzugreifen, in denen der

Boden gefräst und gleichzeitig das Bindemittel zugemischt werden kann bzw. es sind Still-

standszeiten bei windiger Wetterlage einzuplanen.

8.5 Aufbau im Außenbereich

Die Gesamtstärke des frostsicheren Aufbaus im Außenbereich (bit. Decke und Tragschicht

bzw. Betonpflaster und Unterbau aus gütegeprüfter STS oder geeignetem Recyclingmaterial)

ist im Normalfall in Abhängigkeit von der Verkehrsbelastung und Frostempfindlichkeitsklasse

und mit den entsprechenden Zuschlägen gem. RStO (=Richtlinien für die Standardisierung

26

Gutachten-Nr. 36607

des Oberbaues von Verkehrsflächen) festzulegen. Bei Ansatz von Bauklasse IV bis V (stän-

dig benutzte Verkehrs- und Parkflächen für PKW-Verkehr und geringen LKW-Verkehr) bzw.

Bauklasse III in Bereichen häufiger LKW-Befahrung bedeutet dies in diesem Fall eine Min-

deststärke des frostsicheren Straßenaufbaues von ca. 50-60 cm (ohne Berücksichtigung

eventueller Mehr- oder Minderdicken infolge örtlicher Verhältnisse, Tab. 7 RstO).

Die Anforderungen auf OK Erdplanum betragen in der RStO bzgl. der Tragfähigkeit Ev2 > 45

MN/m². Diese Tragfähigkeit wird auf dem zu erwartenden Erdplanum (max. steifer bis halb-

fester Lößlehm und z.T. weicher Auelehm) mit Sicherheit nicht erreicht, d.h. es ist entweder

ein Bodenaustausch einzuplanen oder das Planum ist mit einem geeigneten Bindmittel zu

verbessern (näheres hierzu siehe Abschnitt 8.4). Zur Festlegung des erforderlichen Boden-

austauschs können Lastplattendruckversuche direkt auf dem Planum ausgeführt werden

oder es wird vor Ort ein Probefeld mit unterschiedlichen Bodenaustauschstärken angelegt

und darauf dann die erzielte Tragfähigkeit kontrolliert.

Die erreichte Tragfähigkeit und Verdichtung von Bodenaustausch bzw. verbessertem Boden

und der ungebundenen Tragschicht sollte durch Lastplattendruckversuche (evtl. kombiniert

mit dynamischen Fallplattenversuchen) kontrolliert und dokumentiert werden.

8.6 Schutz der Bauwerke gegen Grundwasser

Gemäß den Kleinbohrungen und Rammsondierungen kann tieferen Baugruben Schichtwas-

ser zutreten.

Der exakte Bemessungswasserstand für die einzelnen Gebäude kann nach ergänzenden

Erkundungen festgelegt werden (er liegt z.Zt. auf ca. 288-287 mNN bzw. ca. 0.5-1.5 m unter

Gelände im Norden und ca. 2-5 m unter Gelände im Süden). Demzufolge können eventuelle

Untergeschosse unter dem Bemessungswasserstand liegen und müssen in diesem Fall

wasserdicht und mindestens bis zum Bemessungswasserstand auftriebssicher ausgebildet

werden.

Durch die Lage unterhalb des Bemessungswasserstandes ist die Unter- und Umläufigkeit

der entsprechenden Bauteile zu sichern. Die Unterläufigkeit wird bei den geringdurchlässi-

gen Böden durch eine mindestens 15 cm starke Filterschicht über Geotextil gewährleistet,

die Umläufigkeit durch Verfüllung der Arbeitsräume bis zum Bemessungswasserstand mit

wasserdurchlässigem, witterungsbeständigem Schüttgut (z.B. geeignetes Recyclingmaterial,

geringbindiger Siebschutt oder ein Splitt-Schotter). Bei der Unterläufigkeit ist zu beachten,

dass hier alle Bereiche in hydraulischer Verbindung stehen müssen, d.h. bei Verstärkungen

27

Gutachten-Nr. 36607

der Bodenplatte in Wandbereichen ist entweder unter diesen Verstärkungen ebenfalls die

Filterschicht einzubauen oder es sind Durchbrüche alle max. 10 m vorzusehen (Einlegen von

PVC-Rohren DN 50-100), damit auch innenliegende „Filterschichtfelder“ miteinander ver-

bunden werden. Bei Ausbildung der Drainage ist DIN 4095 zu beachten.

Die wasserdurchlässige Arbeitsraumverfüllung ist in Lagen von 30-40 cm Stärke (abhängig

vom Verdichtungsgerät) einzubauen und auf 100 % Proctordichte zu verdichten, um die

Nachsetzungen zu vermeiden.

Liegen künftige Gebäudeteile über dem Bemessungswasserstand, genügt in diesem Fall bei

Ausbildung der Sicherheitsdrainage bzw. einer Drainage gem. DIN 4095 eine Abdichtung

gem. DIN 18 195 Teil 4 (Ausgabe 08/2000) gegen nichtstauendes Sickerwasser (in der DIN-

Norm 18 195 Ausgabe 08/2000 wurden gegenüber der früheren Normung Teil 4 „Abdichtung

gegen Bodenfeuchte“ und Teil 5 „Abdichtung gegen nichtdrückendes Wasser“ zu einem

neuen Teil 4 zusammengefasst mit der Bezeichnung „Abdichtungen gegen Bodenfeuchte

(Kapillarwasser, Haftwasser) und nichtstauendes Sickerwasser an Bodenplatten und Wän-

den“). Die Einleitung von Drainagewasser in den Kanal ist aber -wie bereits erwähnt- recht-

zeitig mit den zuständigen Behörden (Landratsamt, Stadt Winnenden) abzuklären. Wird ei-

nem Anschluss nicht zugestimmt, ist die weitere Vorgehensweise mit dem Gutachter zu be-

sprechen.

8.7 Verfüllung der Arbeitsräume

Zur Verfüllung von Arbeitsräumen in Untergeschossen sollte nur gut verdichtungsfähige und

tragfähige Schüttgüter verwendet werden (z.B. geeignetes Recyclingmaterial, geringbindiger

Siebschutt). Die Arbeitsraumverfüllung ist in Lagen von 30-40 cm Stärke (abhängig vom

Verdichtungsgerät) einzubauen und auf 100 % Proctordichte zu verdichten, um die Nachset-

zungen zu vermeiden. Falls gewünscht, kann die erreichte Verdichtung kontrolliert werden

(entweder durch laufende Verdichtungskontrollen mittels Ausstechzylinder oder Wasserer-

satzverfahren oder nach Abschluss der Verfüllarbeiten durch Rammsondierungen).

Sollten partiell nur Rasenflächen an Untergeschosse angrenzen, könnte bei Akzeptanz von

Setzungen hier auch bindiger Boden von steifer Konsistenz eingebaut werden.

28

Gutachten-Nr. 36607

8.8 Baugrube

8.8.1 Baugrubenwände

Da z.Zt. noch keine Baugrubenhöhen feststehen können nachfolgend nur allgemeine Anga-

ben gemacht werden.

Gemäß DIN 4124 können für die hier angetroffenen Böden bis Böschungshöhen von 5 m die

nachfolgend aufgeführten Böschungswinkel zugelassen werden (in Abhängigkeit von Bö-

schungshöhe und Bodenart).

1) Böschungen bis 1.25 m Höhe: senkrechte Böschung möglich

2) Böschungen bis 1.75 m Höhe: bis 1.25 m Höhe senkrecht, darüber 50 Grad

3) Böschungen bis 5.00 m Höhe: steifer bis weicher Lößlehm

steifer bis halbfester Lößlehm

45 Grad

60 Grad

Bei Wasserführung und weicheren Abschnitten in unteren Böschungsbereichen können auch

bei Einhaltung der obigen Böschungswinkel schollenförmige Ausbrüche nicht ausge-

schlossen werden. In diesem Fall sind die Böschungswinkel dann zu reduzieren bzw. die

entsprechenden Bereiche sind durch Spundwandelemente zu sichern.

Um die bindigen Bereiche der höheren Böschungen vor Witterungseinflüssen (z.B. starke

Vernässung bzw. Austrocknung und Verlust der Kohäsion) zu schützen, sind diese Bereiche

fachgerecht mit Plastikfolie abzuhängen und auf der Böschung so zu befestigen, dass sie bei

Wind nicht weggeweht werden kann. Zudem ist sie so über der Böschungskrone zu befesti-

gen, dass kein Oberflächenwasser unter die Folie gelangen kann (z.B. Bitumenriegel, Ein-

graben der Folie und Anlegen eines Grabens vor der Böschungskrone zur Abfangung bzw.

Umleitung von Oberflächenwasser).

Am oberen Böschungsrand ist gem. DIN 4124 je nach Last oberhalb der Böschung ein min-

destens 0.6 bis 2 m breiter lastfreier Schutzstreifen vorzusehen.

Der Nachweis der Standsicherheit nach DIN 4084 wird u.a. erforderlich bei:

a) Überschreitung der Höhe von 5 m

b) Überschreitung der angegebenen Böschungswinkel

c) Gefährdung von Leitungen oder anderen bauwerklichen Anlagen

d) neben Böschungskante mehr als 1:10 ansteigendes Gelände

e) Auffüllung unmittelbar neben Schutzstreifen (mind. 0.6 m)

f) Stapellasten von >10 kN/m² neben dem Schutzstreifen

g) normale Verkehrslasten näher als 1 m zur Böschungskante

h) schwere Fahrzeuge näher als 2 m zur Böschungsoberkante

Ist der Nachweis der Standsicherheit nicht möglich, ist die Böschung durch einen Verbau zu sichern.

29

Gutachten-Nr. 36607

Zur Bemessung eventueller Verbaumaßnahmen können die Kennwerte der Tabelle 5 auf

Seite 13 in Verbindung mit Tabelle 6 herangezogen werden.

Generell ist während der Gründungsmassnahmen zufliessendes Wasser in einem Pumpen-

schacht zu sammeln und dem nächsten Vorfluter zuzuführen, damit z.B. die Böschungsfüße

nicht aufweichen können.

8.8.2 Fels der Klasse 6 und 7 gem. DIN 18 300

Bei den Aushubarbeiten ist nicht mit Fels der Klasse 6 und 7 zu rechnen. Bei Tiefgründun-

gen im Gipskeuper ist aber mit Fels der Klasse 6 zu rechnen.

8.8.3 Wasserhaltung während der Bauzeit

Nach den Untersuchungen können bei Unterkellerungen ständige Wasserhaltungen durch

den Baugruben zutretendes Schichtgrundwasser erforderlich werden. Bei den ermittelten

geringen Wasserdurchlässigkeitsbeiwerten gehe ich aber davon aus, dass die abzupumpen-

den Wassermengen unter 1l/sec liegen werden. Bei diesen Wassermengen kann davon

ausgegangen werden, dass offene Wasserhaltungen über Pumpensümpfe möglich sein wird.

8.8.4 Beweissicherung

Obwohl durch die Wasserhaltung eine Gefährdung benachbarter Bauwerke nicht zu erwar-

ten ist und auch durch die Bauarbeiten nicht mit Erschütterungen in der Umgebung zu rech-

nen ist (bei Rammarbeiten Nachweis der Nichtbeeinträchtigung), wird vor Beginn der Bau-

maßnahmen ein Beweissicherungsverfahren an benachbarten Gebäuden empfohlen.

8.9 Wasserrechtliche Gesichtspunkte

Zeigt sich, dass die Gebäude im Grundwasser bzw. unter dem Bemessungswasserstand

liegen werden und somit eventuell auch eine Wasserhaltung erforderlich wird, sind die Arbei-

ten beim Landratsamt anzuzeigen. Es ist damit zu rechnen, dass hierfür ein Wasserrechts-

verfahren (Formloser Antrag zur Erteilung einer wasserrechtlichen Erlaubnis und Genehmi-

gung nach den § 2, 3 und 7 des WHG für die "Vorübergehende Absenkung und Entnahme

von Grundwasser während der Bauzeit des Gebäudes" und für die "Dauerhafte Umleitung

30

Gutachten-Nr. 36607

des Grundwassers während der Standzeit des Gebäudes") erforderlich wird, da es sich hier-

bei nach §3 Abs. 1 Ziff. 5 des Wasserhaushaltsgesetzes um das „Einbringen von Stoffen ins

Grundwasser“ handelt.

Für diesen Antrag ist das Bauvorhaben später zu beschreiben (Notwendigkeit der Wasser-

haltung, Absenkungsbeginn, Absenkungsdauer, Absenkziel, abzuführende Wassermenge in

l/sec, Ableitung des anfallenden Wassers während der Bauzeit) und mit den entsprechenden

Plänen (Ausführungspläne des Bauvorhabens, Schnitte mit Darstellung des Wasserspiegels

und der vorgesehenen Maßnahmen zur Gewährleistung der Grundwasserumläufigkeit und

Grundwasserunterläufigkeit, bei Tiefgründungen Ausführungspläne mit Lage und Durchmes-

ser der Gründungselemente) und den Untersuchungsergebnissen der Baugrunderkundung

(Textteil und Anlagen mit Lage der Bohrpunkte, Schichtenprofile usw.) dem Landratsamt

(Umweltschutzamt) zuzuleiten (normalerweise in 4-facher Fertigung).

8.10 Wasserdurchlässigkeiten

Die Wasserdurchlässigkeitsbeiwerte (kf-Werte) der in Planumssohle anstehenden Böden

werden gem. den Beschreibungen und Laboruntersuchungen unter 10-7 m/sec liegen, wes-

halb sie als „schwach bis sehr schwach durchlässig" (DIN 18130 T.1) einzustufen sind. Somit

muss bei Regen (im Winter bei Frost) partiell mit stärkerem Aufweichen (Auffrieren) des Pla-

nums gerechnet werden.

9. Zusammenfassung der Ergebnisse

Nachfolgend sind die wesentlichen Ergebnisse auszugsweise nochmals kurz zusammenge-

fasst :

Untersuchungsprogramm:

Zur Beurteilung des anstehenden Bodens wurden im Dezember 2007 insgesamt 4 Kleinboh-

rungen bis in Tiefen von 7-9 m Tiefe niedergebracht, sowie bei jeder 2. Kleinbohrung zu-

sätzlich noch Rammsondierungen (=DPH 1-2) bis max. 14.9 m Tiefe.

Zur Bestimmung der erforderlichen erdstatischen Kennwerte wurden von den entnommenen

Bodenproben an 6 Stück der natürliche Wassergehalt und die Konsistenzgrenzen nach AT-

TERBERG nach DIN 18 122 ermittelt.

31

Gutachten-Nr. 36607

Geologische Verhältnisse

Im Untersuchungsbereich bzw. im Umfeld der Kleinbohrungen ist nach der geologischen

Karte mit Löß und Lößlehm über den Schichten des Gipskeupers (km1) zu rechnen, im Nor-

den evtl. auch noch mit Ablagerungen eines kleinen Baches.

Die Bohrungen zeigten, dass hier der Lößlehm und Löß bis zu ca. 6.5 m mächtig ist und die

Mächtigkeit in südlicher und östlicher Richtung zunimmt. Darunter folgten Hanglehm, Wan-

derschutt und Fließerden in einer Mächtigkeit von 1.5-3.5 m und ab ca. 6.5-10 m Tiefe der

Gipskeuper. Fester Gipskeuper setzt ca. 9.5-10 m unter Gelände ein (Rückschluß aus den

Rammsondierungen).

Hydrogeologische Verhältnisse

den meisten Kleinbohrungen (und Rammsondierungen) trat Schichtgrundwasser zu und pe-

gelte sich bei ca. 2-6 m unter Gelände ein. Vorbehaltlich ergänzender Untersuchungen wird

davon ausgegangen, dass der Bemessungswasserstand auf ca. 287-288 m NN liegen wird

(ca. 288 mNN im Süden ca. 287 mNN im Norden).

Gründungsmöglichkeiten

In den Gründungssohlen werden mächtige Lößlehme über Hanglehmen anstehen. Der feste

Gipskeuper setzt hier ca. 10 m unter Gelände ein. Bei Nichtunterkellerung oder einfacher

Unterkellerung sind Flachgründungen mit Bodenpressungen zwischen 120 und 170 kN/m²

denkbar (ist nach Positionierung der Gebäude und Kenntnis der Lasten nochmals zu prüfen,

auch im Hinblick auf die zu erwartenden Setzungen). Ebenso sind auch Gründungen über

lastverteilende Bodenplatten möglich. Der zur Bemessung der Bodenplatte erforderliche Bet-

tungsmodul wird in der Größenordnung von ca. 5 MN/m³ liegen, kann aber ebenfalls endgül-

tig erst nach der Vorlage von Lasten und Setzungsberechnungen angegeben werden. Sollen

Gebäudesetzungen vermieden werden, bieten sich Tiefgründungen an. Die einzelnen Tief-

gründungsvarianten sind in den entsprechenden Abschnitten auf Seite 20 bis 23 näher be-

schrieben.

Erdbebenzone

Nach DIN 4149 und der aktuellen zugehörigen "Karte der Erdbebenzonen und geologischen

Untergrundklassen für Baden-Württemberg" (1. Auflage 2005) liegt das Baugelände und das

Bauvorhaben gem. DIN 4149 (Ausgabe April 2005) in der Erdbebenzone 0, d.h. nach der

neuen Norm ist im vorliegenden Fall ein rechnerischer Nachweis der Erdbebensicherheit

nicht erforderlich.

Schutz der Bauwerke gegen Grundwasser

Gemäß den Kleinbohrungen und Rammsondierungen kann den Baugruben unterkellerter

32

Gutachten-Nr. 36607

Bauteile Grundwasser aus dem Lößlehm zutreten. Der exakte Bemessungswasserstand für

die einzelnen Gebäude kann nach ergänzenden Erkundungen festgelegt werden. Eventuell

liegen Untergeschosse dann unter dem Bemessungswasserstand und müssen wasserdicht

und mindestens bis zum Bemessungswasserstand auftriebssicher ausgebildet werden.

Baugrube

Gemäß DIN 4124 können für die hier angetroffenen Böden bis Böschungshöhen von 5 m für

Böschungen von 1.75-5 m Höhe je nach Konsistenz der Bodens Böschungswinkel zwischen

45 und 60 Grad zugelassen werden.

Bei den Aushubarbeiten ist nicht mit Fels der Klasse 6 und 7 zu rechnen. Bei Tiefgründun-

gen im Gipskeuper ist aber mit Fels der Klasse 6 zu rechnen.

Nach den Untersuchungen können bei Unterkellerungen ständige Wasserhaltungen durch

den Baugruben zutretendes Grundwasser erforderlich werden, wobei die Wassermengen

unter 1l/sec liegen dürften.

10. Schlussbemerkung

Die Untergrundverhältnisse wurden auf der Grundlage von 4 Kleinbohrungen und 2 Ramm-

sondierung beschrieben und beurteilt, d.h. die Angaben beziehen sich strenggenommen nur

auf die Untersuchungsstellen.

Da das Untersuchungsraster sehr weitmaschig ist, werden nach Positionierung der Gebäude

ergänzende verdichtende Untersuchungen im Bereich der einzelnen Bauwerke in Form von

Kernbohrungen und schweren Rammsondierungen empfohlen.

Für Rückfragen stehe ich Ihnen gerne zur Verfügung.

Harald Voigtmann

Dipl.-Geologe

Gutachten-Nr. 36607

Schichtenverzeichnis von BS 1 Anlage 3/1 Maßnahme „Neubauten der Paulinenpflege in Winnenden-

Schelmenholz“ Kleinbohrung-Nr. 1 abgeteuft am

13.12.2007

Ansatzpunkt 288.45 mNN (= OK Gelände) Wasserzutritt Wasserzutritt nicht genau feststellbar Wasserstand nach Bohrende: Bohrloch trocken (offen bis -6.80 m)

am 17.12.2007: bei -2.91 m = 285.54 mNN (Bohrloch offen bis -5.45 m)

0.00 m bis Ackerfläche Bodenklasse - 1.50 m = 1.50 m Ton, schluffig, schwach sandig, schwach kiesig (Kalk-

stein, Sandstein), mittelbraun, rotstichig, halbfest,

erdfeucht bis feucht, schwach kalkhaltig bis kalkhaltig;

Penetrometerwiderstand p=125-400 kN/m², Scherfestigkeit

t=150 kN/m²; optisch TL-Boden

(4)

- 2.30 m = 0.80 m Schluff, schwach tonig, schwach sandig, hellbraun, rost-

fleckig, steif, feucht, kalkfrei; p=50-75 kN/m², t=70

kN/m²; optisch UL-Boden

4

- 2.65 m = 0.35 m Ton, schwach schluffig, dunkelbraun, schwarzgrau, halb-

fest, erdfeucht, kalkfrei; p=125-250 kN/m², t=195 kN/m²;

optisch TM/TA-Boden

4-5

- 3.10 m = 0.45 m Ton, schwach schluffig bis schluffig, ockerbraun, hell-

graubraun, dunkelbraun marmoriert, halbfest, erdfeucht,

kalkfrei; p=175-200 kN/m², t=200 kN/m²; optisch TM

4

- 3.60 m = 0.50 m Ton, schluffig, mittelbraun, weich bis steif, erdfeucht

bis feucht, schwach kalkhaltig; p<75 kN/m², t=70 kN/m²;

optisch TM

4

- 4.30 m = 0.70 m Schluff, feinsandig, tonig, schwach kiesig, mittelbraun,

graubraun, steif bis halbfest, erdfeucht, schwach kalk-

haltig; p=50-80 kN/m², t=115 kN/m²

4

- 4.90 m = 0.60 m Ton, schwach schluffig, schwach sandig, mittelbraun,

graubraun marmoriert, steif, erdfeucht bis feucht, kalk-

haltig; p=75-80 kN/m², t=115 kN/m²; optisch TM-Boden

4

- 5.80 m = 0.90 m Ton und Kies (Sandstein, Tonstein), schluffig, sandig,

mittelbraun, hellbraun, steif, erdfeucht bis feucht,

schwach kalkhaltig; p=50-75 kN/m², t=130 kN/m²

4

- 6.30 m = 0.50 m Ton, schwach kiesig (Tonstein), schwach sandig, schwach

schluffig, violettbraun, halbfest, erdfeucht, kalkfrei;

p=125-225 kN/m², t=240 kN/m²

4

- 6.90 m = 0.60 m Tonstein, zersetzt, anfallend als Ton, sandig, kiesig,

violettrot, violettgrau, halbfest, erdfeucht, kalkfrei;

p=400-425 kN/m², t=255 kN/m²

4

- 7.00 m = 0.10 m Tonstein, verwittert, ausgelaugt, anfallend als Ton,

schluffig, sandig, grüngrau, violettgrau, weiß, halbfest

bis fest, erdfeucht bis trocken, kalkfrei; p>450 kN/m²,

t=420 kN/m²

4-6

Gutachten-Nr. 36607

Schichtenverzeichnis von BS 1 Anlage 3/2 Fortsetzung Maßnahme „Neubauten der Paulinenpflege in Winnenden-


13.12.2007

Ansatzpunkt 288.45 mNN (= OK Gelände) Wasserzutritt Wasserzutritt nicht genau feststellbar Wasserstand nach Bohrende: Bohrloch trocken (offen bis -6.80 m)

am 17.12.2007: bei -2.91 m = 285.54 mNN (Bohrloch offen bis -5.45 m)

Geologische Deutung : - 1.50 m (Auffüllung)

- 2.30 m Quartär (Schwemmlöß)

- 2.65 m Quartär (fossiler Oberboden)

- 3.60 m Quartär (Lößlehm)

- 4.90 m Quartär (umgelagerter Lößlehm)

- 6.30 m Quartär (Hanglehm oder eiszeitlicher Wanderschutt)

- 7.00 m Trias (Gipskeuper, verwittert)

Bemerkung: Probe Nr. 1 aus -2.30 m bis -2.65 m (fossiler Oberboden) Probe Nr. 2 aus -3.10 m bis -3.40 m (Lößlehm) Bohrfortschritt: bis - 3.00 m leicht bis mittel (BD 50) bis - 3.90 m leicht (Bohrdurchmesser BD = 36 mm) bis - 5.00 m mittel (BD 36) bis - 6.30 m mittel bis schwer (BD 36) bis - 7.00 m schwer (BD 36) Bem.: ab -7.00 m kaum noch Bohrfortschritt möglich

Gutachten-Nr. 36607



14.12.2007

Ansatzpunkt 289.85 mNN (= OK Gelände) Wasserzutritt Wasserzutritt nicht genau feststellbar. Wasserstand nach Bohrende: nicht messbar, Bohrloch verschlammt 0.00 m bis Ackerfläche Bodenklasse - 0.30 m = 0.30 m Ton, stark schluffig, schwach sandig, schwach kiesig,

mittelbraun, dunkelbraun, halbfest, erdfeucht, Ziegel-

reste, kalkfrei; p=175->450 kN/m², t=230 kN/m²; optisch

TM-Boden

1

- 2.00 m = 1.70 m Schluff, tonig bis stark tonig, hellbraun, halbfest,

erdfeucht, Lößschnecken, kalkfrei; p=130-250 kN/m²,

t=175 kN/m²; optisch UL-Boden

4

- 3.00 m = 1.00 m Schluff, tonig bis stark tonig, schwach sandig, schwach

kiesig, hellbraun, weich bis steif, feucht, Eisen- und

Mangankonkretionen (=FeMn-Konkretionen), kalkfrei; p<25

kN/m², t=50 kN/m²; optisch UM-Boden

4

- 4.30 m = 1.30 m Ton, stark schluffig, schwach sandig, schwach kiesig,

ockerbraun, steif bis halbfest, erdfeucht, FeMn-

Konkretionen, kalkfrei; p=100-125 kN/m², t=160 kN/m²;

optisch TM-Boden

4

- 5.90 m = 1.60 m Ton, stark schluffig, hellockerbraun, steif bis halb-

fest, erdfeucht bis feucht, FeMn-Konkretionen, kalkfrei;

p=50 kN/m², t=115 kN/m²; optisch TM-Boden

4

- 6.55 m = 0.65 m Ton, schluffig bis schwach schluffig, schwach sandig

(Tonstein), schwach feinkiesig (Sandstein), mittelbraun,

halbfest, erdfeucht, kalkfrei; p=225-250 kN/m², t=195

kN/m²; optisch TM-Boden

4

- 6.85 m = 0.30 m Ton, sandig, schwach kiesig, mittelbraun, rotstichig,

graue Schlieren, halbfest bis fest, erdfeucht, Quarzkör-

ner, Sandstein, kalkfrei; p=300-425 kN/m², t=390 kN/m²;

optisch TM-Boden

4-6

- 7.70 m = 0.85 m Ton, schwach sandig, schwach kiesig (Sandstein), rot-

braun, halbfest bis fest, erdfeucht; p>450 kN/m², t=495

kN/m²

4-6

- 8.00 m = 0.30 m Ton und Sand, schluffig, mittelbraun, rotstichig, steif,

feucht bis nass, schwach kalkhaltig; p<125 kN/m²

4

- 9.00 m = 1.00 m Ton, kiesig (Sandstein, Tonstein), schwach sandig,

schwach schluffig, mittelbraun, rotstichig, halbfest bis

fest, erdfeucht, kalkfrei; p=350-425 kN/m², t=350 kN/m²

4-6

Gutachten-Nr. 36607



14.12.2007

Ansatzpunkt 289.85 mNN (= OK Gelände) Wasserzutritt Wasserzutritt nicht genau feststellbar. Wasserstand nach Bohrende: nicht messbar, Bohrloch verschlammt Geologische Deutung : - 0.30 m (humoser Oberboden)



- 9.00 m Quartär (Hanglehm, Fließerde)

Bemerkung: Probe Nr. 3 aus -2.30 m bis -2.70 m (Lößlehm) Probe Nr. 4 aus -5.00 m bis -5.40 m (Lößlehm)

Bohrfortschritt: bis - 1.00 m leicht bis mittel (BD 50) bis - 1.40 m mittel (BD 50) bis - 3.00 m schwer (BD 50) bis - 6.00 m mittel (BD 36) bis - 7.00 m schwer (BD 36) bis - 9.00 m sehr schwer (BD 36) Bem.: ab -9.00 m kaum noch Bohrfortschritt möglich

Gutachten-Nr. 36607



14.12.2007

Ansatzpunkt 293.00 mNN (= OK Gelände) Wasserzutritt Wasserzutritt nicht genau feststellbar Wasserstand nach Bohrende: -6.20 m = 286.80 mNN

(offen bis -8.60 m) 0.00 m bis Ackerfläche Bodenklasse - 0.40 m = 0.40 m Schluff, stark tonig, schwach kiesig, dunkelbraun, halb-

fest, erdfeucht, Ziegelfragmente, untergeordnet FeMn-

Konkretionen, kalkfrei; optisch UL/UM-Boden

1

- 2.00 m = 1.60 m Schluff, stark tonig, mittelbraun, hellbraun, steif bis

halbfest, erdfeucht, schwach kalkhaltig bis kalkhaltig;

p=75-225 kN/m², t=85 kN/m²; optisch UM-Boden

4

- 3.00 m = 1.00 m Schluff, stark tonig, schwach sandig, hellbraun, ocker-

stichig, steif, erdfeucht bis feucht, FeMn-Konkretionen,

kalkfrei; p<50 kN/m², t=75 kN/m²; optisch UM-Boden

4

- 3.80 m = 0.80 m Ton, schluffig, schwach sandig, hellockerbraun, halb-

fest, erdfeucht, FeMn-Konkretionen, kalkfrei; p=150-200

kN/m², t=240 kN/m²; optisch TM-Boden

4

- 4.50 m = 0.70 m Ton, schwach schluffig, schwach sandig, schwach kiesig

(Sandstein, Tonstein), mittelbraun, ockerstichig, halb-


optisch TM-Boden

4

- 6.70 m = 2.20 m Ton, schluffig, schwach sandig (Tonstein, Sandstein),

ockerstichig, mittelbraun, steif, erdfeucht bis feucht,

FeMn-Konkretionen, kalkfrei; p=100 kN/m², t=175 kN/m²;

optisch TM-Boden

4

- 7.35 m = 0.65 m Ton, sandig, kiesig (Sandstein), schwach schluffig,

mittelbraun, schwach rostbraungrau marmoriert, halbfest,

erdfeucht, kalkfrei; p=175-200 kN/m², t=340 kN/m²

4

- 8.50 m = 1.15 m Ton, schwach schluffig, feinsandig, schwach kiesig

(Sandstein), rötlichbraun, halbfest, erdfeucht, kalk-

frei; p=150-300 kN/m², t=205 kN/m²

4

- 9.00 m = 0.50 m Ton, schwach schluffig, fein- bis mittelsandig, schwach

kiesig (Sandstein, Tonstein), rotbraun, steif bis halb-

fest, erdfeucht, kalkfrei; p=125-150 kN/m², t=180 kN/m²

4

Geologische Deutung : - 0.40 m (humoser Oberboden)




Gutachten-Nr. 36607



14.12.2007

Ansatzpunkt 293.00 mNN (= OK Gelände) Wasserzutritt Wasserzutritt nicht genau feststellbar Wasserstand nach Bohrende: -6.20 m = 286.80 mNN

(offen bis -8.60 m) Geologische Deutung :

- 0.40 m (humoser Oberboden)




Bemerkung: Probe Nr. 5 aus -2.60 m bis -3.00 m (Lößlehm) Bohrfortschritt: bis - 1.00 m leicht bis mittel (BD 50) bis - 3.00 m mittel (BD 50) bis - 5.00 m mittel bis schwer (BD 36) bis - 7.00 m schwer (BD 36) bis - 9.00 m sehr schwer (BD 36) Bem.: ab -9.00 m kaum noch Bohrfortschritt möglich

Gutachten-Nr. 36607



17.12.2007

Ansatzpunkt 287.50 mNN (= OK Gelände) Wasserzutritt Wasserzutritt nicht genau feststellbar Wasserstand nach Bohrende: -2.06 m = 285.44 mNN 0.00 m bis Ackerfläche Bodenklasse - 0.30 m = 0.30 m Schluff, stark tonig, dunkelbraun, halbfest, erdfeucht,

Ziegelreste, schwach kalkhaltig

1

- 1.30 m = 1.00 m Schluff, tonig, hellbraun, schwach hellgraubraun marmo-

riert, steif, erdfeucht bis feucht, FeMn-Konkretionen,

kalkfrei; p=75-150 kN/m², t=85 kN/m²; optisch UL/UM-

Boden

4

- 1.70 m = 0.40 m Schluff, stark tonig, dunkelbraun, mittelbraun, halb-


optisch TM/UM-Boden

4

- 2.10 m = 0.40 m Schluff, tonig, hellbraun, mittelbraun, weich bis steif,

feucht, Lößschnecken, kalkfrei bis kalkhaltig; p=50

kN/m², t=60 kN/m²; optisch UM-Boden

4

- 2.60 m = 0.50 m Schluff, tonig, feinsandig, hellbraun, hellgraubraun,

hellrostbraun marmoriert, halbfest, feucht, kalkhaltig;

p=100-175 kN/m², t=100 kN/m²; optisch UL-Boden

4

- 4.40 m = 1.80 m Schluff, tonig, schwach feinsandig, hellbraun, mittel-

braun, weich bis steif, erdfeucht bis feucht, FeMn-

Konkretionen, kalkhaltig; p=50 kN/m², t=70 kN/m²

4

- 4.70 m = 0.30 m Ton, schluffig, sandig, mittelbraun, steif bis halbfest,

feucht, kalkhaltig; p=50-125 kN/m², t=115 kN/m²

4

- 6.40 m = 1.70 m Ton, sandig, schwach kiesig, schwach schluffig, mittel-

braun, halbfest, erdfeucht, kalkfrei; p=200->450 kN/m²,

t=440 kN/m², optisch TM-Boden

4

- 7.30 m = 0.90 m Ton, stark kiesig (Tonstein, Sandstein), sandig, bunt,

violett, braun, grüngrau, halbfest, erdfeucht, kalkfrei;

p=125-250 kN/m², t=135 kN/m²

4

- 8.00 m = 0.70 m Ton, kiesig (Tonstein, bunt), sandig, schwach schluffig,

fahles rotviolett, steif bis halbfest, erdfeucht bis

feucht, kalkfrei; p=50-150 kN/m², t=165 kN/m²

4

- 8.90 m = 0.90 m Tonstein, verwittert, anfallend als Ton, schwach schluf-

fig, sandig, schwach kiesig bis kiesig, violettbraun,

halbfest, erdfeucht, kalkfrei; p=125-350 kN/m², t=190

kN/m²

4

- 9.00 m = 0.10 m Tonstein, verwittert, anfallend als Ton schluffig, san-

dig, kiesig, rotbraun, beige, hellgraugrün, feinge-

schichtet, halbfest bis fest, erdfeucht, kalkfrei; p>450

kN/m²

4-6

Gutachten-Nr. 36607



17.12.2007

Ansatzpunkt 287.50 mNN (= OK Gelände) Wasserzutritt Wasserzutritt nicht genau feststellbar Wasserstand nach Bohrende: -2.06 m = 285.44 mNN Geologische Deutung :

- 0.30 m (humoser Oberboden)

- 6.40 m Quartär (Schwemmlöß und umgelagerter Lößlehm)

- 7.30 m Quartär (Hanglehm oder eiszeitlicher Wanderschutt)

- 8.00 m Quartär (Fließerde)

- 9.00 m Keuper (Gipskeuper, verwittert)

Bemerkung: Probe Nr. 6 aus -3.40 m bis -3.80 m (Umgelagerter Lößlehm) Bohrfortschritt: bis - 1.30 m mittel (BD 50) bis - 2.00 m mittel bis schwer (BD 50) bis - 3.00 m schwer (BD 50) bis - 4.70 m mittel (BD 36) bis - 5.00 m mittel bis schwer (BD 36) bis - 5.60 m schwer (BD 36) bis - 9.00 m schwer bis sehr schwer (BD 36) Bem.: ab -9.00 m kaum noch Bohrfortschritt möglich

Gutachten-Nr. 36607

Schichtenverzeichnis der Rammsondierung 1 Anlage 7 Maßnahme „Neubauten der Paulinenpflege in Winnenden-

Schelmenholz“ Rammsondierung-Nr. 1 abgeteuft am

17.12.2007

tabellarische Darstellung der Rammsondierung (= DPH) t = Tiefe in m sz = Schlagzahl Ansatzpunkt: DPH 1 = OK Gelände = 288.45 mNN DPH 1 liegt bei Kleinbohrung BS 1

DPH 1 t sz t sz t sz t sz t sz 0.1 7 3.6 3 7.1 10 10.6 22 14.1 17 0.2 3 3.7 2 7.2 15 10.7 16 14.2 29 0.3 2 3.8 2 7.3 15 10.8 14 14.3 29 0.4 3 3.9 3 l 7.4 9 10.9 19 14.4 29 0.5 2 4 3 7.5 10 11 20 14.5 31 0.6 2 4.1 4 7.6 9 11.1 19 14.6 27 0.7 2 4.2 3 7.7 9 11.2 19 14.7 30 0.8 1 4.3 4 7.8 9 11.3 18 14.8 49 0.9 1 l 4.4 5 7.9 9 k 11.4 21 14.9 >100 1 2 4.5 6 8 7 11.5 27 1.1 1 4.6 5 8.1 9 11.6 27 1.2 2 4.7 5 8.2 10 11.7 21 1.3 1 4.8 6 8.3 12 11.8 22 1.4 4 4.9 6 s 8.4 12 11.9 21 1.5 2 5 7 8.5 11 12 22 1.6 2 5.1 10 8.6 11 12.1 22 1.7 2 5.2 8 8.7 11 12.2 17 1.8 1 5.3 12 8.8 11 12.3 20 1.9 1 l 5.4 11 8.9 15 12.4 22 2 1 5.5 10 9 13 12.5 21 2.1 2 5.6 9 9.1 13 12.6 16 2.2 2 5.7 9 9.2 12 12.7 16 2.3 2 5.8 9 9.3 12 12.8 14 2.4 2 5.9 9 s 9.4 15 12.9 11 2.5 1 6 9 9.5 17 13 13 2.6 2 6.1 10 9.6 19 13.1 11 2.7 2 6.2 10 9.7 27 13.2 10 2.8 1 6.3 10 9.8 20 13.3 12 2.9 2 l 6.4 12 9.9 20 13.4 16 3 2 6.5 11 10 21 13.5 20 3.1 2 6.6 11 10.1 19 13.6 24 3.2 2 6.7 10 10.2 19 13.7 26 3.3 1 6.8 9 10.3 21 13.8 23 3.4 1 6.9 9 s 10.4 22 13.9 23 3.5 2 7 9 10.5 24 14 20

Bem.: Drehbarkeit des Gestänges (Hinweis auf Mantelreibung) :

l=leicht / m=mittel / s=schwer / k=klemmt (keine Drehung möglich) DPH 1 : Wasserstand nicht messbar (Loch verstürzt)

Gutachten-Nr. 36607

Schichtenverzeichnis der Rammsondierung 2 Anlage 8 Maßnahme „Neubauten der Paulinenpflege in Winnenden-

Schelmenholz“ Rammsondierung-Nr. 2 abgeteuft am

18.12.2007

tabellarische Darstellung der Rammsondierung (= DPH) t = Tiefe in m sz = Schlagzahl Ansatzpunkt: DPH 2 = OK Gelände = 289.85 mNN DPH 2 liegt bei Kleinbohrung BS 2

DPH 2 t sz t sz t sz t sz 0.1 5 3.6 6 7.1 21 10.6 45 0.2 2 3.7 7 7.2 21 10.7 45 0.3 2 3.8 7 7.3 23 10.8 42 0.4 1 3.9 7 s 7.4 20 10.9 43 0.5 1 4 8 7.5 22 11 38 0.6 2 4.1 8 7.6 21 11.1 32 0.7 1 4.2 9 7.7 21 11.2 31 0.8 1 4.3 9 7.8 22 11.3 32 0.9 1 l 4.4 11 7.9 23 11.4 34 1 2 4.5 11 8 27 11.5 35 1.1 3 4.6 10 8.1 26 11.6 36 1.2 3 4.7 10 8.2 22 11.7 37 1.3 3 4.8 10 8.3 24 11.8 40 1.4 2 4.9 10 8.4 23 11.9 41 1.5 3 5 9 8.5 25 12 45 1.6 3 5.1 9 8.6 24 12.1 51 1.7 2 5.2 10 8.7 25 12.2 52 1.8 3 5.3 10 8.8 29 12.3 40 1.9 2 l 5.4 10 8.9 27 12.4 40 2 2 5.5 11 9 25 12.5 49 2.1 2 5.6 12 9.1 25 12.6 50 2.2 2 5.7 13 9.2 24 12.7 48 2.3 2 5.8 15 9.3 27 12.8 53 2.4 3 5.9 15 k 9.4 25 12.9 54 2.5 2 6 14 9.5 25 13.0 55 2.6 3 6.1 15 9.6 24 2.7 3 6.2 17 9.7 25 2.8 3 6.3 17 9.8 27 2.9 4 s 6.4 17 9.9 25 3 4 6.5 17 10 26 3.1 4 6.6 17 10.1 39 3.2 5 6.7 20 10.2 37 3.3 5 6.8 20 10.3 37 3.4 5 6.9 20 10.4 39 3.5 6 7 23 10.5 42

Bem.: Drehbarkeit des Gestänges (Hinweis auf Mantelreibung) :

l=leicht / m=mittel / s=schwer / k=klemmt (keine Drehung möglich) DPH 2 : Wasserstand nach Bohrende bei -3.52 m = 286.33 mNN (Sondier-loch bis -7.10 m offen)

Gutachten-Nr. 36607

Bodenkennwerte I Anlage 11 Quartär (fossiler Oberboden P1 und Lößlehm P2-4) : Probe-Nr. 1 2 3 4 Kleinbohrung-Nr. 1 1 2 2 Entnahmetiefe (m unter OK Gelände) 2.3-2.65 3.1-3.4 2.3-2.7 5.0-5.4 natürlicher Wassergehalt 0.198 0.274 0.230 0.246 Wassergehalt a.d. Fließgrenze 0.484 0.440 0.343 0.399 Wassergehalt a.d. Ausrollgrenze 0.298 0.245 0.219 0.228 Wassergehalt a.d. Schrumpfgrenze 0.228 0.172 0.173 0.168 Plastizitätszahl 0.186 0.195 0.124 0.160 Konsistenzzahl 1.538 0.851 0.911 0.888 Zustandsform fest steif steif steif Bodenart nach DIN 18 196 OU/UM/UA TM TL/UM TM errechneter kf-Wert m/sec 1.1 -8 3.4 -14 1.0 -10 1.6 -11 Feuchtdichte cal kN/m³ 19 19 19.5 19 Feuchtdichte u. Wasser cal kN/m³ 9 9 9.5 9 Kohäsion c´ cal kN/m² 40 20 15 15 Scherfestigkeit τ (≈ Kohäsion cu)

kN/m²

125

70

50

50

Restscherfestigkeit τr kN/m² Reibungswinkel cal Grad 22.5 25 26.5 25 Penetrometerwiderstand kN/m² 125-250 <75 <25 115 Auswertung gem. Grundbau-Taschenbuch, 3. Aufl., Teil 1, Bild 65: Proctordichte cal kN/m³ 14.2 16.0 17.3 16.6 optimaler Wassergehalt cal 0.28 0.225 0.18 0.205 erforderliche Bindemittelmenge zur Erreichung des optimalen Wassergehaltes Gew.% 0 2.5 2.5 2.1 kg/m³ 0 39 42 34 Beschreibung der Bodenproben: Probe-Nr. 1 - Ton, schwach schluffig, dunkelbraun, schwarzgrau, halb-

fest, erdfeucht; kalkfrei Probe-Nr. 2 - Ton, schluffig, mittelbraun, weich bis steif, erdfeucht

bis feucht; schwach kalkhaltig Probe-Nr. 3 - Schluff, tonig bis stark tonig, schwach sandig, schwach

kiesig, hellbraun, weich bis steif, feucht, Eisen- und Mangankonkretionen; kalkfrei

Probe-Nr. 4 - Ton, stark schluffig, hellockerbraun, steif bis halbfest, erdfeucht bis feucht, FeMn-Konkretionen; kalkfrei

Gutachten-Nr. 36607

Bodenkennwerte II Anlage 12 Quartär (Lößlehm P5-6) : Probe-Nr. 5 6 Kleinbohrung-Nr. 3 4 Entnahmetiefe (m unter OK Gelände) 2.6-3.0 3.4-3.8 natürlicher Wassergehalt 0.212 0.251 Wassergehalt a.d. Fließgrenze 0.315 0.342 Wassergehalt a.d. Ausrollgrenze 0.237 0.213 Wassergehalt a.d. Schrumpfgrenze 0.208 0.165 Plastizitätszahl 0.078 0.129 Konsistenzzahl 1.321 0.705 Zustandsform halbfest weich Bodenart nach DIN 18 196 UL/TL TL/TM Feuchtdichte cal kN/m³ 20.5 18.5 Feuchtdichte u. Wasser cal kN/m³ 10.5 8.5 Kohäsion c´ cal kN/m² 25 20 Scherfestigkeit τ (≈ Kohäsion cu)

kN/m²

75

70

Restscherfestigkeit τr kN/m²

Reibungswinkel cal Grad 28.5 26 Penetrometerwiderstand kN/m² <50 50 Auswertung gem. Grundbau-Taschenbuch, 3. Aufl., Teil 1, Bild 65: Proctordichte cal kN/m³ 16.7 17.4 optimaler Wassergehalt cal 0.20 0.175

erforderliche Bindemittelmenge zur Erreichung des optimalen Wassergehaltes Gew.% 0.6 3.8 kg/m³ 10 64 Beschreibung der Bodenproben: Probe-Nr. 5 - Schluff, stark tonig, schwach sandig, hellbraun, ocker-

stichig, steif, erdfeucht bis feucht, FeMn-Konkretionen; kalkfrei

Probe-Nr. 6 - Schluff, tonig, schwach feinsandig, hellbraun, mittel-braun, weich bis steif, erdfeucht bis feucht, FeMn-Konkretionen; kalkhaltig

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