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M:\Abt_8\85\857511 Homericher_Enzweiler_Geotechnik\Gutachten 2015\857511_2015 - Gutachten.doc

Baugrundgutachten

PROJEKT: Enzweiler und Homericher Tunnel

DB-Strecke 3511, Bingen – Saarbrücken

Ergänzende Baugrunduntersuchungen

Bahn-km 68,100 – Bahn-km 69,800

AUFTRAGGEBER: DB Netz AG

Regionalbereich Südwest

Schwarzwalstraße 86

76137 Karlsruhe

PROJEKT-NR.: e-857511_2015

GUTACHTER: gbm Gesellschaft für Baugeologie und

-meßtechnik mbH • Baugrundinstitut

Robert-Bosch-Str. 7

65549 Limburg a. d. Lahn

Telefon (06431) 9112-0 Fax 9112-10

ERSTELLT: September/Oktober 2015

Prüfsachverständiger für Erd- und Grundbau nach Bauordnungsrecht (ERD115 nach §23 HPPVO)

Vom EBA anerkannter Gutachter für Geotechnik, Tätigkeitsbereiche Tunnel- und Felsbau, Erd- und Grundbau

Von der IHK Limburg öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Felsbau, Boden- und Tunnelmechanik

Digitale Ausfertigung

e-857511_2015 Ergänzende Baugrunduntersuchungen Enzweiler- und Homericher Tunnel

Seite II

Inhaltsverzeichnis Seite

1 Veranlassung und Aufgabenstellung .................................................................... 1

2 Lage des untersuchten Gebietes .......................................................................... 2

3 Verwendete Unterlagen/ Vorschriften ................................................................... 2

4 Bauwerk/Gelände ................................................................................................. 3

4.1 Allgemein ............................................................................................................... 3

4.2 Bestehende Bauwerke im Untersuchungsgebiet .................................................... 4

5 Durchgeführte Untersuchungen ......................................................................... 10

5.1 Felduntersuchungen .............................................................................................10

5.2 Laboruntersuchungen ...........................................................................................11

6 Baugrund-/Grundwasserverhältnisse ................................................................. 11

6.1 Ergebnisse der Felduntersuchungen .....................................................................11

6.1.1 Kleinrammbohrungen (KRB) ............................................................................. 11

6.1.2 Handschürfe in den Böschungsflächen (S)........................................................ 17

6.1.3 Kernbohrungen (KB) ......................................................................................... 20

6.1.4 Ergebnisse der Rammsondierungen (DPM) ...................................................... 21

6.2 Baugrundbeschaffenheit entsprechend [5] und [6] ................................................22

6.2.1 Gutachten nach [5] ............................................................................................ 22

6.2.2 Gutachten nach [6]: ........................................................................................... 23

6.3 Grundwasser/Wasserverhältnisse .........................................................................24

6.4 Ergebnisse der Laboruntersuchungen ..................................................................27

6.4.1 Wassergehalt .................................................................................................... 27

6.4.2 Zustands-/Konsistenzgrenzen ........................................................................... 27

6.4.3 Kornverteilung ................................................................................................... 28

7 Erdstatische Kennwerte...................................................................................... 28

8 Bautechnische Klassifizierung ............................................................................ 30

9 Geotechnische Empfehlungen ........................................................................... 31

9.1 Versicherungsfähigkeit der Baugrundeinheiten .....................................................31

9.2 Tragfähigkeit des Untergrundes im Gleisbereich ...................................................33

9.3 Stützwand im Bereich 1, km 68,213 – km 68,323 bahnrechts ...............................37

9.3.1 Allgemein .......................................................................................................... 37

9.3.2 Beschreibung des aktuellen Zustandes ............................................................. 37

9.3.3 Gründung der bestehenden Schotterhalterung .................................................. 38

9.3.4 Standsicherheit der Böschung........................................................................... 38

9.3.5 Empfehlungen ................................................................................................... 38

9.4 Dammverbreiterung im Bereich 3 ca. km 69,030 ...................................................40

9.4.1 Allgemein .......................................................................................................... 40

9.4.2 Auswirkungen aus der Bodenaufschüttung ....................................................... 44

10 Abschließende Bemerkungen ............................................................................ 45


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Anlagenverzeichnis Anlage 1 Übersichtslageplan, TK 6309 Blatt Birkenfeld /

TK 6209 Blatt Idar-Oberstein, (M 1 : 20.000)

Anlage 2 Lageplan mit Darstellung der Sondieransatzpunkte (M 1 : 1000)

Anlage 2.1 Lageplan mit Darstellung der Sondieransatzpunkte

Bereich 1 - km 68,100 – km 68,525


Bereich 2 - km 68,917 – km 69,164


Bereich 3 - km 69,629 – km 69,800

Anlage 3 Ingenieurgeologische Schnitte

Anlage 3.1 Übersicht Profilschnitte 1 bis 7 (M 1 : 100)

Anlage 3.2 Ingenieurgeologische Profilschnitte

Bereich 1 - km 68,100 – km 68,525 (M 1 : 100)

Anlage 3.3 Ingenieurgeologische Profilschnitte

Bereich 2 - km 68,917 – km 69,164 (M 1 : 100)

Anlage 3.4 Ingenieurgeologischer Längsschnitt

Bereich 3 - km 69,629 – km 69,800 (M 1 : 100)

Anlage 4 Profile der Baugrundaufschlüsse

Anlage 4.1 Direkte Aufschlüsse

Anlage 4.1.1 Kleinrammbohrungen (KRB 1 bis KRB 15)

Anlage 4.1.2 Handschürfe (S1 bis S4)

Anlage 4.1.3 Kernbohrungen (KB 1 und KB 2)

Anlage 4.2 Rammsondierungen (DPM 1 bis DPM 7)

Anlage 5 Ergebnisse bodenmechanischen Versuche

Anlage 5.1 Wassergehalte nach DIN 18 121

Anlage 5.2 Konsistenzgrenzen nach DIN 18 122

Anlage 5.3 Kornverteilungen nach DIN 18 123


Seite 1

1 Veranlassung und Aufgabenstellung

Die DB Netz AG, Regionalbereich Südwest, plant die Erneuerung des Tunnelausbaus des Enz-

weiler und Homericher Tunnels auf der DB-Strecke 3511 (Bingen – Saarbrücken) zwischen ca.

Bahn-km 68,100 und 69,800. Die Gesamtmaßnahme umfasst die Erneuerung bzw. Erweiterung

von weiteren Bauwerken im o. g. Streckenabschnitt.

Dabei wurden seitens des Planers (IB Obermeyer GmbH) ergänzende Baugrunderkundungen für

- den Dammkörper (Widerlagerbereich) von ca. km 68,085 – 68,105 bahnrechts, welcher be-

reichsweise durch Böschungspflaster stabilisiert ist und an die EÜ über die Bahnhofstraße

anschließt,

- den Dammkörper von ca. km 68,213 – 68,323 bahnrechts (ca. 110 m), welcher durch Bö-

schungspflaster, Schotterhalterungen / Stützwände befestigt ist,

- den Dammkörper (Widerlagerbereich) bei ca. km 69,030, welcher direkt an das westliche

Widerlager der Brücke über die Nahe zwischen dem Homericher Westportal und dem Enz-

weiler Ostportal angrenzt (hier soll eine Verbreiterung des Dammes erstellt werden),

- die Versickerungsfähigkeit und Tragfähigkeit des Baugrundes entlang des gesamten Unter-

suchungsbereiches zwischen km 68,100 und km 69,800 außerhalb der Tunnel

als erforderlich erachtet.

Die gbm Gesellschaft für Baugeologie und –meßtechnik mbH Baugrundinstitut wurde am

14.08.2015 fernmündlich durch die DB Netz AG, Regionalbereich Südwest, mit der Erstellung der

ergänzenden Baugrunduntersuchungen beauftragt. Grundlage für dieses Gutachten ist unser

Hauptvertrag 0016/655/92180887.

Auf Grundlage der Baugrunderkundung sind Aussagen über die ingenieur- und hydrogeologi-

schen Verhältnisse zu tätigen.

Das vorliegende Baugrundgutachten ergänzt die folgenden bestehenden geotechnischen Gut-

achten zu o. g. Maßnahme:

- Geotechnisches Gutachten „Erneuerung des Enzweiler Tunnels“, Band 1 und 2, erstellt

durch gbm Gesellschaft für Baugeologie und Meßtechnik mbH – Baugrundinstitut, Stand

August 2012 [5]

- Ergänzende Gleis- und Bauwerksuntersuchungen außerhalb der Tunnel „Erneuerung

Homericher und Enzweiler Tunnel“, erstellt durch gbm Gesellschaft für Baugeologie und

Meßtechnik mbH – Baugrundinstitut, Stand Juli 2012 [6]

Gemäß [3] und [4] besteht in dem Einschnitt westlich des Enzweiler Tunnels von ca. km 69,640

bis über km 69,900 hinaus bahnrechts eine weitere Stützmauer, für die im Bereich km 69,640 bis


Seite 2

km 69,720 ein Neubau vorgesehen ist. Angaben zur Mauerhinterfüllung, Mauerwerksbeschaffen-

heit sowie Gründungstiefen dieser Stützmauer bei km 69,660 sind dem Gutachten [5] (Geotech-

nisches Gutachten „Erneuerung des Enzweiler Tunnels“) zu entnehmen. Bei ca. km 69,722 wird

die Mauer durch die Brücke/Überführung der K 18 (Lindenstraße) über die DB-Strecke 3511

unterbrochen.

Die geotechnischen und baustofftechnischen Untersuchungen im Bereich Homericher und Enz-

weiler Tunnels sind den Gutachten [5] und [6] zu entnehmen und nicht Bestandteil dieses Gut-

achtens.

2 Lage des untersuchten Gebietes

Das Untersuchungsgebiet liegt ca. 1200 m südwestlich vom Bahnhof Idar-Oberstein. Der Stre-

ckenabschnitt von km 68,100 bis km 69,800 überquert die Nahe dreimal (ca. bei km 68,180,

km 68,464 und km 68,987) und einmal die Kreisstraße „Bahnhofstraße“ bei km 68,124 mittels

Eisenbahnüberführung.

Die untersuchte Böschungsbereich (km 68,213 bis km 68,323) liegt im Bereich des Bahnhof Idar-

Oberstein

Der untersuchte Dammbereich bei km 69,030 liegt auf freier Strecke.

3 Verwendete Unterlagen/ Vorschriften

Zur Erstellung des vorliegenden ergänzenden Gutachtens standen folgende Unterlagen zur

Verfügung:

[1] Topographische Karte TK 6309 Blatt Birkenfeld-Ost / TK 6209 Blatt Idar-Oberstein, (M 1 :

25.000), herausgegeben vom Landesvermessungsamt Rheinland-Pfalz, 2004

[2] Geologische Karte GK 6309 Blatt Birkenfeld, (M 1 : 25.000), von der Kgl. Preuss. Geolo-

gischen Landesanstalt, 1890

[3] Erneuerung der Tunnel auf der Strecke 3511 Bingen – Saarbrücken, Enzweiler Tunnel,

Lageplan Var. 1 Endzustand, erstellt durch Obermeyer GmbH, M 1 : 1000, Stand Mai

2012


Seite 3

[4] Erneuerung der Tunnel auf der Strecke 3511 Bingen – Saarbrücken, Homericher Tunnel,

Lageplan Var. 1 Endzustand, erstellt durch Obermeyer GmbH, M 1 : 1000, Stand Mai

2012

[5] Geotechnisches Gutachten „Erneuerung des Enzweiler Tunnels“, Band 1 und 2, erstellt

durch gbm Gesellschaft für Baugeologie und Meßtechnik mbH – Baugrundinstitut, Stand

August 2012

[6] Ergänzende Gleis- und Bauwerksuntersuchungen außerhalb der Tunnel „Erneuerung

Homericher und Enzweiler Tunnel“, erstellt durch gbm Gesellschaft für Baugeologie und

Meßtechnik mbH – Baugrundinstitut, Stand Juli 2012

[7] Merkblatt Anwendung von Kornfiltern an Bundeswasserstraßen (MAK), Bundesanstalt für

Wasserbau, Stand 2013

[8] Arbeitsblatt DWA-A 138, Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von

Niederschlagswasser, Deutsche Vereinigung für Wasserwirtschaft, Abwasser und Abfall

e.V., Stand April 2005

[9] Bauwerksbücher, Homerischer-Tunnel und Enzweiler-Tunnel, DB-AG, Stand 2005

4 Bauwerk/Gelände

4.1 Allgemein

Der in diesem Gutachten untersuchte Streckenabschnitt lässt sich in 3 Bereiche unterteilen:

- Bereich 1: Bereich östlich des Homericher Tunnels (km 68,100 bis 68,525)

- Bereich 2: Bereich zwischen Homericher und Enzweiler Tunnel (km 68,917 bis 69,164)

- Bereich 3: Bereich westlich des Enzweiler Tunnels (km 69,629 bis 69,800)

Es wurden innerhalb der 3 Bereiche vor Ort insgesamt 7 Profilschnitte händisch aufgemessen.

Eine detaillierte Vermessung von Böschungen war durch die Geländesituation (teilweise steile

Böschungen) sowie die bestehende Vegetation nicht möglich.

Im Bereich 1 und 2 befindet sich die DB-Strecke im Bereich des Flusslaufes der Nahe. Die DB-

Strecke verläuft teilweise über großvolumige Aufschüttungen/Dammschüttungen sowie über

4 Eisenbahnbrücken (EÜ – 1 x über die Bahnhofstraße, 3 x über die Nahe). Es ist davon auszu-

gehen, dass es sich bei den Schüttungen um Tunnelausbruchsmaterial handelt.

Der Bereich 3 befindet sich außerhalb des Naheflussbettes und wurde innerhalb eines Ein-

schnitts erstellt.


Seite 4

4.2 Bestehende Bauwerke im Untersuchungsgebiet

Bereich 1:

Dammkörper im Bereich ca. km 68,085 bis km 68,105:

Östlich der EÜ über die Bahnhofstraße (km 68,124) grenzt ein Eisenbahndamm an. Es wurden 2

Querprofile (Profilschnitt 1 und 2 – s. Anlagenreihe 3) bahnrechts eingemessen. Die Böschung

hat Schulterhöhen von ca. 9 m bei Böschungsneigungen von ca. 36°. Die Böschungsfläche ist

teilweise von einem nicht vermörtelten Böschungspflaster gesichert. Dieses Böschungspflaster

ist jedoch nicht flächig vorhanden und nur bereichsweise verbaut (vgl. Abb. 1 und 2).

Abbildung 1: ca. km 68,085, Böschung bahnrechts mit Kabelkanal

Abbildung 2: ca. km 68,085, bereichs-weise vorgefundenes Böschungspflaster


Seite 5

Dammkörper von ca. km 68,213 bis km 68,323:

Zwischen den zwei EÜs über die Nahe im Bereich 1 (östlich des Homericher Tunnels) befindet

sich entlang der DB-Strecke bahnrechts direkt angrenzend eine Böschung mit einer Stützwand

an der Böschungsschulter. Bahnlinks angrenzend wurde ein Plateau angeschüttet. Im vorliegen-

den Gutachten wird nur die Böschung mit ihren Bauwerken bahnrechts betrachtet.

Im beschriebenen Bereich wurden 3 Querprofile (Profilschnitt 3, 4 und 5) eingemessen, die der

Anlagenreihe 3 zu entnehmen sind.

Zwischen der Bundesstraße B41 und der DB-Strecke 3511 besteht ein Geländesprung, welcher

durch eine Böschung eingenommen wird. Die Böschung hat insgesamt Höhen zwischen 3,5 m

(km 68,313) und 10 m (km 68,215) bezogen auf die Böschungsschulter und dem tiefstliegenden

Punkt der Böschung.

Auf der Böschungsfläche verläuft diagonal ein Fußweg für die Zuwegung zu der Bahnstrecke von

der B41 aus von ca. km 68,213 bis km 68,260. Oberhalb des Fußweges ist im Bereich zwischen

ca. km 68,213 bis ca. km 68,222 ein Böschungspflaster (vermörteltes Bruchsteinmauerwerk) zur

Böschungssicherung verbaut worden (vgl. Abb. 3 bis Abb. 4). Das Böschungspflaster hat im

oberen Bereich eine Neigung von ca. 45° bis 60° bei einer Länge von bis zu 1,2 m (ca. km

68,222 – vgl. Abb. 4). An das Böschungspflaster schließt sich oberhalb des Fußweges bis ca. km

68,323 eine mit Gras und Sträuchern bewachsene Böschung mit bereichsweisen Block-/Stein-

anschüttungen und Neigungen von ca. 30° bis 40° an (vgl. Abb. 5 und 6).

Ab ca. km 68,243 bis ca. km 68,260 besteht zwischen dem Fußweg und der darüber liegenden

Böschung als Sicherung eine Stützmauer aus Bruchsteinmauerwerk mit Höhen von ca. 0,5 m bis

zu 0,9 m (vgl. Abb. 5). Die nähere Umgebung des Fußweges ist sehr stark mit Bäumen und

Sträuchern bewachsen (s. Abb. 3 und 4).

Unterhalb des Fußweges bestehen Böschungen mit Neigungen von ca. 40°. Im Profilschnitt 5 (s.

Anlage 3.1) befindet sich bei KRB 5 ein angeschüttetes Podest.

Auf der Böschungsschulter im Randschotterbereich wurde eine Schotterhalterung errichtet, die

aus niedrigen Betonwänden (vgl. Abb. 4) sowie Winkelstützwänden mit Höhen von bis zu 0,6 m

über talseitiger GOK (vgl. Abb. 6) hergestellt wurden.

Im Bereich von km 68,243 (Profilschnitt 4) befindet sich am Böschungsfuß ein Verbindungsweg

zwischen zwei Parkplätzen (vgl. Lageplan Anlage 2).


Seite 6

Abbildung 3: ca. km 68,215, unbefestig-ter Fußweg mit darüber liegendem Böschungs-pflaster und Schotterhalte-rung

Abbildung 4: ca. km 68,222 Bö-schungspflaster mit Aus-bauchung, Schurf und Ansicht Schotterhalterung


Seite 7

Abbildung 5: ca. km 68,243 Böschung mit darunter liegender Stützwand aus Bruch-steinmauerwerk

Abbildung 6: ca. km 68,319, Winkel-stützwände als Schotter-halterung, links B 41


Seite 8

Bereich 2:

Bei ca. km 69,030 besteht ein weiterer Dammkörper, der direkt an das westliche Widerlager der

Brücke über die Nahe zwischen dem Homericher Westportal und dem Enzweiler Ostportal an-

grenzt.

Im beschriebenen Bereich wurden 2 Querprofile (Profilschnitt 6 und 7) eingemessen, die der

Anlagenreihe 3 zu entnehmen sind.

Die Böschungsflächen haben Neigungen von ca. 36° (bahnrechts) bis zu 40° (bahnlinks) und

sind durch ein vermörteltes Böschungspflaster gesichert, welches überwiegend als Schichten-

mauerwerk beschrieben werden kann (vgl. Abb. 7 und 8). Auf der stark bewachsenen Bahnrech-

ten Seite des Dammes ist die Böschungssicherung tlw. als Bruchsteinmauerwerk mit tlw.

schlechter bis offener Mauerwerksverfugung zu beschreiben, was den bahnrechten einseitigen

Bewuchs begünstigt. Die Höhe der Dammschulter beträgt ca. 10 m bis 12 m. Auf den Bö-

schungsschultern besteht bahnrechts und bahnlinks ein Stahlbetonbalken, welcher als Schotter-

halterung fungiert.

Der Böschungsbereich bahnrechts ist stark durch Sträucher und Bäume bewachsen (vgl. Abb. 8).

Bahnrechts ist gemäß Auftraggeber eine Anschüttung für die Verbreiterung des Gleisbereiches

geplant.

Abbildung 7: Ansicht Bahndamm bahn-links bei ca. km 69,030, mit vermörteltem Böschungs-pflaster


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Abbildung 8: Ansicht Bahndamm rdB bei ca. km 69,030 mit vermör-teltem Böschungspflaster und dichtem Bewuchs am Böschungsfuß

Abbildung 9: Ansicht vermörteltes Bö-schungspflaster mit star-kem Bewuchs und unre-gelmäßigen Mauerwerks-fugen (hier BK 2) rdB, ca. km 69,035


Seite 10

Bereich 3:

Der Bereich 3 befindet sich innerhalb eines Einschnittes. Seitlich der Gleise bestehen bahnrechts

und bahnlinks Böschungen mit Höhen zwischen 11 m und 13 m im eingemessenen Bereich der

Baugrundaufschlüsse aus [5]. Die Böschungsneigungen betragen zwischen 35° und lokal 40°.

Gemäß [3] und [4] besteht in dem Einschnitt westlich des Enzweiler Tunnels von ca. km 69,640

bis über km 69,800 hinaus bahnrechts eine weitere Stützmauer, für die im Bereich km 69,640 bis

69,720 ein Neubau vorgesehen ist. Angaben zu der Mauerhinterfüllung, Mauerwerksbeschaffen-

heit sowie Gründungstiefen dieser Stützmauer bei km 69,660 sind dem Gutachten [5] (Geotech-

nisches Gutachten „Erneuerung des Enzweiler Tunnels“) zu entnehmen. Etwa bei km 69,722

wird die Mauer durch eine Brücke, die die K 18 (Lindenstraße) über die DB-Strecke 3511 führt,

unterbrochen.

5 Durchgeführte Untersuchungen

5.1 Felduntersuchungen

Zur Klärung der vorhandenen Baugrundverhältnisse wurden im Streckenabschnitt von km 68,100

bis km 69,800 im Zeitraum vom 03.09.2015 bis 06.10.2015 insgesamt 15 Kleinrammbohrungen

(KRB 1 – KRB 15) mit durchgängigem Kerngewinn mit Erkundungstiefen zwischen 1,10 m u.

GOK bis 6,0 m u. GOK nach DIN EN ISO 22475 niedergebracht.

Zur Erkundung der Lagerungsdichte bzw. zum Ableiten der Konsistenzen bindiger Böden wurden

zusätzlich 7 Sondierungen mit der Mittelschweren Rammsonde (DPM 1 bis DPM 7) nach DIN EN

ISO 22476-2 mit Erkundungstiefen zwischen 3,0 m u. GOK bis 10,0 m u. GOK ausgeführt.

Zuvor wurden für die einzelnen Kleinrammbohrungen (KRB) und Mittelschweren Rammsondie-

rungen (DPM) Kabelsuchschürfe ausgeführt (insgesamt 13 Stück).

Neben den Kabelsuchschürfen wurden weitere 4 Schürfe in den Böschungsflächen nahe der

Böschungsschulter ausgeführt, um die Mächtigkeit von vorhandenem Böschungspflaster /Bö-

schungsanschüttungen bzw. die Gründungstiefe von vorhandenen Schotterhalterungen zu er-

kunden. Eine detaillierte Vermessung von Böschungspflasterflächen war durch die Vegetation

bzw. Zugänglichkeit nicht möglich. Für ein detailliertes Aufmaß der Böschungsflächen sind wei-

tergehende Vermessungen erforderlich.

Im Bereich des Dammkörpers (Bereich 2 – km 69,030) wurden zusätzlich im vermörtelten Bö-

schungspflaster Kernbohrungen erforderlich, um die Mächtigkeit am Dammfuß zu erkunden.

Die Lage der Ansatzpunkte ist in Anlage 2 ersichtlich.


Seite 11

Die Ansatzpunkte wurden nach Lage und Höhe eingemessen. Die Höhen beziehen sich auf die

Schienenoberkante des Gleises an den jeweiligen Querprofilen (Profilschnitten).

Die Schichtenverzeichnisse der Kleinrammbohrungen (KRB), der Handschürfe (S) sowie der

Kernbohrungen (KB) sind grafisch nach DIN 4023 in der Anlagenreihe 4.1 und die Rammdia-

gramme aus den Rammsondierungen (DPM) in der Anlage 4.2 dokumentiert.

Die Aufzeichnungen der Baugrunderkundungen sind in ingenieurgeologischen Profilschnitten der

Anlagenreihe 3 dargestellt.

5.2 Laboruntersuchungen

Aus den Bodenaufschlüssen wurden gestörte Bodenproben entnommen und im Baugrundlabor

der gbm zu folgenden bodenmechanischen Versuchen herangezogen:

- 17 Bestimmungen des natürlichen Wassergehalts nach DIN 18 121

- 1 Bestimmung der Zustands-/Konsistenzgrenzen nach DIN 18 122

- 5 Kombinierte Sieb-/Schlämmanalysen nach DIN 18 123

Die ermittelten Laborergebnisse sind der Anlagenreihe 5 zu entnehmen.

6 Baugrund-/Grundwasserverhältnisse

6.1 Ergebnisse der Felduntersuchungen

6.1.1 Kleinrammbohrungen (KRB)

Gemäß [2] setzt sich der Baugrund oberflächennah aus Auenlehmen und Terrassenablagerun-

gen (Kies/Sand) zusammen. Der tiefere Untergrund wird von Festgesteinen in Form von Tuffiten,

Melaphyr und Basalt eingenommen.

Die erkundeten Baugrundverhältnisse werden in der nachfolgenden Tabelle vereinfachend zu-

sammengefasst, wobei die Teufenbereiche der jeweiligen Baugrundeinheit in Meter unter GOK

angegeben werden. Die Höhen der entsprechenden Aufschlüsse sind jeweils in Spalte 2 als

Klammerwert, bezogen auf die SO ldB, aufgelistet.

Hinsichtlich der detaillierten Baugrundbeschreibung innerhalb der Kleinrammbohrungen wird auf

die Bohrprofile in der Anlage 4.1.1 verwiesen.

Eine kurze Zusammenfassung der Baugrunderkundungen und der Bodenarten erfolgt in diesem

Kapitel.


Seite 12

Tabelle 1: Tabellarische Schichtenabfolge der Kleinrammbohrungen (einzelne Bereiche)

Bereich /

Bauwerk /

Bahn-km

Ansatz-

punkt

[m u. SO]

Teufenbereich (m u. GOK)

Auffüllung / Dammschüttung Terrassen-

ablagerungen

Fels

1

Dammkörper

km 68,085 bis

km 68,105

KRB 1

[0,62]

0,00 – 0,65 Auffüllung: Schotter, sandig,

schwach schluffig, grau

0,65 – 2,40 Auffüllung: Kies, steinig, schwach

blockig, schluffig, stark sandig, grau grünlich

2,40 – 6,00

Auffüllung: Kies, sandig, schluffig, schwach steinig, braun

grau

- -

1

Dammkörper

km 68,213 bis

km 68,323

KRB 2

[0,23]

0,00 – 0,70 Auffüllung: Schotter, sandig, grau

0,70 – 2,80

Auffüllung: Kies, steinig, schwach blockig, stark schluffig, stark

sandig, grau grünlich

2,80 – 6,00 Auffüllung: Kies, sandig, schwach

schluffig, grau braun rötlich

- -

KRB 3

[5,15]

0,00 – 0,05 Schwarzdecke

0,05 – 0,30

Frostschutzschicht: Schotter, sandig, schwach schluffig, grau

0,30 – 1,60

Auffüllung: Schluff, sandig bis stark sandig, schwach kiesig

1,60 – 3,00

Auffüllung: Kies, schluffig, san-dig, grau

- -


Seite 13

Bereich /

Bauwerk /

Bahn-km

Ansatz-

punkt

[m u. SO]



ablagerungen

Fels

1

Dammkörper

km 68,213 bis

km 68,323

KRB 4

[0,55]

0,00 – 1,20 Auffüllung: Schotter, steinig,

schwach blockig, Magerbeton-stücke, grau braun

1,20 – 3,20

Kies, schwach schluffig, schwach sandig, tlw. Steine, grau braun

3,20 – 5,50

Kies, stark sandig, schwach schluffig, braun

5,50 – 6,00 Sand, schwach schluffig, kiesig,

braun grau

-

KRB 5

[1,30]


blockig, schwach schluffig, braun grau

1,30 – 2,80

Auffüllung: Kies, steinig, sandig, schwach schluffig bis schluffig,

grau braun

2,80 – 4,00 Kies, sandig,


-

1

Dammkörper

km 68,400

KRB 6

[0,38]


blockig, sandig, schwach schluffig, braun grau

1,20 – 4,00

Auffüllung: Schluff, stark sandig, kiesig, grau braun

- -

1

-

km 68,505

KRB 7

[0,55]

0,00 – 0,15 Auffüllung: Schluff, steinig, hu-

mos, braun

0,15 – 1,20 Auffüllung: Kies, schluffig, bis stark schluffig, steinig, blockig,

grau braun

1,20 – 4,50 Auffüllung: Schluff, kiesig,

schwach steinig, grau grünlich

- -


Seite 14

Bereich /

Bauwerk /

Bahn-km

Ansatz-

punkt

[m u. SO]



ablagerungen

Fels

2

Dammkörper

km 68,953

KRB 8

[0,48]

0,00 – 0,10 Auffüllung: Schotter, schluffig,

steinig, blockig, braun grau

0,10 – 1,30 Steine, kiesig, schwach schluffig,

blockig, grau braun grünlich

1,30 – 5,00 Auffüllung: Kies, steinig, schluffig,

sandig, grau braun

- -

2

Dammkörper

(Verbreiterung)

km 69,030

KRB 9

[0,55]

0,00 – 0,85 Auffüllung: Schotter, sandig,



blockig, schluffig, grau grünlich

5,80 – 6,00 Auffüllung: Mauerwerk, Bruch-

stücke, braun rot

- -

KRB 10

[0,88]

0,00 – 0,20 Auffüllung: Schotter, schwach

humos, steinig, braun


blockig, schluffig, stark sandig, grau grünlich

- -

KRB 14

[9,67]

0,00 – 1,10 Auffüllung: Steine, kiesig,

schwach schluffig, sandig, grau braun


schluffig, braun rötlich

4,60 – 6,00

Schluff, sandig, braun grau

-

2

Dammkörper

(Verbreiterung)

km 69,030

KRB 15

[10,79]

0,00 – 1,20 Auffüllung: Schluff, sandig,

schwach kiesig, braun rötlich


schluffig, braun rötlich

-


Seite 15

Bereich /

Bauwerk /

Bahn-km

Ansatz-

punkt

[m u. SO]



ablagerungen

Fels

2

-

km 69,075

KRB 11

[0,61]

0,00 – 0,15 Auffüllung: Schluff, humos, stei-

nig, grau braun

0,15 – 1,20 Auffüllung: Steine, blockig, san-

dig, schwach schluffig, grau braun grünlich

1,20 – 4,00

Auffüllung: Kies, schluffig, san-dig, schwach steinig, braun grau

- -

3

Einschnitt

km 69,720

KRB 12

[0,35]

0,00 – 0,15 Auffüllung: Humus, braun

0,15 – 1,50

Auffüllung: Kies, sandig, schwach schluffig, steinig, schwach blockig, braun bräunlich

-

1,50 – 1,60 Fels, verwitter-ter Basalt, grau rötlich grünlich

rötlich

3

Einschnitt

km 69,780

KRB 13

[0,39]

0,00 – 0,15 Auffülung: Kies, sandig, schwach

humos, braun grau

0,15 – 0,90 Auffüllung: Steine, kiesig, schwach blockig, schwach schluffig sandig, braun grau

-

0,90 – 1,10 Fels, verwitter-ter Basalt, grau

rötlich

Insgesamt sind die Baugrundverhältnisse als überwiegend homogen zu bezeichnen.

Nachfolgend werden die Baugrundverhältnisse vereinfacht beschrieben.

Bereich 1 – km 68,100 bis km 68,525 (KRB 1 bis KRB 7):

Die Dammschüttung/Auffüllung ist überwiegend als rollig zu bezeichnen und besteht zuoberst

aus steinigem, tlw. blockigem und vereinzelt schwach schluffigem Schotter mit einer mitteldichten

bis dichten Lagerung.

Unterhalb der Schotterdeckschicht wurde das Dammmaterial als schwach schluffiger bis

schluffiger, sandiger Kies mit wechselnden Anteilen an Steinen und tlw. Blöcken mit lockerer bis

mitteldichter Lagerung vorgefunden. Bei KRB 3, welche innerhalb eines Betriebsweges abgeteuft

wurde, besteht zuoberst ein ca. 30 cm dicker Schwarzdeckenoberbau mit einer 25 cm dicken

Frostschutzschicht und einer 5 cm dicken Schwarzdeckenschicht.


Seite 16

Innerhalb der KRB 3, 6 und 7 wurden teilweise bindige Dammschüttungen/Auffüllungen vorge-

funden, welche als überwiegend steife, sandige, schwach kiesige Schluffe anzusprechen sind.

Bei der Dammschüttung/Auffüllung handelt es sich sehr wahrscheinlich um Ausbruchmaterial der

bestehenden Tunnel. In KRB 4 wurden in einer Tiefe von ca. 0,9 m u. GOK Reste von Magerbe-

ton gefunden. Hierbei handelt es sich vermutlich um einen Unterbau der Schotterhalterung.

Der gewachsene Boden in Form von gemischtkörnigen Terrassenablagerungen der Nahe wurde

innerhalb der KRB 4 und KRB 5 im Endteufenbereich erbohrt. Hierbei handelt es sich um mittel-

dichte, schwach schluffige bis schluffige Sande/Kiese.

Bereich 2 – km 68,917 bis km 69,164 (KRB 8 bis KRB 11 und KRB 14 und KRB 15):

Im Bereich 2 wurde unter einer wechselnd mächtigen Schotterdeckschicht bis zu den Endteufen

eine Dammschüttung/Auffüllung vorgefunden, die sich als schwach schluffiger bis schluffiger,

steiniger, tlw. schwach blockiger, sandiger Kies mit einer lockeren bis mitteldichten Lagerung

klassifizieren lässt. Im Dammfußbereich der geplanten Dammanschüttung (KRB 15) wurde bis in

eine Tiefe von 1,20 m u. GOK eine bindige Auffüllung in Form von schwach kiesigem, sandigen

Schluff mit steifer Konsistenz erbohrt.

Im Endteufenbereich der KRB 9 (zu verbreitender Damm) musste die Bohrung abgebrochen

werden, da ein sehr hoher Sondierwiderstand festgestellt wurde. Es wurde auf Mauerwerkssteine

(rote Ziegel) getroffen. Es ist davon auszugehen, dass nicht nur Tunnelausbruchmaterial sondern

auch Bauschutt für die Errichtung der Dammbauwerke verwendet wurde.

Die anstehenden Terrassenablagerungen der Nahe wurden im Bereich 2 nur in den Aufschlüs-

sen KRB 14 und KRB 15 (Dammfuß – Bereich Dammverbreiterung) angetroffen. Diese wurden

als schluffige, sandige Kies mit mitteldichter Lagerung (gemischtkörnig) bzw. als steifer bis halb-

fester, sandiger Schluff (KRB 14 - bindig) klassifiziert.

Bereich 3 – km 69,629 bis km 69,800 (KRB 12 und KRB 13):

Der Bereich 3 liegt in einem Einschnitt. Die Kleinrammbohrungen KRB 12 und KRB 13 kamen

bereits in Tiefen von 1,1 bis 1,6 m u. GOK im anstehenden verwitterten Fels (Basalt) fest. Bis zur

Fels-OK wurde ein ähnliches Auffüllungsmaterial wie in den Bereichen 1 und 2 vorgefunden. Es

handelt sich um kiesige, sandige, schwach blockige Steine mit einer überwiegend mitteldichten

Lagerung.

Innerhalb der rolligen Dammschüttungen/Auffüllungen ist lokal vereinzelt mit schluffigen Linsen

bzw. geringmächtigen bindigen Schichten zu rechnen.


Seite 17

6.1.2 Handschürfe in den Böschungsflächen (S)

In nachfolgender Tabelle werden die Handschürfe innerhalb von Böschungsflächen zusammen-

fassend beschrieben. Detaillierte Ergebnisse sind den Profilen aus Anlage 4.1.2 zu entnehmen.

Tabelle 2: Tabellarische Zusammenfassung der Handschürfe in den Böschungsflächen

Bereich /

Bauwerk /

Bahn-km

Ansatz-

punkt

[m u. SO]

Teufenbereich (m u. GOK) Bemerkungen

Böschungspflaster /

Dammschüttung

1

Dammkörper

68,090

S 2

[1,20]

0,00 – 0,30

Böschungspflaster: Blöcke, steinig,

sandig, grau

0,30 – 0,40

Dammschüttung: Kies, sandig,

steinig, braun grau

keine flächige Verlegung des

Böschungspflasters, nur

einzelne Bereiche, keine

Vermörtelung (s. Abb. 10)

1

Dammkörper

km 68,213 bis

km 68,323

S 3

[1,60]

0,00 – 0,35

Böschungspflaster: Blöcke/Steine,

kiesig, grau bräunlich

0,35 – 0,55

Dammschüttung: Steine, kiesig,

sandig, grau braun

tlw. vermörtelt mit fehlenden

Fugen, augenscheinliche

Ausbauchung der

Böschungspflasters

(s. Abb. 4 und 11)

S 1

[0,95]

0,00 – 0,15

Gleisschotter, sandig, Magerbeton-

bruchstücke, grau

0,15 – 0,65

Dammschüttung: Blöcke steinig,

kiesig, sandig, schwach schluffig,

grau braun grünlich

kein direktes Böschungs-

pflaster, Blockanschüttung,

Magerbetonschicht,

Gründungsebene für

darüberliegende Schotter-

halterung bei ca. 0,15 m u.

GOK

(s. Abb. 12)

2

Dammkörper

(Verbreiterung)

km 69,035

S 4

[0,92]

0,00 – 0,35

Böschungspflaster: Blöcke, steinig,

grau

vermörtelte Basaltblöcke und

Magerbetonschicht,

Gründungsebenen für

darüberliegende Schotter-

halterung bei ca. 0,2 m u.

GOK

(s. Abb. 13)


Seite 18

Abbildung 10: km 68,090 Handschurf 2 (S2) mit Kabelkanal

Abbildung 11: km 68,222 Handschurf 3 (S3)


Seite 19



Im Zuge der Erkundung konnte auf Grund der Vegetation sowie der gegebenen Geländeverhält-

nissen kein detailliertes, flächiges Aufmaß der Böschungspflaster erstellt werden. Es kann nicht

ausreichend genau gesagt werden welcher Anteil der Böschungsflächen durch Böschungspflas-

ter stabilisiert ist. Es konnte jedoch festgestellt werden, dass die obere Hälfte der einzelnen Bö-

schungen mit Böschungspflaster bzw. Blockschüttungen stabilisiert wurden.


Seite 20

Es wird empfohlen im Zuge der weiteren Planung in Zeiten mit geringer Vegetation (Winter/

Frühjahr) die Böschungsflächen detaillierter aufzunehmen und zu vermessen.

6.1.3 Kernbohrungen (KB)

In der nachfolgenden Tabelle werden die Kernbohrung innerhalb des vermörtelten Böschungs-

pflasters am Fuße des Dammkörpers bei ca. km 69,030 (vorges. Verbreiterung in Bereich 2)

zusammenfassend beschrieben. Detaillierte Ergebnisse sind den Profilen in Anlage 4.1.3 zu

entnehmen. Ein weiterer Bohrfortschritt war über die erkundeten Teufen hinaus nicht möglich.

Tabelle 3: Tabellarische Zusammenfassung der Kernbohrungen

Bereich /

Bauwerk /

Bahn-km

Ansatzpunkt

[m ü. GOK

(Dammfuß)]

Teufenbereich (m u. GOK) Bemerkungen

Böschungspflaster /

Dammschüttung

2

Dammkörper

(Verbreiterung)

ca. km 69,035

KB 1

[0,85]

0,00 – 1,30 Mauerwerk, mittel- bis großstückige

Mauersteine aus Basalt, gute bis mäßige Mauerwerksfugen, grau

grünlich

(s. Abb. 14)

KB 2

[0,55]

0,00 – 0,85 Mauerwerk aus Basaltblocksteinen, wechselnde Mörtelfugenqualitäten, bis ca. 0,4 m klein- bis mittelstückig, ab 0,4 m großstückig, grau bräunlich

tlw. offene Mauerwerksfugen (s. Abb. 15)

Abbildung 14: Ansicht Bohrlochwandung KB 1


Seite 21

Abbildung 15: Ansicht Bohrlochwandung KB 2

6.1.4 Ergebnisse der Rammsondierungen (DPM)

Die Ergebnisse der Rammsondierungen werden in der nachfolgenden Tabelle zusammenge-

fasst.

Tabelle 4: Ergebnisse der Rammsondierungen

Bereich / Bau-werk / Bahn-km

Ansatzpunkt [m ü. SO]

Teufenbereich

Sondiertiefe (m u. GOK) Konsistenz / Lagerungsdichte

1

Dammkörper

km 68,213 bis

km 68,323

DPM 1

[0,28]

0,00 – 0,60 Leitungssuchschurf

0,60 – 7,00 locker bis mitteldicht

DPM 2

[5,10]

0,00 – 2,00 steif / locker bis mitteldicht

2,00 – 3,00 mitteldicht

DPM 3

[0,55]


5,50 – 6,00 mitteldicht bis dicht

2

Dammkörper

(Verbreiterung)

km 69,035

DPM 4

[0,58]



6,00 sehr fest / sehr dicht

(Mauerwerk s. KRB 9 ?)

DPM 5

[0,90]





Seite 22

Bereich / Bau-werk / Bahn-km

Ansatzpunkt [m ü. SO]

Teufenbereich

Sondiertiefe (m u. GOK) Konsistenz / Lagerungsdichte

2

Dammkörper

(Verbreiterung)

km 69,035

DPM 7

[10,58]

0,00 – 0,90 weich / locker

0,90 – 2,00 steif / locker bis mitteldicht

2,00 – 3,80 halbfest / dicht bis sehr dicht

3

Einschnitt

km 69,720

DPM 6

[0,40]



1,40 sehr fest / sehr dicht

Die Rammsondierungen bestätigten die beim Abteufen der Kleinrammbohrungen (KRB) festgestellten

Sondierwiderstände. Einzelne Ausschläge der Schlagzahlen deuten auf Steine bzw. Blöcke hin. Die

detaillierten Erkundungsergebnisse sind der Anlage 4.2 zu entnehmen.

6.2 Baugrundbeschaffenheit entsprechend [5] und [6]

Die in den bestehenden geotechnischen Gutachten [5] und [6] gewonnen Erkenntnisse werden

entsprechend den in diesem Gutachten festgelegten Bereichen 1 bis 3 zusammenfassend aufge-

führt.

6.2.1 Gutachten nach [5]

Geotechnisches Gutachten „Erneuerung des Enzweiler Tunnels“, Band 1 und 2; gbm Gesell-

schaft für Baugeologie und Meßtechnik mbH – Baugrundinstitut, Stand August 2012

Die in [5] für diese Maßnahme relevanten Erkundungen in Bereich 3 werden nachfolgend zu-

sammengefasst. Bei km 69,660 und km 69,632 wurde je ein Querprofil eingemessen und insge-

samt 12 Kleinrammbohrungen (KRB 1 bis KRB 11) durchgeführt. Innerhalb der Aufschlüsse

wurde kein Grundwasser bzw. freies Wasser vorgefunden.

Seitlich des Gleises wurde ca. auf Höhenniveau der Gleise in den Aufschlüssen (KRB 4a und

KRB 9) von ca. 0,3 m u. SO bis ca. 0,9 m u. SO ein steiniger, schluffiger Kies bis schluffiger,

kiesiger Sand vorgefunden. Die Lagerungsdichten wurden als überwiegend dicht eingestuft. Bei

km 69,632 wurde innerhalb des Gleisfaches die KRB 14 bis ca. 1,2 m u. SO abgeteuft. Bis zur

Endteufe (sehr hoher Widerstand) wurden unterhalb des Gleisschotters schluffige, kiesige Steine

mit einer dichten Lagerung aufgeschlossen.

Oberhalb dieser Schicht wurden seitlich der Gleise Lehme in Form von sandigen, kiesigen,

schwach tonigen Schluff mit steifer Konsistenz vorgefunden. Im Liegenden der Kiese/Sande wird

auf Grund sehr hoher Sondierwiderstände der anstehende Fels erwartet (vgl. Anlage 2.4 Blatt-Nr.

4 und 5 aus [5]).

Die Erkundungsergebnisse korrelieren mit den aktuellen Aufschlüssen KRB 12 und KRB 13.


Seite 23

6.2.2 Gutachten nach [6]

Ergänzende Gleis- und Bauwerksuntersuchungen außerhalb der Tunnel, „Erneuerung Ho-

mericher und Enzweiler Tunnel“, gbm Gesellschaft für Baugeologie und Meßtechnik mbH –

Baugrundinstitut, Stand Juli 2012

Die in [6] für diese Maßnahme relevanten Erkundungen werden wie folgt zusammengefasst. Es

wurden insgesamt 63 Mittelschwere Rammsondierungen (DPM 18 – DPM 79) und 2 Kleinramm-

bohrungen (KRB 15 und KRB 16) durchgeführt. Die Erkundungen dienten lediglich der Feststel-

lung des Felshorizontes und wurden im direkten Gleisbereich abgeteuft. Auch hier wurde inner-

halb der Aufschlüsse kein Grundwasser bzw. freies Wasser angetroffen.

Die Bodenaufschlüsse wurden damals absprachegemäß nur bis in maximale Tiefen von 2,0 m

unter GOK abgeteuft.

Bereich 1 - Aufschüttungen (km 68,100 bis km 68,525):

Die Mittelschweren Rammsondierungen DPM 41 bis DPM 76 weisen bis in eine Tiefe von bis zu

2,0 m u. GOK annähernd die gleichen Schlagzahlen der aktuellen DPM 1 bis DPM 3 auf, anhand

derer eine lockere bis mitteldichte Lagerung der Dammschüttung festgestellt wurde. Einzelne

Ausschläge deuten hier ebenfalls auf Anteile an Steinen und Blöcken in der Dammschüttung hin.

Es wurden keine Kleinrammbohrungen in diesem Bereich abgeteuft (vgl. Anlage 2.2 aus [6]).

Bereich 2 - Aufschüttungen (km 68,917 bis km 69,164):

Die Mittelschweren Rammsondierungen DPM 23 bis DPM 39 weisen bis in eine Tiefe von bis zu

2,0 m u. GOK annähernd die gleichen Schlagzahlen der aktuellen DPM 4 und DPM 5 auf; die

Lagerung der Dammschüttung ist locker bis mitteldicht. Einzelne Ausschläge deuten hier eben-

falls auf Anteile an Steinen und Blöcken in der Dammschüttung hin.

Es wurden zusätzlich 2 Kleinrammbohrungen (KRB 15 und KRB 16) in diesem Bereich abgeteuft

(vgl. Anlage 2.3 aus [6]). Die Ergebnisse der Kleinrammbohrungen stimmen mit den festgestell-

ten Kornverteilungen (Kies schluffig, sandig, schwach steinig) der aktuellen Kleinrammbohrungen

in diesem Bereich weitgehend überein. Die aktuellen Kleinrammbohrungen (KRB 8 – KRB 11)

wiesen jedoch einen höheren Anteil an Steinen bis hin zu Blöcken auf, liegen im Gegensatz zu

den Sondierungen aus [6] jedoch in größerer Entfernung zu den Gleisen (vgl. Anlage 2 bzw.

Anlage 2.2 aus [6]).

Bereich 3 - Einschnitt (km 69,629 bis km 69,800):

Im Einschnitt wurde in [6] der Fels ab Tiefen von 0,5 m bis 1,7 m u. GOK vorgefunden. Die Mit-

telschweren Rammsondierungen DPM 18 bis DPM 22 sowie DPM 57 bis DPM 75 wiesen bis zu

der angetroffenen Fels-OK annähernd die gleichen Schlagzahlen der aktuellen DPM 6 auf, an-

hand derer eine lockere bis mitteldichte Lagerung des anstehenden Baugrundes bis zum Fels


Seite 24

festgestellt wurde. Der Fels wurde im Zuge der aktuellen Erkundung in vergleichbaren Tiefen

unter GOK angetroffen. Kleinrammbohrungen in diesem Bereich nicht abgeteuft (vgl. Anlage 2.1

aus [6]).

6.3 Grundwasser/Wasserverhältnisse

Dammlage:


In den Aufschlüssen der KRB 1 bis KRB 7 wurde bis zu den jeweiligen Endteufen kein freies

Wasser (Grundwasser) angetroffen.

Bereich 2 – km 68,917 bis km 69,164 (KRB 8 bis KRB 11 sowie KRB 14 und KRB 15):

In den Aufschlüssen der KRB 8 bis KRB 11 wurde bis zu den jeweiligen Endteufen kein freies

Wasser (Grundwasser) angetroffen.

Der erkundete Baugrund entspricht einer Dammschüttung. Die Aufschlüsse reichen bis auf die

KRB 4 und 5 (Bereich 1) nicht bis in die gewachsenen Terrassenablagerungen der Nahe. Inner-

halb des Dammmaterials kann es in Bereich mit höheren Feinkornanteilen (schluffige Lagen) zur

Ansammlungen von Schicht-/Sickerwasser kommen, deren Mengen mit vorangegangenen Nie-

derschlagsmengen korrelieren werden. Die Dammaufschüttung sowie die gewachsenen Terras-

senablagerungen (Kies/Sand) sind Grund- und Sickerwasserleiter.

Im Bereich der Dammverbreiterung wurde innerhalb der KRB 14 (Dammfuß bahnrechts) in einer

Tiefe von 2,85 m u. GOK freies Wasser angetroffen.

Einschnitt:


Im Bereich des Einschnitts wurde zum Zeitpunkt der aktuellen Erkundungen freies Wasser in den

Kabelsuchschürfen der aktuellen Kleinrammbohrungen in Bereich 3 vorgefunden (s. Abb. 16 und

17):

bei KRB 12, ca. km 69,720: 0,65 m u. GOK

bei KRB 13, ca. km 69,780: 0,55 m u. GOK

Vor Abteufung der aktuellen Kleinrammbohrungen KRB 12 und KRB 13 wurde ca. 12 Tage zuvor

je ein Kabelsuchschurf ausgeführt. Innerhalb des Schurfes sammelte sich freies Wasser. Das

angetroffene Wasser war zum Zeitpunkt der Abteufung der Kleinrammbohrungen KRB 12 und

KRB 13 versickert. Eine Dokumentation der Versickerung besteht nicht.


Seite 25

Abbildung 16: Kabelsuchschurf bei KRB 12

Abbildung 17: Kabelsuchschurf bei KRB 13

Bei der Kleinrammbohrung KRB 8 (ca. km 68,953) wurde bahnrechts ein ausgehobener Graben

vorgefunden, der mit Wasser gefüllt war (s. Abb. 18).


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Abbildung 18: ausgehobener Graben bei KRB 8

Allgemein

Da im Zuge der bestehenden Baugrunderkundungen [5] in keiner Kleinrammbohrung (KRB 1 bis

KRB 14) freies Wasser vorgefunden wurde (lediglich Schichtwasser in Handschurf E-S 9 [5]), ist

auch unter der Berücksichtigung der Lage der KRB 12 und KRB 13 in einem Einschnitt sowie von

KRB 14 im Dammfußbereich eines bestehenden Dammes (Nähe Ostportal des Enzweiler Tun-

nels) davon auszugehen, dass es sich bei dem freien Wasser um Sicker- bzw. Bergwasser aus

den Tunneln handelt, welches aus vorangegangenen Niederschlägen resultiert.

Zudem ist während Starkregenereignissen mit Oberflächenwasserandrang insbesondere in Be-

reich 3 zu rechnen, da die Aufschlüsse aus [5] in den seitlichen Böschungsbereichen des Ein-

schnittes gering durchlässige Lehmböden aufzeigten. Es ist generell sicherzustellen, dass anfal-

lendes Oberflächen-/Sickerwasser schadfrei einer geeigneten Vorflut zugeführt wird.

Für die weitere Planung sind die höchsten zu erwartenden Pegelstände der Nahe zu berücksich-tigen.


Seite 27

6.4 Ergebnisse der Laboruntersuchungen

6.4.1 Wassergehalt

In der nachfolgenden Tabelle sind die natürlichen Wassergehalte nach DIN 18 121 aufgelistet.

Die detaillierten Versuchsergebnisse sind der Anlage 5.1 zu entnehmen.

Tabelle 5: Natürliche Wassergehalte nach DIN 18 121

Bohrung Nr.

Labor Nr. Entnahmetiefe (m u. GOK)

Wassergehalt (%)

KRB 1 72858 2,40 – 6,00 11,9

KRB 2 72860 0,70 – 2,80 14,3

72861 2,80 – 6,00 10,8

KRB 4

72864 1,20 – 3,20 10,0

72865 3,20 – 5,50 18,2

72866 5,50 – 6,00 14,8

KRB 5 72869 2,80 – 4,00 8,5

KRB 6 72871 1,20 – 4,00 15,8

KRB 7 72873 1,20 – 4,50 20,8

KRB 8 72875 1,30 – 5,00 6,4

KRB 9 72876 0,85 – 5,80 8,4

KRB 10 72879 1,20 – 5,80 8,0

KRB 11 72881 1,20 – 4,00 12,2

KRB 12 72907 0,15 – 1,50 14,9

KRB 13 72909 0,15 – 0,90 13,3

6.4.2 Zustands-/Konsistenzgrenzen

An der nachfolgenden gestörten Probe wurden die Zustandsgrenzen nach DIN 18 122 ermittelt,

sowie die resultierende Bodengruppe nach DIN 18 196 anhand der Plastizität abgeleitet.

Tabelle 6: Zustandsgrenzen nach DIN 18 122

Boh-rung Nr.

Probe Nr.

Entnahme- tiefe

[m u. GOK]

Bodenart Wasser-gehalt

Wn

Plastizi-tätszahl

IP

Konsis-tenzzahl

Ic

Boden-gruppe

(DIN 18196)

KRB 6 72871 1,20 – 4,00 bindige Auffüllung/ Dammschüttung

0,158 0,169 0,763 (steif)

TM

Die detaillierten Versuchsergebnisse sind in Anlage 5.2 ersichtlich.

Auf die hohe Wasserempfindlichkeit der Bereiche mit mittel- bzw. ggf. leichtplastischen Böden

wird hier hingewiesen.


Seite 28

6.4.3 Kornverteilung

Zur Bodenklassifizierung der angetroffenen Lockergesteine wurde die Korngrößenverteilung an

den folgenden gestörten Bodenproben nach DIN 18 123 ermittelt. Die Bestimmung der Kornver-

teilungen erfolgte fast ausschließlich über kombinierte Sieb-/Schlämmanalysen.

Die Probe 72869 (KRB 5 – 2,80 m bis 4,00 m) wurde anhand einer Nasssiebung auf ihre Korn-

verteilung hin untersucht. Bis auf die Probe 72907 (KRB 12 – 0,15 m bis 1,50 m) wurden wahr-

scheinlich Steine vor der Siebung aussortiert bzw. steinfreie Massen der gestörten Proben unter-

sucht.

Hierbei sind die Massenprozente der jeweiligen Kornfraktion sowie die sich hieraus ergebende

Bodengruppe in Anlehnung an DIN 18 196 in folgender Tabelle dargestellt.

Die detaillierten Ergebnisse der einzelnen Laborversuche sind in der Anlage 5.3 zusammenge-

stellt.

Tabelle 7: Korngrößenverteilung nach DIN 18 123

Boh-rung

Tiefe

[m u. GOK]

Proben- Nr.

Bodenart Ton T

[%]

Schluff U

[%]

Sand S

[%]

Kies G

[%]

Steine X

[%]

Bodenart nach

DIN 18 196

KRB 2 2,80 – 6,00 72861 Damm-

schüttung 1,9 9,4 23,7 65,0 - GU

KRB 5 2,80 – 4,00 72869 Terrassen-ablagerung

0,0 9,1 18,1 72,78 - GU

KRB 6 1,20 – 4,00 72871 Damm-

schüttung 3,9 30,2 34,0 31,8 - SU*/GU*

KRB 11 1,20 – 4,00 72881 Damm-

schüttung 1,9 11,1 24,8 62,1 - GU

KRB 12 0,15 – 1,50 72907 Auffüllung 2,1 8,4 23,2 37,3 29 GU

7 Erdstatische Kennwerte

Für erdstatische/hydromechanische Berechnungen können aufgrund der Bodenansprache, der

durchgeführten Laborversuche und basierend auf Erfahrungswerten die Mittelwerte folgender

Kennwerte für die anstehenden Bodenarten angesetzt werden:


Seite 29

Ia. bindige Auffüllung / Dammschüttung

Schluff, sandig, tlw. kiesig

Steife Konsistenz

Bodengruppe nach DIN 18 196: TM, UM

Feuchtwichte = 19 – 21 kN/m³

Wichte unter Auftrieb ’ = 9 – 11 kN/m³

Reibungswinkel = 27,5° – 30°

Kohäsion (steif) c = 5 – 10 kN/m²

Steifemodul (steif) Es = 6 – 12 MN/m²

Durchlässigkeit kf = 10-7 – 10-9 m/s

Mantelreibung (Bruchwert) qs,k = 40 kN/m²

Ib. rollige Auffüllung / Dammschüttung

Kies, steinig, sandig, tlw. schluffig

lockere bis mitteldichte Lagerung

Bodengruppe nach DIN 18 196: GU, GU*, SU*



Reibungswinkel = 32,5° – 37,5° (bis zu 40° bei Steinanteil)

Kohäsion c = 0 – 2 kN/m²

Steifemodul Es = 15 – 30 MN/m²



Pfahlspitzenwiderstand (Bruchwert) qb,k = 1,0 MN/m²

IIa. gemischtkörnige Terrassenablagerungen - Kies/Sand, tlw. schluffig

Mitteldichte Lagerung

Bodengruppe nach DIN 18 196: GU, SU, SU*



Reibungswinkel = 32,5° – 35°







Seite 30

IIb. bindige Terrassenablagerungen – Schluff, sandig

steife bis halbfeste Konsistenz

Bodengruppe nach DIN 18 196: TM, TL, UL, UM



Reibungswinkel = 22,5° – 27,5°






III. Fels, verwittert bis stark verwittert



Reibungswinkel = 25° – 30°

Kohäsion (Gebirge) c = 50 – 80 kN/m²





8 Bautechnische Klassifizierung

Nach DIN 18 300 (Erdarbeiten) und DIN 18 301 (Bohrarbeiten) ergibt sich folgende Boden-

klassifikation:

Tabelle 8: Bodenklassen nach DIN 18 300 und DIN 18 301

Bodenarten Bodenklassen nach

DIN 18 300

Bodenklassen nach

DIN 18 301

bindige Auffüllung / Dammschüttung / Terrassenablagerungen

3 – 5 / 2* BB 2, BS 1, BS 3

rollige Auffüllung / Dammschüttung 3 – 5 BN 1, BN2, BS 1, BS 2, BS 3, BS 4

gemischtkörnige Terrassenablage-rungen Kies/Sand, tlw. schluffig

3 – 4 BN 1, BN 2, BS 1


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*) Bei Wasserzutritt und mechanisch/dynamischer Beanspruchung kann der Schluff wie eine fließende Bodenart (Boden klasse 2) reagieren. Maßgebend ist jedoch der Zustand im Anstehenden und nicht nach Einwirkung durch Baugeräte.

Es ist generell mit erhöhten Anteilen an Steinen/Blöcken in der Auffüllung/Dammschüttung zu

rechnen.

Gemäß ZTVE-StB 09 sind die vorgefundenen Böden hinsichtlich der Frostempfindlichkeit wie

folgt einzustufen:

Tabelle 9: Frostempfindlichkeitsklassen nach ZTVE

Bodenarten Frostempfindlichkeitsklassen

nach ZTVE

bindige Auffüllung / Dammschüttung / Terrassenablagerungen

F 3

rollige Auffüllung / Dammschüttung F 2

gemischtkörnige Terrassenablagerun-gen Kies/Sand, tlw. schluffig

F 2 / F 3

F1 - nicht frostempfindlich F2 - gering bis mittel frostempfindlich F3 - sehr frostempfindlich

9 Geotechnische Empfehlungen

9.1 Versicherungsfähigkeit der Baugrundeinheiten

Als Grundlage für die Bewertung der Versickerungsfähigkeit der anstehenden Böden im Untersu-

chungsbereich wird die DWA-A 138 (Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung

von Niederschlagswasser – Stand April 2005) [8] herangezogen.

Gemäß [8] ist eine Entwässerung ausschließlich durch Versickerung mit zeitweiliger Speicherung

bei Durchlässigkeitsbeiwerten von

kf > 10-6 m/s

grundsätzlich möglich. Hierbei kann auf ergänzende Ableitungsmöglichkeiten in der Regel ver-

zichtet werden.

Voraussetzung hierfür ist, dass keine Wechselfolgen von gut durchlässigen Böden (rollige Kiese/

Sande) und gering durchlässigen Schichten (Lehm, Ton, Fels) vorliegen. Gleichzeitig ist sicher-

zustellen, dass durch den Versickerungsvorgang keine Sackungen innerhalb der Versickerungs-

bodenschichten durch Ausspülung von erosionsgefährdeter Bodenbestandteilen erfolgt. Empfind-

lich sind Bodenanteile im Kornspektrum Grobschluff bis Mittelsand (0,02 mm bis 0,6 mm).


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Anhand der Baugrunderkundungen wird die Versickerungsfähigkeit der anstehenden Böden wie

folgt angesetzt:


Die Dammschüttungen bestehen bis zu den Endteufen in den Bereichen bei KRB 1, 2, 4 und 5

aus rolligem Material mit Durchlässigkeitsbeiwerten kf = 10-3 m/s bis 10-6 m/s und sind versicke-

rungsfähig. Es wurden keine Wechsellagerungen mit gering durchlässigen Böden bis zu den

Endteufen vorgefunden.

Die in KRB 4 und 5 vorgefundenen gewachsenen Terrassenablagerungen der Nahe (Kies/Sand)

sind mit Durchlässigkeitsbeiwerten von kf = 10-4 m/s bis 10-6 ebenfalls als ausreichend versicke-

rungsfähig anzusehen.

Im Bereich des Weges bei KRB 3 wurden versickerungsfähige Böden ab einer Tiefe von 1,6 m

unter GOK vorgefunden. Die darüber liegenden gering durchlässigen Böden (bindige Auffüllung -

kf < 10-6 m/s) eignen sich nicht für eine Versickerung bzw. nur mit größerer zeitlicher Verzöge-

rung.

In den Bereichen KRB 6 und KRB 7 wurde bis zu der Endteufe gering durchlässige Böden

(bindige Auffüllung) vorgefunden. Da davon auszugehen ist, dass diese Böden bis in größere

Tiefen unterhalb der Endteufen anstehen, ist nicht garantiert, dass hier eine ausreichende Versi-

ckerung auch unterhalb der Endteufen möglich ist.


Die Dammschüttungen bestehen bis zu den Endteufen der KRB 8, 9, 10 und 11 aus rolligem

Material mit Durchlässigkeitsbeiwerten kf = 10-3 m/s bis 10-6 m/s und sind versickerungsfähig. Es

wurden keine Wechsellagerungen mit gering durchlässigen Böden bis zu den Endteufen vorge-

funden.

Lediglich im Bereich von KRB 14 (Dammverbreiterung am Dammfuß) wurden bindige Terrassen-

ablagerungen vorgefunden, welche mit Durchlässigkeitsbeiwerten kf = 10-7 m/s bis 10-9 m/s als

nicht versickerungsfähig eingestuft werden. Die darüber liegenden gemischtkörnigen Terrassen-

ablagerungen sind mit Durchlässigkeitsbeiwerten kf = 10-4 m/s bis 10-6 m/s als versickerungsfähig

anzusehen. Durch die steife Konsistenz der bindigen Terrassenablagerung ist davon auszuge-

hen, dass darüber versickerndes Wasser abgeführt werden kann und sich nicht aufstaut und die

bindigen Böden aufweicht.



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In der Aufschlüssen KRB 12 und KRB 13 wurde ab Tiefen von 0,9 m u. GOK bzw. 1,5 m u. GOK

der anstehende Fels erkundet. Die angetroffenen Baugrundverhältnisse korrelieren mit den be-

stehenden Aufschlüssen aus [5] und [6].

Der Fels ist mit Durchlässigkeitsbeiwerten von kf = 10-7 m/s bis 10-9 m/s als gering durchlässig

anzusehen und nicht ausreichend versickerungsfähig. Eine Versickerung im Einschnittbereich ist

demnach nicht ausreichend gegeben. Somit wird empfohlen, die anfallenden Niederschlagswas-

sermassen über Drainagen bzw. ein Gefälle abzuführen und einer geeigneten Vorflut zuzuführen.

Allgemein:

Entsprechend den Bodenansprachen und durchgeführten Kornverteilungsanalysen nach DIN

18 123 ist nicht davon auszugehen, dass Sackungen durch versickerungsbedingte Ausspülungen

von Anteilen aus Grobschluff und Mittelsand innerhalb der rolligen Dammschüttungen oder den

Terrassenablagerungen (Kies/Sand) eintreten werden. Eine konzentrierte und gebündelte Einlei-

tung im Bereich von Böschungsflächen ist aus Gründen der Böschungsstandsicherheit zu ver-

meiden.

Die Nahe stellt eine geeignete Möglichkeit der Vorflut dar. Jedoch sind wasser- und umweltrecht-

liche Vorgaben einzuhalten bzw. Genehmigungen durch den Planer in Zuge der fortschreitenden

Planung einzuholen.

Wir verweisen für detailliertere Vorgaben an eine Versickerung von Niederschlagswasser auf die

DWA-A 138 [8] sowie die DB-Richtlinie 836 (Erdbauwerke und sonstige geotechnische Bauwerke

planen, bauen und instand halten – Stand Dezember 2014).

9.2 Tragfähigkeit des Untergrundes im Gleisbereich

Im Folgenden werden die Anforderungen an Fahrweggründungen nach RIL 836.4101A01 ange-

führt.

Gemäß [9] beträgt für den betrachteten Streckenabschnitt der DB-Strecke 3511 die Strecken-

höchstgeschwindigkeit 90 km/h. Aktuell besteht ein Schotteroberbau.

Nach der aktuellen RIL 836 gelten folgende Grundbedingungen bei der Planung des Fahrweg-

unterbaus für eine zulässige Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h < v ≤ 160 km/h (vgl. Abb. 19

und 20).

- Abzusichernder Tragbereich (Tiefe u. SO) als Anhaltswert: 2,0 m (gesamte Planumsbreite

sowie Druckausbreitungswinkel sind zu berücksichtigen – Neubau und Verbesserung)

- Verdichtung nach DPr für GW, GI, GE, SW, SI, SE, GU, GT, SU, ST = 97%

- Verdichtung nach DPr für GU*, GT*, SU*, ST*, U, T = 95% (bis Dammsohle)


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- mindestens steife Konsistenz (IC ≥ 0,75) für bindige Böden

- mindestens mitteldichte Lagerung (D ≥ 0,45 bei U ≥ 3) für nichtbindige Böden

- Regelwerte Planum Verbesserung EV2/EVd ≥ 20/20 MN/m² (bei Befahrung mit schweren

Transportfahrzeugen muss ein EV2 ≥ 30 MN/m² gewährleistet werden)

- Regelwerte Planum Neubau EV2/EVd ≥ 45/30 MN/m²

- Regelwert OK Schutzschicht (OFTS) Verbesserung EV2/EVd ≥ 50/35 MN/m²

- Regelwert OK Schutzschicht (OFTS) Neubau EV2/EVd ≥ 100/45 MN/m²

Abbildung 19: Anforderung an die Verdichtung RIL 836.4101A01


Seite 35

Abbildung 20: Anforderungen an den Verformungsmodul nach RIL 836.4101A01

Nachfolgend wird der Baugrund im Lasteinflussbereich getrennt für die erkundeten Bereiche an-

hand der o. g. Vorgaben bewertet. Es werden die direkten Aufschlüsse (Kleinrammbohrungen

KRB) und indirekten Aufschlüsse (Rammsondierungen DPM) für die Betrachtung herangezogen.

Der angesetzte Tragbereich ist durch den Planer zu überprüfen, da der hier angesetzte Wert nur

als Anhaltswert zu verstehen ist.

Es wird davon ausgegangen, dass das Höhenniveau von ggf. angedachten weiteren Gleisen

bzw. die Erneuerung von bestehenden Gleisen den Aktuellen entspricht.


Folgende Kleinrammbohrungen wurden im Gründungsniveau der bestehenden Gleise abgeteuft:

KRB 1, KRB 2, KRB 4, KRB 6 und KRB 7. Die übrigen Aufschlüsse (KRB 3 und KRB 5) wurden

weiter unterhalb des Gründungsniveaus in den seitlichen Bereichen der bestehenden Gleise an-

gesetzt.

Für die Bereiche bei KRB 1, KRB 2 und KRB 4 wurden unter dicht gelagerten Schotterauffüllun-

gen überwiegend lockere bis mitteldicht gelagerte rollige Dammschüttungen vorgefunden.


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Bei KRB 1 wurde die Dammschüttung bis in eine Tiefe von 2,4 m u. GOK als dicht bis sehr dicht

klassifiziert. Dieser Baugrund ist nach einer Nachverdichtung als ausreichend tragsicher einzu-

stufen und die nach RIL geforderten Verformungsmodule von EV2 ≥ 20 MN/m² (Verbesserung)

und EV2 ≥ 45 MN/m² (Neubau) als gegeben anzusehen.

In den Bereich der KRB 6 und KRB 7 wurden im aktuellen Gründungsniveau mitteldicht bis dicht

gelagerte Kies-/Schotterauffüllungen vorgefunden, die bis in eine Tiefe von 1,2 m u. GOK rei-

chen. Darunter wurden bis zu der Endteufe steife, bindige Dammschüttungen erbohrt. Auch in

diesem Bereich ist nach einer Nachverdichtung von einer ausreichenden Standsicherheit sowie

einem ausreichenden Verformungsmodul auszugehen.



KRB 8, KRB 9, KRB 10 und KRB 11.

Für die Bereiche bei KRB 8, KRB 9, KRB 10 und KRB 11 wurden mitteldicht bis dicht gelagerte

Schotterauffüllungen/rollige Dammschüttungen bis in Tiefen von 0,85 m bis 1,3 m u. GOK vorge-

funden. Darunter stehen bis zu den Endteufen lockere bis mitteldicht gelagerte rollige Damm-

schüttungen an. Dieser Baugrund ist nach einer Nachverdichtung als ausreichend tragsicher

einzustufen und die nach RIL geforderten Verformungsmodule von EV2 ≥ 20 MN/m² (Verbesse-

rung) und EV2 ≥ 45 MN/m² (Neubau) als gegeben anzusehen.



KRB 12 und KRB 13.

Für die Bereiche bei KRB 12 und KRB 13 wurden mitteldicht gelagerte rollige Auffüllungen bis in

Tiefen von 0,9 m bis 1,5 m u. GOK vorgefunden. Darunter steht gewachsener Fels an. Dieser

Baugrund ist nach einer Nachverdichtung als ausreichend tragsicher einzustufen und die nach

RIL geforderten Verformungsmodule von EV2 ≥ 20 MN/m² (Verbesserung) und EV2 ≥ 45 MN/m²

(Neubau) als gegeben anzusehen.

Allgemein:

Informationen zu einer unruhigen Gleislage im Untersuchungsgebiet liegen gbm nicht vor. Aus

diesem Grund und den bestehenden Baugrunduntersuchungen [5] und [6] ist davon auszugehen,

dass im aktuellen Gleisbereich die Dammschüttungen eine ausreichende Tragfähigkeit besitzen.


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Beim Neubau/Erneuerung der Gleise ist darauf zu achten, dass eine ordnungsgemäße Entwäs-

serung der Gründungssohle erfolgt, um in ggf. lokal begrenzten, bindigen Bereichen eine Verrin-

gerung der Tragfähigkeit durch Aufweichen zu verhindern. Wir empfehlen generell, bindige Be-

reiche in der Gründungssohle durch geeignetes Material mit einer Mächtigkeit von ca. 30 cm aus-

zutauschen und zu verdichten. Hierzu eignen sich weitgestufte Korngemische (GW, GU, SW,

SU), die auf DPr ≥ 97% zu verdichten sind. Zur Abgrenzung der bindigen Bereiche zu dem rolligen

Bodenaustausch empfehlen wir die Verlegung eines Vlieses auf dem Aushubplanum.

Die Beurteilung der Tragfähigkeit der Gründungssohle erfolgt über statische bzw. dynamische

Lastplattendruckversuche; diese sind in ausreichender Anzahl für die Bauausführung bzw. zur

Abnahme der Gründungssohle vorzusehen.

9.3 Stützwand im Bereich 1, km 68,213 – km 68,323 bahnrechts

9.3.1 Allgemein

Auf Anfrage des Planers (Obermeyer GmbH) und der DB wurden Baugrunduntersuchungen im

Bereich einer Stützwand (Schotterhalterung) neben dem Gleisen bahnrechts zwischen km

68,213 bis km 68,323 bahnrechts durchgeführt (E-Mail Obermeyer vom 10.08.2015, Fr. Tauben-

heim). Es sollte zudem der Zustand, die Bauart sowie die Gründung der Stützelemente unter-

sucht werden.

9.3.2 Beschreibung des aktuellen Zustandes

Die vorhandene Schotterhalterung besteht von km ca. 68,213 bis ca. 68,215 aus gestapelten

Beton-/Steinblöcken (vgl. Abb. 4) und von ca. km 68,215 bis km 68,323 aus Betonwänden. Die

Betonwände wurden auf Grund ihrer schmalen Abmessungen der aufgehenden Wandelemente

wahrscheinlich als Winkelstützmauern ausgeführt. Die gestapelten Beton-/Steinblöcke sind mut-

maßlich als Schwergewichtsmauern ausgeführt worden. Augenscheinlich waren keine relevanten

Schäden in Form von Ausbrüchen und Verdrückungen feststellbar.

Im Bereich von ca. km 68,222 besteht unterhalb der Schotterhalterung ein Böschungspflaster,

welches eine flächige Ausbauchung aufwies (vgl. Abb. 4). Es war im Zuge der Erkundung nicht

feststellbar, ob die Ausbauchung des Böschungspflasters aus einer Überbeanspruchung resul-

tiert oder in dieser Form erstellt wurde. Es wurden keine ausgebrochenen Pflastersteine oder

erhebliche Rissbildungen in den Fugen festgestellt. Vereinzelt waren Fugen nicht vorhanden.

Die von km 68,243 bis ca. km 68,260 bestehende Bruchsteinmauer zwischen dem Fußweg und

der darüber liegenden Böschung konnte auf Grund des sehr starken Bewuchses (vgl. Abb. 5)

nicht ausreichend genau untersucht werden. Durch den starken Bewuchs (Durchwurzelung) und

einer daraus resultierenden möglichen Schwächung des Mauergefüges ist trotz der geringen

Stützhöhen (bis zu 0,9 m) davon auszugehen, dass die Stützmauer keine großen Standsicher-

heitsreserven aufweist und mittelfristig saniert bzw. erneuert werden sollte.


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Anzeichen einer erheblichen Schädigung der Mauer wurden im Zuge der Erkundung jedoch

augenscheinlich nicht vorgefunden.

9.3.3 Gründung der bestehenden Schotterhalterung

Zur Erkundung der Gründungtiefe wurde bei ca. km 68,265 der Handschurf S1 im Gründungsbe-

reich der vorhandenen Schotterhalterung durchgeführt.

Es wurde eine Gründungstiefe von ca. 0,15 m u. GOK ermittelt (s. Kap. 6.1.2). Die Schotterhalte-

rung im Bereich dieses Aufschlusses wurde auf einer Magerbetonschicht innerhalb der Damm-

schüttung gegründet. Damit wurde die Gründung nicht frostsicher ausgeführt (< 1,0 m u. GOK).

Direkte Schäden, welche aus einer nicht frostsicheren Gründung resultieren, konnten vor Ort

jedoch augenscheinlich nicht festgestellt werden (vgl. Abb. 6).

9.3.4 Standsicherheit der Böschung

gbm liegen keine Informationen vor, dass innerhalb der Böschung im Bereich 1 (km 68,213 bis

km 68,323) Böschungsinstabilitäten in der jüngeren Vergangenheit festgestellt wurden. Im Zuge

der Erkundung konnten ebenfalls keine augenscheinlichen Böschungsinstabilitäten festgestellt

werden. Anhand dieser Aussagen wird im Moment von einer Standsicherheit der bestehenden

Böschung ohne große Standsicherheitsreserven ausgegangen. Eine detaillierte Begutachtung

der Böschungsflächen war durch die bestehende dichte Vegetation nicht möglich (vgl. Abb. 3 bis

Abb. 6). Es wird empfohlen, in vegetationsarmen Perioden (Winter/Frühjahr) eine detaillierte

Begutachten/Vermessung des Böschungsbereiches durchzuführen und die getätigten Aussagen

zu verifizieren. Anhand einer detaillierten Vermessung und Erstellung von Schnitten können bei

Bedarf auch erdstatische Standsicherheitsbeurteilungen anhand der in diesem Gutachten gege-

benen bodenmechanischen Kennwerte durchgeführt werden. Hierzu ist auch ein Aufmaß des

vorhandenen Böschungspflasters / der vorhandenen Böschungsanschüttungen mit Steinen und

Blöcken zu erstellen.

9.3.5 Empfehlungen

Ertüchtigung Schotterhalterung

Sollte im Zuge der weiteren Planung eine Sanierung/Ertüchtigung der bestehenden Schotterhal-

terung erforderlich werden, verweisen wir auf die RIL 836.4304 (Randwegkonstruktionen). Eine

ggf. erforderliche Sanierung/Ertüchtigung kann durch das Vorsetzen von „Pfosten mit Ausfachun-

gen“ gemäß RIL 836.4304 vor die bestehende Schottersicherung erfolgen (vgl. Abb. 21). Es sind

keine temporären Gleissicherungen nach RIL 836.4305 zulässig. Für die erdstatischen Nachwei-

se können die in Kapitel 7 angeführten Bodenkennwerte verwendet werden.


Seite 39

Bei einer statischen Notwendigkeit einer Rückverankerung sind die nach RIL vorgegebenen

Überdeckungen von Ankern unterhalb der Gleise zu beachten.

Abbildung 21: Schottersicherung gemäß RIL 836.4304

Neubau einer Stützmauer

Sofern aus planerischer Sicht ein Neubau einer Stützmauer erforderlich wird, werden nachfol-

gend Empfehlungen gegeben. Weiterführende Informationen zur Neubauplanung der Stützwand

liegen gbm nicht vor.

Der Neubau einer Stützkonstruktion kann z. B. als Stahlbeton-Winkelstützwand innerhalb der

Dammböschungen erfolgen. Auf Grund der locker bis mitteldicht gelagerten Dammschüttungen

ist die Einbringung von Spundwänden als Stützbauwerk nachrangig zu behandeln, da durch

Ramm- oder Vibrationsarbeiten Sackungen im Gleiskörperbereich zu erwarten sind.

Für die Erstellung einer neuen Stützwand ist eine Baugrube innerhalb der Böschung, oberhalb

der neuen Stützwand erforderlich. Hierbei sind entsprechend des Abstandes zum Gleis, der Lage

innerhalb der Böschung und entsprechend der geometrischen Randbedingung abgeböschte

Baugruben ggf. nicht möglich. Durch die direkte Nähe zum Gleis und den daraus resultierenden

Verkehrslasten des Bahnverkehrs werden erdstatische Berechnungen der Böschungsstandsi-

cherheit bauzeitlich notwendig.

Sollten aus geometrischen und erdstatischen Gründen eine abgeböschte Baugrube nicht möglich

sein, wird ein bauzeitlicher Verbau erforderlich. Dieser kann durch einen Trägerbohlverbau (Ber-

liner Verbau) erstellt werden. Die Träger sollten vorzugsweise eingebohrt und möglichst nicht

eingerammt werden, um Sackungen im Gleisbereich zu verhindern.


Seite 40

Der Nachweis der Standsicherheit des Verbaus ist unter Verwendung der bodenmechanischen

Kenndaten (siehe Kap. 7) dieses Baugrundes nach den Empfehlungen des Arbeitskreises

Baugruben (EAB) zu führen.

Für die Gründung von einer neuen Stützwand wird auf Grund der lockeren bis mitteldichten Lage-

rung der Dammschüttungen sowie den bereichsweise verhältnismäßig steilen Böschungen (z. B.

40° bei Profilschnitt 3 und 4) eine Gründung über Kleinverpresspfähle empfohlen. Bei einer Last-

abtragung über Kleinverpresspfähle wird die bestehende Böschung geringer belastet als bei

einer Flachgründung. In Böschungsbereichen mit großen Neigungen (β > ca. 37,5°) wird rechne-

risch eine ausreichende Standsicherheit der Böschung bei einer Flachgründung wahrscheinlich

nicht nachgewiesen werden können.

Die Bemessung der Kleinverpresspfähle hat anhand der Empfehlungen des Arbeitskreises Pfähle

(EAP) und den bodenmechanischen Kennwerten aus Kapitel 7 zu erfolgen.

Für die Verfüllung der Baugrube bzw. der Arbeitsräume kann die vorhandene rollige Dammschüt-

tung aus geotechnischer Sicht verwendet werden. Steine und Blöcke sind jedoch zuvor auszu-

sortieren. gbm empfiehlt jedoch für die Hinterfüllung ein weitgestuftes Kies-/Sandgemisch (GW,

SW) welches auf 100% DPr zu verdichten ist.

9.4 Dammverbreiterung im Bereich 3 ca. km 69,030

9.4.1 Allgemein

Die geplante Verbreiterung des bestehenden Bahndammes im Bereich des westlichen Wider-

lagers der Brücke über die Nahe zwischen dem Homericher Westportal und dem Enzweiler

Ostportal bei ca. km 69,030 bahnrechts, erfordert eine Anschüttung an den bestehenden Damm.

Bei Anschüttungen dürfen nach RIL 836 im abzusichernden Tragbereich (ca. 2,0 m u. SO) nur

rollige bis schwach bindige Böden ohne Vergütung eingebaut werden. Darunter bis zur Damm-

sohle dürfen auch gemischtkörnige und bindige, ggf. vergütete Böden eingebaut werden.

Der Schüttboden ist gemäß RIL 836.4103 –, Einschnitte und Dämme, bis zur geplanten Bö-

schungskante zu verdichten. Die Anforderungen an die Verdichtung sind gemäß Tabelle 1 des

Moduls 836.4101A01 einzuhalten (vgl. Tab. 10, Abb. 19).

Bei einer örtlich zulässigen Geschwindigkeit von 80 km/h ≤ v ≤ 160 km/h für Gleise mit

Schotteroberbau gelten danach sowohl für einen neu herzustellenden Unterbau wie auch bei

einer Verbesserung mit Neuschüttungen und Bodenaustausch die nachfolgenden Anforderun-

gen:


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Tabelle 10: Verdichtungsanforderungen nach 836.4101 A01

Bereich Material, Bodengruppe nach DIN 18196

Verdichtungsanforderung DPr = Verdichtungsgrad;

na = Luftporenanteil

Abzusichernder Tragbereich

bis 2,0 m Tiefe u. SO

GW, GI, GE, SW, SI, SE, GU,

GT, SU, ST, OK DPr ≥ 97 %

bis Dammsohle GU*, GT*, SU*, ST*, U, T DPr ≥ 95 %, na < 12 %

Zur Gewährleistung der Verdichtung des Randbereiches soll die Schüttung zunächst breiter als

geplant geschüttet, verdichtet und später auf die geplante Böschungslinie zurückgebaut werden.

Es wird empfohlen, Schüttungen ca. 1,0 m breiter als geplant auszuführen. Der Einbau der

Dammanschüttungen hat lagenweise zu erfolgen. Weiche, bindige Bereiche am Böschungsfuß

(Gründungssohle der Anschüttung) sind gegen geeignetes Material auszutauschen, um eine

ausreichende Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit gewährleisten zu können. Der Oberbo-

den ist in jedem Fall zuvor abzutragen. Ebenso muss die vorhandenen Vegetation (Bäume und

Sträucher) im Anschüttbereich entfernt werden (vgl. Abb. 8 und 9).

Ein wichtiger zu beachtender Punkt ist der Anschluss der zu erstellenden Dammanschüttung an

den bestehenden Damm.

Dieser erfolgt in der Regel über eine Abtreppung der bestehenden Böschungsfläche für eine

Verzahnung (s. Abb. 21). Im vorliegenden Fall besteht ein flächiges vermörteltes Böschungs-

pflaster, welches im Bereich der Dammschulter eine Mächtigkeit von ca. 0,35 m (vgl. Handschurf

S4) und am Dammfuß, entsprechend der Kernbohrungen aus Kapitel 6.1.3, von ca. 1,3 m (vgl.

KB 2) besitzt. Da bei den Kernbohrungen (KB 1 und KB 2) kein weiterer Bohrfortschritt über die

Endteufen hinaus erreicht werden konnte, ist nicht auszuschließen, dass das vermörtelte Bö-

schungspflaster am Dammfuß noch größere Mächtigkeiten besitzt.

Für die Erstellung einer ordnungsgemäßen Abtreppung gemäß RIL 836 ist hier das bereichswei-

se Aufbrechen des vermörtelten Böschungspflasters erforderlich, was kosten- und zeitintensiv ist.

Darüber hinaus ist zu beachten, dass dabei in jedem Bau-/Anschüttabschnitt die Standsicherheit

des Dammes und die Gebrauchstauglichkeit der oben aufliegenden Gleise gewährleistet sein

müssen.

Alternativ zur Erstellung einer Abtreppung ist die Herstellung der Anschüttung auf das bestehen-

de vermörtelte Böschungspflaster. Ohne eine Abtreppung entsteht durch die verhältnismäßig

glatte Oberfläche des Böschungspflasters eine künstlich erstellte Gleitfuge, die die Standsicher-

heit der Anschüttung beeinflussen kann. Es ist erdstatisch zu prüfen, welche Dimensionierung

des Anschüttkörpers erforderlich ist, um eine ausreichende Standsicherheit und Gebrauchstaug-

lichkeit der fertigen Dammverbreiterung gewährleisten zu können, unter Berücksichtigung der

erforderlichen Verbreiterung der Dammkrone.


Seite 42

Die Anschüttung kann ggf. durch eine Bodenverdübelung zwischen Anschüttkörper und beste-

hendem Damm weiter stabilisiert werden, da die Verzahnung in der Kontaktfläche verbessert

wird.

Als Anhaltswerte für die Geometrie der Anschüttung können die Regelneigungen von Lockerge-

steinsböschungen nach RIL 836 (s. Tab. 11) herangezogen werden.

Jedoch kann für eine Verdübelung bzw. für eine Anschüttung ohne Abtreppung eine UiG bzw.

ZiE erforderlich werden. Die Anzahl und die Länge der Dübel sind durch eine Planung genau zu

definieren.

Für die Planung der Anschüttung ist vorab festzulegen, welche Materialien für die Dammanschüt-

tung von Dammfuß bis UK Tragbereich verwendet werden soll und auf die geotechnische Eig-

nung hin zu prüfen. Durch den Einbau von Materialien mit unterschiedlichen Steifigkeiten, in

Relation zum bestehenden Dammmaterial, dürfen keine Gleislagestörungen resultieren.

Im Falle einer Abtreppung sind ggf. aufgelockerte bzw. aufgeweichte Bodenmassen im beste-

henden Damm zu entfernen und durch geeignetes Schüttmaterial zu ersetzen, so dass mit dem

verbliebenen Damm verzahnt und lagenweise eingebaut und verdichtet werden kann. Bei

Wasseraustritten aus der Dammböschung ist dieses Wasser zu fassen und aus der herzu-

stellenden Anschüttung abzuleiten. Während der Erkundung wurde jedoch kein freies Wasser

innerhalb der Dammschüttung vorgefunden. Es ist dennoch nicht auszuschließen, dass andrän-

gendes Wasser aus dem Enzweiler Tunnel und dem anschließenden Einschnitt (Bereich 3) in

den Bereich der geplanten Dammanschüttung entwässert.

Bei einer Verbreiterung des Dammes liegt im Bereich des bestehenden vermörteltem Bö-

schungspflasters (wenn nicht rückgebaut) eine linienhafte, gleisparallele, größere Baugrundsteif-

igkeit im Tragbereich des Gleises vor. Um Steifigkeitsunterschiede zu vermeiden, empfiehlt gbm

den Rückbau des bestehenden Böschungspflaster im Tragbereich (Ansatz bis 2,0 m u. SO –

durch den Planer zu prüfen). Durch den Rückbau des Böschungspflasters darf die Standsicher-

heit des darüber liegenden bestehenden Gleises nicht beeinträchtigt werden. Hierzu werden ggf.

Sicherungsmaßnahmen wie z. B. ein bauzeitlicher Verbau notwendig.

Im Stützbereich von Gleisen sind speziell die RIL 836, Modul 836.2001 und Modul 836.4305 zu

beachten. Es ist neben Gleisen nachzuweisen, dass der erstellte und später belastete An-

schüttkörper sowie das bestehende Gleis in jedem Bauzustand standsicher ist, wenn dieser

mit/ohne zusätzliche Stützmaßnahmen in Zwischenbauzuständen durch Eisenbahnbetrieb bean-

sprucht wird.

Es ist entsprechend dem verwendeten Damm- und Dammdeckmaterial sicherzustellen, dass die

zu erstellenden Böschungsflächen gegen Erosion durch Hochwasser der Nahe und ggf. auftre-

tendem Oberflächenwasser geschützt sind. gbm empfiehlt eine weitere Stabilisierung der neuen

Böschungsflächen durch eine ingenieurbiologische Begrünung.


Seite 43

Tabelle 11: Regelneigungen nach RiL 836.4102A01

Beim Herstellen von Böschungen im Lockergestein (Dammanschüttung) sind die

Regelneigungen nach 836.4102 A01 Bild 1 einzuhalten. Es ist die Standsicherheit der

Böschungen nach Euro Code 7 gegen Böschungs-/Geländebruch nachzuweisen.

Dammanschüttungen, die aus wasserempfindlichen oder nicht versickerungsfähigen, bindigen

Böden aufgebaut werden sollen, sind durch planerische Maßnahmen auf der gesamten

Kronenbreite gegen Einsickern von Oberflächenwasser durch eine entsprechende Drainage und

einer mit Gefälle profilierten OK der bindigen Anschüttung zu schützen.

Abbildung 22: Empfohlene Abtreppung im Bereich von neuen Anschüttungen im Damm-bereich


Seite 44

Bei der Verwendung von durchlässigem Dammmaterial (rollige bzw. gemischtkörnige Böden) ist

die Dammsohle der Anschüttung (überschüttete Fläche) zu entwässern. Das Planum ist hierzu

mit einem Gefälle zu versehen, das während der Bauphase und darüber hinaus entwässern

kann. Das aufgefangene Wasser ist seitlich abzuführen und nach Möglichkeit einer Vorflut

zuzuführen.

9.4.2 Auswirkungen aus der Bodenaufschüttung

Generell ist bei der geplanten Dammanschüttung mit Setzungen innerhalb des bestehenden

Dammes sowie dem seitlichen Aufschüttplanum (Bereich KRB 14 und KRB 15) durch die aufzu-

tragenden Erdmassen zu rechnen.

Seitliches Anschüttplanum bahnrechts (Bereich KRB 14 und KRB 15):

Der seitliche Anschüttbereich besteht entsprechend KRB 14 und KRB 15 bis in eine Tiefe von ca.

1,1 m bis 1,2 m u. GOK aus einer Auffüllung, welche zwischen einem steifen sandigen Schluff

und locker bis mitteldichten, schwach schluffigen, kiesigen, sandigen Steinen wechselt. In beiden

Aufschlüssen wurden unterhalb der Auffüllung mitteldichte bis dichte, gut tragfähige, gemischt-

körnige Terrassenablagerungen der Nahe (Kies, sandig, schluffig) vorgefunden. Die gemischtkör-

nigen Terrassenablagerungen werden in KRB 14 bis zu den Endteufen von einem steifen, trag-

fähigen Lehm (bindige Terrassenablagerung) in Form eines sandigen Schluffs unterlagert.

Die Tragfähigkeit der bindigen Auffüllung (Schluff, sandig) wird als gering bis mittel und die der

rolligen Auffüllung (Steine, kiesig, sandig, schwach schluffig) ohne Nachverdichtung als mittel

eingestuft. Durch den Steinanteil ist jedoch nicht garantiert, dass eine ausreichende Nachverdich-

tung der rolligen Auffüllung möglich ist.

Für die Vermeidung von Setzungsdifferenzen sowie die Verringerung von Gesamtsetzungen im

Bereich der seitlichen Anschüttfläche empfiehlt gbm, die vorgesehene Dammanschüttung auf

den gemischtkörnigen Terrassenablagerungen zu erstellen. Hierzu ist ein Aushub der Auffüllun-

gen (ca. 1,2 m) erforderlich.

Bei Ansatz einer durchschnittlichen Aufschütthöhe von geschätzt 5 m bei einem Material der

Wichte = 20 kN/m² (Sohlspannung = 100 kN/m²) ergeben sich überschläglich Gesamtsetzungen

von ca. 2 cm, welche für die Aufschüttarbeiten zu berücksichtigen sind. Die angesetzten Lasten

entsprechen nur dem Dammmaterial. Die Setzungen werden noch während der Anschüttarbeiten

abgeklungen sein.

Die Setzungen im seitlichen Anschüttbereich (gewachsener Baugrund) haben auch außerhalb

der Bodenaufschüttung Auswirkungen. Somit ist zu untersuchen, ob eine negative Beeinflussung

von dem bestehenden Damm zu erwarten ist. Dies ist durch detaillierte Setzungsberechnungen

nach EC 7 bzw DIN 4019 zu untersuchen. Genaue Aussagen zu den Auswirkungen der Boden-

aufschüttung können bei Festlegung des Anschüttmaterials sowie der Anschüttgeometrie getätigt

werden.


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Bestehender Dammkörper (Bereich KRB 9 und KRB 10):

Der Dammkörper besteht entsprechend KRB 9 und KRB 10 aus einer rolligen Dammschüttung,

welche einem lockeren bis mitteldichten, steinigen, sandigen, tlw. schluffigen Kies entspricht.

Bei Ansatz einer durchschnittlichen Aufschütthöhe von geschätzt 5 m bei einem Material der

Wichte = 20 kN/m² (Sohlspannung = 100 kN/m²) ergeben sich überschläglich Gesamtsetzungen

innerhalb des Dammkörpers von ca. 2 bis 3 cm, welche für die Aufschüttarbeiten zu berücksichti-

gen sind. Die angesetzten Lasten entsprechen nur dem Dammmaterial. Die Setzungen werden

noch während der Anschüttarbeiten abgeklungen sein.

10 Abschließende Bemerkungen

Wir empfehlen für die weitere Planung detaillierte Vermessungen der Dammkörper in den Berei-

chen 1 bis 3 durchzuführen.

Die vorgenannten Erfahrungswerte für die Mantelreibung sind durch Nagel-/Ankereignungsprü-

fungen in normgemäßem Umfang nach DIN 1054 / DIN EN 14490 / DIN EN 1537 / DIN EN 1991

zu verifizieren.

Limburg, den 30.10.2015 Bearbeiter: M. Eng. Johannes Buchholz

gbm Gesellschaft für Baugeologie und

-meßtechnik mbH Baugrundinstitut

ppa. Dipl.-Ing. M. Schlebusch

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