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
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-
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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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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.
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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
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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-
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)
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
Schichtenverzeichnis von BS 2 Anlage 4/1 Maßnahme „Neubauten der Paulinenpflege in Winnenden-
Schelmenholz“ Kleinbohrung-Nr. 2 abgeteuft am
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
Schichtenverzeichnis von BS 2 Anlage 4/2 Fortsetzung Maßnahme „Neubauten der Paulinenpflege in Winnenden-
Schelmenholz“ Kleinbohrung-Nr. 2 abgeteuft am
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)
- 5.90 m Quartär (Lößlehm)
- 6.55 m Quartär (umgelagerter Lößlehm)
- 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
Schichtenverzeichnis von BS 3 Anlage 5/1 Maßnahme „Neubauten der Paulinenpflege in Winnenden-
Schelmenholz“ Kleinbohrung-Nr. 3 abgeteuft am
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-
fest, erdfeucht, kalkfrei; p=200-350 kN/m², t=335 kN/m²;
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)
- 3.00 m Quartär (Lößlehm)
- 6.70 m Quartär (umgelagerter Lößlehm)
- 9.00 m Quartär (Hanglehm, Fließerde)
Gutachten-Nr. 36607
Schichtenverzeichnis von BS 3 Anlage 5/2 Fortsetzung Maßnahme „Neubauten der Paulinenpflege in Winnenden-
Schelmenholz“ Kleinbohrung-Nr. 3 abgeteuft am
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)
- 3.00 m Quartär (Lößlehm)
- 6.70 m Quartär (umgelagerter Lößlehm)
- 9.00 m Quartär (Hanglehm, Fließerde)
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
Schichtenverzeichnis von BS 4 Anlage 6/1 Maßnahme „Neubauten der Paulinenpflege in Winnenden-
Schelmenholz“ Kleinbohrung-Nr. 4 abgeteuft am
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-
fest, erdfeucht, kalkfrei; p=175-225 kN/m², t=265 kN/m²;
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
Schichtenverzeichnis von BS 4 Anlage 6/2 Fortsetzung Maßnahme „Neubauten der Paulinenpflege in Winnenden-
Schelmenholz“ Kleinbohrung-Nr. 4 abgeteuft am
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