cah-workshop 2001 wasser wasser grundwasserabsenkung in kontaminierten arealen dipl.-geol....

CAH-Workshop 2001 WASSERWASSER

Grundwasserabsenkung in

kontaminierten Arealen

Dipl.-Geol. Kai-Justin Radmann


Planung einer Grundwasserhaltung

während einer Tiefbaumaßnahme,bestehend aus einer Flachteilphase und einer Tiefteilphase.

Technische Grundlagen:

Größe Absenkungsfläche gesamt: ca. 5.300 m2

Größe Flachteilfläche: ca. 2.700 m2

Absenkungsziel Flachteil: ca. 1,15 m

Größe Tiefteilfläche: ca. 2.800 m2

Absenkungsziel Tiefteil: ca. 2,13 m

Absenkungszeitraum: ca. 4 Monate

Aufgabenstellung aus Sicht des Auftraggebers


31,85

31,80

31.75

31,7

0

31,65

31,60

M01

M02

M03

M04

M05

M08

M09

M10

M11

M12

M13

M14

M15 M16

M20

M21

M22a

M24a

M19b

M24b

M22b

M26a

M27a

M28

M29

M30

M31

M32

M33

M34

M35

M36

M37

M38

M27b

M26b

M39

M40

M41

M42

M43 M44

M45

M47

1194

1294

193UP

393UP

593OP593UP

693

793

894

393OP

994

P2

RW2OPRW2UP

RW3OP

RW4

P1

Landstraße

Haupstraße

Str

aße

Landstraße

See

4585500458500045845004584000

4585500458500045845004584000

5847500

5847000

5846500

5846000

5847500

5847000

5846500

5846000

GAA

RW3UP

OFW

OFW1

OFW2

OFW3

Fluss

Baugrube

Schadstofffahne

GW-Absenkung in kontaminierten Arealen- Übersichtslageplan -


Projektphasen, die aufgrund der besonderenProjektrandbedingungen notwendig wurden:

Projektphasen:

Gefährdungsabschätzung

Variantendiskussion über mögliche Schutzmaßnahmen mit einer Empfehlung

Planung einer hydraulischen Schutzmaßnahme und weiterer Auftrag für die Planung der Grundwasserabsenkung

Durchführung eines geohydraulischen Versuches

Planung der Grundwasserabsenkung und der hydraulische Schutzmaßnahme

Ausarbeitung eines geohydraulischen und hydrochemischen Überwachungsprogramms

Überwachung der Bauwasserhaltung mit der Schutzmaßnahme

GW-Absenkung in kontaminierten Arealen- chronologischer Ablauf -


M01

M02

M03

M04

M05

M08

M09

M10

M11

M12

M13

M14

M15 M16

M20

M21

M22a

M24a

M19b

M24b

M22b

M26a

M27a

M28

M29

M30

M31

M32

M33

M34

M35

M36

M37

M38

M27b

M26b

M39

M40

M41

M42

M43 M44

M45

M47

1194

1294

193UP

393UP

593OP593UP

693

793

894

393OP

994

P2

RW2OPRW2UP

RW3OP

RW4

P1

Haupstraße

Str

aße

See

4585500458500045845004584000

4585500458500045845004584000

5847500

5847000

5846500

5846000

5847500

5847000

5846500

5846000

GAA

RW3UP

OFW

OFW1

OFW2

OFW3

Baugrube

GW-Absenkung in kontaminierten ArealenBahnlinienplan der Grundwasserabsenkung ohne

Schutzmaßnahme


Variantendiskussion

Bauverfahrenstechnische Schutzmaßnahmen:

Spundwand bis zur Basis des Grundwasserleiters (technisch nicht machbar)

Bohrpfahlwand bis zur Basis des Grundwasserleiters (zu hohe Kosten)

Dichtwand als Schlitzwand bis zur Basis des Grundwasserleiters (zu hohe Kosten)

Spundwand bis zur statisch notwendigen Einbindetiefe und Baugrubensohle aus Unterwasserbeton (zu hohe Kosten)

Hydraulische Schutzmaßnahmen:

Installation von Förder- und Infiltrationsbrunnen

GW-Absenkung in kontaminierten Arealen- Schutzmaßnahmen -


31,60

31,65

31,70

31,75

31.80

31,85

IB1

IB2

IB3

IB4IB5

IB6IB7

IB8

IB9

M01

M02

M03

M04

M05

M08

M09

M10

M11

M12

M13

M14

M15 M16

M20

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M22a

M24a

M19b

M24b

M22b

M26a

M27a

M28

M29

M30

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M32

M33

M34

M35

M36

M37

M38

M27b

M26b

M39

M40

M41

M42

M43 M44

M45

M47

1194

1294

193UP

393UP

593OP593UP

693

793

894

393OP

994

P2

RW2OPRW2UP

RW3OP

RW4

P1

Landstraße

Haupstraße

Str

aße

Landstraße

See

4585500458500045845004584000

4585500458500045845004584000

5847500

5847000

5846500

5846000

5847500

5847000

5846500

5846000

GAA

RW3UP

OFW

OFW1

OFW2

OFW3

Fluss

Baugrube

Schadstofffahne

GW-Absenkung in kontaminierten Arealen- Bahnlinienplan mit hydraulischer Schutzmaßnahme -


M16

M19a

M19b

393UP

593OP

593UP

393OP

N

GW-Absenkung in kontaminierten Arealen- Lage- und Differenzenplan des Schluckversuches -


9151000

0.00

- 0.50

0.00

- 0.50

- 0.40

- 0.30

- 0.20

- 0.10

- 0.00

Zeit [s]

s [m]

Anlage 1Stadtservice Oranienburg

Schluckversuch am Einleitungsbrunnen EB 7

k f = 2.21 * 10 -3 m/s S = 3.57 * 10 -2

Modell: THEIS - ungespannter Aquifer, Mächtigkeit = 26.21 mBrunnenverlust nach Jacob + Skin : 9.98 * 10 1 x Q² + 1.39 * 10 1 x Q 19.04.01 13:36Modell: Theis - ungespannter Aquifer, Mächtigkeit = 26,21 mBrunnenverlust nach Jacob+Skin: 9,98*10-1*Q2+1,39*101*Q

s [m] kf = 2,21*10-3 m/s S = 3,57*10-2

GW-Absenkung in kontaminierten Arealen- Anpassungskurven des Schluckversuches -


Modell: Theis - ungespannter Aquifer, Mächtigkeit = 26,21 mBrunnenverlust nach Jacob+Skin: 9,98*10-1*Q2+1,39*101*Q

s [m] kf = 2,21*10-3 m/s S = 3,57*10-2

0-80 0

- 1.00

0.00 0.00

- 1.00

0.00

Q [m³/h]

s [m]

Anlage 1Stadtservice Oranienburg, IB7

Leistungscharakteristik, 12.00 Stunden

kf = 2.21 * 10-3 m/s S = 3.57 * 10-2

Modell: THEIS - ungespannter Aquifer, Mächtigkeit = 26.21 mBrunnenverlust nach Jacob + Skin : 9.98 * 101 x Q² + 1.39 * 101 x Q 19.04.01 13:49

GW-Absenkung in kontaminierten Arealen- Leistungscharakteristik -


M ittelsand, fe insandig, gelbbraun7,00

Feinkies, m itte lsandig, grobsandig, grau12,00

Feinkies, grobsandig, m itte lsandig, grau16,50

M ittelsand, grobsandig, grau19,00

M ittelsand, fe insandig, kohlig29,00

, G eschiebem ergel30,00

R: 0 H : 01:150Fa. Rudo lph

G elände: 35,00 mNN

Infiltrationsbrunnen Normrepräsenta tives geo log isches Profil

Stand der Daten: 23.04.2001

Lage:

Bohrfirm a:

HW W-Nam e:

Kartenb la tt:

Billhorner Deich 2, 20539 Ham burg

Abteilung W asserw irtschaft/Ö kologieW E4

M a ß s t a b :

P r o f i l

A r c h i v N r . : G L A / L A N U / N L f B :

( i n m . u . G O K )

Modellschicht 1: kf - Wert = 4,0 x 10-4 m/s





Grundwasserstand 3,35 m u.GOK__

GW-Absenkung in kontaminierten ArealenModellanpassung


M01

M02

M03

M04

M05

M08

M09

M10

M11

M12

M13

M14

M15 M16

M20

M21

M22a

M24a

M19b

M24b

M22b

M26a

M27a

M28

M29

M30

M31

M32

M33

M34

M35

M36

M37

M38

M27b

M26b

M39

M40

M41

M42

M43 M44

M45

M47

1194

1294

193UP

393UP

593OP593UP

693

793

894

393OP

994

P2

RW2OPRW2UP

RW3OP

RW4

P1

See

4585500458500045845004584000

4585500458500045845004584000

5847500

5847000

5846500

5846000

5847500

5847000

5846500

5846000

GAA

RW3UP

OFW

OFW1

OFW2

OFW3

Fluss

Baugrube

Schadstofffahne

GW-Absenkung in kontaminierten Arealen- Modelldiskretisierung und hydraulische

Randbedingungen, Schicht 1 -


M01

M02

M03

M04

M05

M08

M09

M10

M11

M12

M13

M14

M15 M16

M20

M21

M22a

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M19b

M24b

M22b

M26a

M27a

M28

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M30

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M34

M35

M36

M37

M38

M27b

M26b

M39

M40

M41

M42

M43 M44

M45

M47

1194

1294

193UP

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593OP593UP

693

793

894

393OP

994

P2

RW2OPRW2UP

RW3OP

RW4

P1

See

4585500458500045845004584000

4585500458500045845004584000

5847500

5847000

5846500

5846000

5847500

5847000

5846500

5846000

GAA

RW3UP

OFW

OFW1

OFW2

OFW3

Fluss

Baugrube

Schadstofffahne




I

M16

M19a

M19b

M44

M45

393UP

593OP

593UP

393OP

N

Schadstofffahne

1

2

3

45

6

Q P O N L K J H G F E D C B A

78

9

10

11

12

14

15

16

13

GW-Absenkung in kontaminierten Arealen- prognostizierte Grundwasserstände,

Flachteilabsenkung -


GW-Absenkung in kontaminierten Arealen- Baugrube -


29,20

29,40

29,60

29,80

30,00

30,20

30,40

30,60

30,80

31,00

31,20

31,40

31,60

31,80

32,00

30

.06

02

.07

04

.07

06

.07

08

.07

10

.07

12

.07

14

.07

16

.07

18

.07

20

.07

22

.07

24

.07

26

.07

28

.07

Datum

Gru

nd

wa

ss

ers

tan

d [

mH

N]

P1 gemessen P1modelliert

GW-Absenkung in kontaminierten ArealenVergleich zwischen modellierter und gemessener

Ganglinie


InfiltrationsbrunnenErgebnis der Kamerabefahrung:Tiefe: 6,46 u.GOK

GW-Absenkung in kontaminierten Arealen- Brunnenverockerung -


M16

M19a

M19b

M44

M45

393UP

593OP

593UP

393OP

N

1

2

345

6

Q P O N L K J H G F E D C B A

78

91011

12

14

15

16

13

GW-Absenkung in kontaminierten Arealen- prognostizierte Grundwasserstände,

Tiefteilabsenkung -


Brunnen Sollwert vom: Istwert vom: Abweichung03.09.00 03.09.00 [m3/h]

IB1 25,4 16,9 -8,5IB2 35,0 34,3 -0,7IB2a 20,0 23,8 3,8IB3 15,3 8,7 -6,6IB3a 16,0 20,7 4,7IB4 10,5 15,0 4,5IB4a 30,0 22,1 -7,9IB5 26,6 16,9 -9,7IB5a 10,0 12,4 2,4IB5b 40,0 43,6 3,6IB6 9,0 11,0 2,0IB6a 23,3 22,6 -0,7IB7 26,6 22,2 -4,4IB7a 35,5 34,2 -1,3IB8 20,0 12,7 -7,3IB8a 20,0 8,8 -11,2IB9 26,4 19,8 -6,6Summe IB 334,5 345,9 11,4FB1 62,8 63,1 0,3FB2 35,2 35,9 0,7FB3 37,1 37,7 0,6FB4 23,7 24,3 0,6FB5 32,1 32,3 0,2FB6 50,0 39,4 -10,6FB7 50,0 72,9 22,9FB8 50,9 48,0 -2,9FB9 51,9 50,0 -1,9FB10 40,0 38,0 -2,0FB11 20,7 19,0 -1,7FB12 56,2 54,0 -2,2FB13 30,2 29,0 -1,2FB14 30,0 25,0 -5,0FB15 30,0 28,0 -2,0FB16 30,0 25,0 -5,0FB17 30,0 25,0 -5,0FB18 30,0 33,0 3,0Summe FB 690,8 679,6 -11,2

Förder- bzw. Einleitungsrate [m3/h]

GW-Absenkung in kontaminierten ArealenVergleich Soll- Istwerte der Förder- bzw.

Einleitungsmengen


Besondere Projektanforderungen

Hoher Zeitdruck

Alle Termine der Bauabschnitte waren bereits vertraglich mit ausführenden Firmen fixiert.



Hoher Zeitdruck


Interdisziplinäre Zusammenarbeit auf kurzen Wegen

Variantendiskussion, Brunnenbau, Geohydraulik, Grundwasserchemie



Hoher Zeitdruck




Geringe Datendichte über hydraulischen Kennwerte

Festlegung von möglichst engen und plausiblen Wertebereichen für die nicht gemessenen Systemparameter; z.B. Seekolmation, vertikale Durchlässigkeiten, etc.



Hoher Zeitdruck






ständige Abstimmung mit der örtlichen Bauleitung,

Bauabläufe wurden häufig variiert



Hoher Zeitdruck








Kontinuierliche Datenpflege

zur Anpassung der jeweiligen Förder- bzw. Infiltrationswassermengen



Hoher Zeitdruck








Kontinuierliche Datenpflege

zur Anpassung der jeweiligen Förder- bzw. Infiltrationswassermengen

Brunnenverockerungen

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