sachverständigenbüro dipl.-ing. (tu) schultheiss ......das sachverständigenbüro dipl.-ing....

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_________________________________________________________________________________ Projekt 12 1379: „Revitalisierung des Altstandortes „Hohe Straße” in 04416 Markkleeberg (Lkrs. Leipzig)” - Geotechnischer Bericht vom 30.10. 2012

Sachverständigenbüro Dipl.-Ing. (TU) Schultheiss Materialprüfung . Analytik

Umwelt- & Geotechnik Geotechnischer Bericht DIN 4020 mit bautechnischen Empfehlungen _________________________________________________________________________________

Revitalisierung des Altstandortes „Hohe Straße” in 04416 Markkleeberg (Lkrs. Leipzig) _________________________________________________________________________________

Gutachter: Sachverständigenbüro Dipl.-Ing. (TU) Schultheiss Weimarer Straße 33 . 96487 Dörfles-Esbach Telefon 0 95 61 79 52 70 . Fax 0 92 61 50 12 86 . Mobiltel. 0 172 564 39 59 Bearbeiter: Dipl.-Ing. (TU) T. Schultheiss _________________________________________________________________________________ Bauherr: Anhöck & Kellner Massivhaus GmbH Kalkreiße 16 . 99085 Erfurt Telefon 0 361 5 66 44 47 . Fax 0 361 5 66 44 49

Bericht ausgereicht am: 30.10. 2012

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Inhalt Seite 1 Vorbemerkungen __________________3 1.1 Auftrag und Problemstellung 1.2 Überblick über den Projektbereich 1.3 Durchgeführte Untersuchungen __________________4 1.4 Arbeitsunterlagen __________________5 2 Baugrund __________________8 2.1 Baugrundaufbau 2.2 Baugrundbeurteilung _________________10 2.2.1 Oberboden 2.2.2 Auffüllung _________________11 2.2.3 Auentone und -lehme _________________12 2.2.4 Schluff-Sand-Kies-Gemische und Pleißeschotter

_________________14

2.2.5 Geschiebelehm _________________16 2.3 Maßgebende Bodenkenngrößen _________________17 2.4 Gewinnungsklassen nach VOB-DIN 18.300 _________________18 2.5 Wiederverwendbarkeit von Erdaushub, Schadstoffbelastung der technogenen Auffüllung

3 Wasser im Baugrund _________________19 4 Grundbautechnische Empfehlungen _________________21 4.1 Grundsätzliches 4.2 Bemessungskennwerte 4.3 Arbeitsräume, Abtreppungen, Fugen _________________23 4.4 Trockenhaltung der Tiefgaragen- und Kellergeschosse

_________________24

5 Straßen- und Wegebau _________________28 6 Versickern von Niederschlags- und Drainwasser _________________29 7 Böschungen im Bauquartier _________________33 8 Erdwärmenutzung 9 Revitalisierung des Altstandortes - Sanierungskonzept

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9.1 Grundsätze 9.1 Ehemalige Laborchemie im westlichen Teilabschnitt

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9.2 Ehemalige Galvanik im östlichen Teilabschnitt _________________38 10 Hinweise zum Einfluß der Baumaßnahme auf die Umgebung

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11 Zusammenfassung _________________42 12 Bauüberwachung und Abnahme _________________44

Anlagen: Anlage 1: Übersichtsplan. Anlage 2: Detail-Lageplan mit Position der Aufschlüsse. Anlage 3 (15 Blatt): Tiefenprofile der Sondierbohrungen und Schürfe sowie Widerstandslinien der mittelschweren Rammsondierungen DPM. Anlage 4 (4 Blatt): Bodenphysikalische Untersuchungen. Anlage 5 (7 Blatt): Chemisch-analytische Untersuchungen.

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1 Vorbemerkungen 1.1 Auftrag und Problemstellung Die Anhöck & Kellner Massivhaus GmbH (Erfurt und Leipzig) beabsichtigt, das derzeit brachliegende Bauquartier „Kuhle” (Arbeitsbezeichnung "Hohe Straße") in Markkleeberger Zentrumslage zu revitalisieren und anschließend mit Einzel- und Reihenhäuser zu bebauen. Das Sachverständigenbüro Dipl.-Ing. Schultheiss (Dörfles-Esbach, Stockheim) wurde mit dem Erarbeiten eines Geotechnischen Berichtes DIN 4020 für oben genanntes Bauvorhaben beauftragt. Der Untersuchungsschwerpunkt liegt auf der Beurteilung der vorhandenen technogenen Altablagerungen, den resultierenden Sanierungsmaßnahmen und der Bebauungsfähigkeit des Terrains für Wohnbauzwecke. 1.2 Überblick über den Projektbereich Das Baugrundstück mit einer Geländehöhe von +115 bis +118 mNN ist eine autarke Geländesenke (Umgebungshöhen über +118 bis +121 mNN) mit welligem Relief, das durch Geländeregulierungen der vergangenen Jahrzehnte geprägt wurde. Als Standort "anrüchiger" Industriebetriebe (Betriebsteil Galvanik der ehemaligen Licht- und Energietechnik, Hohe Straße 28 und Betriebsteil Markkleeberg der früheren Laborchemie Apolda, Ring 55), die nach dem Ende der DDR Zug um Zug geschlossen wurden, untersuchte man das Terrain seit Beginn der 1990er Jahre "altlastenkundlich", ohne daß die Teiluntersuchungen konkrete Auswirkungen gezeitigt hätten. Die diffizilen Eigentumsverhältnisse erschwerte den Fortgang der Revitalisierung. Detailuntersuchungen zur Grundwassersituation am Standort laufen seit einigen Jahren; der aktuelle Unterzeichnendem vorliegende Bericht stammt aus 2009 (Ingenieurbüro Hubert Beyer) und kommt zum Fazit, daß weitere Detailuntersuchungen erforderlich sind. Geologisch befindet man sich im quartären Sächsischen Lößgebiet mit Sandlöß-, Löß- und Lößderivatbedeckung. Die Lößdecke ist nach der Tiefe zu mit glazigenem kiesführendem sandigen Lehm verzahnt. Tiefer herrschen Geschiebemergel mit Sand-Schluff-Linsen vor, bei ungefähr 5 Meter unter Gelände führt rolliges Talquartär der Pleiße Grundwasser. Der Untergrund des Bauquartiers besteht aus technogener Auffüllung, gemischtkörnigen Deckschichten, rolligem Talquartär der Pleiße und Geschiebemergeln. Die strukturelle Situation braucht für die Zwecke des Gutachtens nicht näher behandelt zu werden. Als Abb. 1 findet man einen Übersichtsplan mit Lage des Bauquartiers, in Anlage 2 ist das beplante Flurstück detailliert mit der Position unserer Aufschlußstellen dargestellt.

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1.3 Durchgeführte Untersuchungen Aufbauend auf Akten-, Karten-, Luftbild- und Geländestudium wurden folgende Untersuchungen ausgewertet: Am 23.02. / 24.05. / 30.05. 2012 durchgeführte Hauptuntersuchung des Baugrunds. Dabei wurden als geotechnische Aufschlüsse

10 Bohrsondierungen mit 6 bis 10 Meter Endtiefe (als direkte Aufschlüsse), kombiniert mit 4 maschinellen Schürfen (direkte Aufschlüsse) und 7 mittelschweren Rammsondierungen DPM gemäß DIN 4094-3 (als indirekte Aufschlüsse)

im Bauquartier ausgeführt. Die Bohr- und Schurfprofile und die Widerstandslinien der Rammsondierungen sind als Anlage 3 in Form von Tiefenprofilen zeichnerisch dargestellt. Den Schürfen und Sondierungen wurden insgesamt 50 gestörte Proben und 10 ungestörte Sonderproben genäß DIN 4021 entnommen. Darüber hinaus wurden 5 Wasserproben (Grundwasser) gezogen. Laborativ sind folgende Versuche durchgeführt und folgende bodenphysikalische Parameter bestimmt worden:

8 Bestimmungen des Glühverlustes nach DIN 18.128 zur Bestimmung des Anteils an organischer Substanz, 1 Bestimmung des Kalkgehaltes nach DIN 18.129, 1 Bestimmung des Boden - pH-Wertes nach DIN 19.684 Tl. 1, 8 kombinierte Sieb- / Schlämmanalysen nach DIN 18.123 zur Bestimmung der Körnungslinie und der Bodengruppe, 2 Bestimmungen der Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen) mit Bestimmung der Fließ- und Ausrollgrenze nach DIN 18.122-1 zum Festlegen der Bodengruppe, 2 statische Plattendruckversuche DIN 18.134-300 zum Ermitteln von Tragfähigkeit und Verformbarkeit des Erdplanums (Radbagger als Belastungswiderlager) zwecks Dimensionierung des frostfreien Oberbaus der Erschließungssstraßen, 4 Infiltrometer- und Wasserschluckversuche zum Quantifizieren der Versickerfähigkeit des Untergrundes.

Darüber hinaus wurde das Quartier in 6 Abschnitte geteilt und nach qualifizierten Probennahmen gemäß LAGA PN 98 umweltanalytisch nach dem Procedere der TR Boden und der DepV detailuntersucht. Die den Sondierbohrungen entnommenen Grundwasserproben wurden auf die Prüfwerte der Bundesbodenschutzverordnung untersucht.

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1.4 Arbeitsunterlagen Für das Gutachten werden folgende, von dritter Seite erstellte Unterlagen verwendet: LANDESVERMESSUNGSAMT SACHSEN (DRESDEN) Topographische Karte 1 : 10.000 (Normalausgabe), Blatt 4640-SW Leipzig, 1. Auflage 1997. (FRÜHERES) SÄCHSISCHES GEOLOGISCHES LANDESAMT (LEIPZIG) Geologische Karte 1 : 25.000 von Sachsen, Blatt 4639 Leipzig-Markranstädt; 2. Auflage 1907 nebst Erläuterungen. Bearbeiter: A. Sauer. ANHÖCK & KELLNER MASSIVHAUS GmbH (ERFURT UND LEIPZIG): Konvolut aus Projektunterlagen, darunter digitales Gelände-Aufmaß X06 M1 : 250 (o.J., o. Verfasserangaben), Bebauungsentwurf mit Geländeschnitten S 1 bis S 6. INGENIEURBÜRO HUBERT BEYER (LEIPZIG) Detailuntersuchung (Grundwasser) Altstandort Laborchemie Apolda GmbH Flst. 68/3 der Gemarkung Oetzsch in 04416 Markkkleeberg (AKZ: 79200635) - Ergebnisse der Einarbeitungsphase einschließlich Stichtagsmessung vom 16.06. 2009.- Bericht vom 07.07. 2009 (Verfasser: T. Lawrenz & E. Rockstroh); 12 S. FORSCHUNGSGESELLSCHAFT FÜR STRAßEN- UND VERKEHRSWESEN (KÖLN) Zusätzliche Technische Vorschriften und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau (ZTVE-StB 09), Ausgabe 2009. FORSCHUNGSGESELLSCHAFT FÜR STRAßEN- UND VERKEHRSWESEN (KÖLN) ZTVE-StB 2009: Kommentar mit Kompendium Erd- und Felsbau (Autor: R. Floss), Bonn; 4. Auflage (letzter Hand) 2011. Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaues von Verkehrsflächen (RStO 01), Ausgabe 2001. ARBEITSGEMEINSCHAFT BODENKUNDE (HANNOVER) Bodenkundliche Kartieranleitung. 5. Auflage 2005 (Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe, Hannover).

Scheffer Schachtschabel: Lehrbuch der Bodenkunde.- Spektrum Akademischer Verlag; Auflage: 15. Aufl. 2002 (Neubearbeiter: Blume).-

ERHARD DEHNE Flächengründungen. Berechnung - Ausführung - Beispiele.- Bauverlag GmbH Wiesbaden und Berlin 1982; 110 S. DEUTSCHES INSTITUT FÜR NORMUNG (BERLIN) Einschlägige DINormen und ENormen, insbesondere: DIN 4020 „Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke” vom Oktober 1990, DIN 4021 „Aufschluß durch Schürfe und Bohrungen sowie Entnahme von Proben” vom Oktober 1990, DIN 4022 „Benennen und Beschreiben von Boden und Fels” vom September 1987, DIN 18.122-1, Baugrund - Untersuchung von Bodenproben: Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen), Teil 1: Bestimmung der Fließ- und Ausrollgrenze. Ausgabe vom Juli 1997,

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DIN 18.122-2, Baugrund - Untersuchung von Bodenproben: Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen), Teil 2: Bestimmung der Schrumpfgrenze. Ausgabe vom September 2000, DIN 18.123, „Baugrund - Untersuchung von Bodenproben: Bestimmung der Korngrößenverteilung. Ausgabe vom November 1996, DIN 18.127, Baugrund - Untersuchung von Bodenproben: Proctorversuch. Ausgabe vom November 1997, DIN 18.134, Baugrund - Versuche und Versuchsgeräte: Plattendruckversuch. Ausgabe vom September 2001. LÄNDERARBEITSGEMEINSCHAFT ABFALL (LAGA): Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Abfällen.- Teil II: Technische Regeln für die Verwertung, 1.2 Bodenmaterial (TR Boden) vom 05.11. 2004. LAGA PN 98: Richtlinie für das Vorgehen bei physikalischen, chemischen und biologischen Untersuchungen im Zusammenhang mit der Verwertung / Beseitigung von Abfällen.- Stand: Dezember 2001, Ausgabe vom Juli 2004. BUND-LÄNDER-ARBEITSGEMEINSCHAFT BODENSCHUTZ (LABO): Hintergrundwerte für anorganische und organische Stoffe in Böden.- 2. Auflage 1998. (BBodSchV) "Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung vom 12. Juli 1999 (BGBl. I S. 1554), geändert durch Artikel 2 der Verordnung vom 23. Dezember 2004 (BGBl. I S. 3758)"; Stand: Geändert durch Art. 2 V v. 23.12.2004 I 3758. AltholzV, 2002 "Verordnung über die Entsorgung von Altholz", Bundesgesetzblatt, Teil I, S. 3302. GSBL - Gemeinsamer Stoffdatenpool des Bundes und der Länder.- Version 2.0, Umweltbundesamt Berlin. Bayerisches Landesamt für Umweltschutz: Arbeitshilfe Kontrollierter Rückbau: Kontaminierte Bausubstanz. Erkundung, Bewertung, Entsorgung; Augsburg 2003. LUBW LANDESANSTALT FÜR UMWELT, MESSUNGEN UND NATURSCHUTZ BADEN-WÜRTTEMBERG: Handlungshilfe "Neue Deponieverordnung" - Artikel 1 der Verordnung zur Vereinfachung des Deponierechts vom 27. April 2009, Erste Verordnung zur Änderung der Deponieverordnung vom 17. Oktober 2011.- SÄCHSISCHES LANDESAMT FÜR UMWELT UND GEOLOGIE, REFERAT ALTLASTEN: Branchenbezogene Merkblätter zur Altlastenbehandlung. 6. Galvanikbetriebe.- Verfasser: Umweltbüro Vogtland GmbH; 18 S. VAUCK, W. & MÜLLER, H.: Grundoperationen chemischer Verfahrenstechnik. Eine Einführung.- Theodor Steinkopff Dresden und Leipzig 1962.- KAISER, R.: Gas-Chromatographie. Theorie, Apparaturen, Anwendung.- Geest & Portig Leipzig, 1960.-

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EIßMANN, L.: Die alt- und frühpleistozänen Schotterterrassen der Leipziger Tieflandsbucht und des angrenzenden Gebietes.- Beiheft zur Zeitschrift Geologie 13, Beiheft 46) - Berlin: Akademie-Verlag, 1964.- EIßMANN, L.: Geologie des Bezirkes Leipzig. Eine Übersicht. Mit einem Beitrag von W. Knoth über das Prätertiär am Nordrand des Bezirkes.- Natura regionis Lipsiensis, Heft 1 und 2; Leipzig, Naturwissenschaftliches Museum, 1970.-

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2 Baugrund 2.1 Baugrundaufbau Oberboden Die Oberbodendecke (Kurzzeichen nach DIN 4023: Mu) in nichtversiegelten Abschnitten des Bauquartiers mit Grasnarbe ist 0,05 bis 0,25 Meter stark. Standorttypisch sind Pseudogley-Parabraunerden, die aus periglaziärem Schluff-Sand-Kies-Gemisch (über Sandlöß) und glazigenem Lehm-Kies-Gemisch (über Geschiebelehm) gebildet werden. Punktuell ist Staunässe schwach ausgprägt; dies ist vom Kleinrelief und der Bodenverdichtung abhängig. Versorgung mit pflanzenverfügbarem Wasser und Nährstoffgehalt sind als verhältnismäßig gut einzuschätzen.

Abb. 1: Reduktosol im Initialstadium von der Lagerfläche westlich der Galvanikhalle im Anstich vom 30.05. 2012. Bedingt durch Ablagerungen und Kontaminationen auf Teil-Betriebsflächen (Schwefelsäure, Salzsäure, Cyanide, Schwermetalle), insbesondere im rückwärtigen Bereich der ehemaligen Galvanik, erfolgten durch konzentrierten Eintrag von Schadstoffen bis knapp 2 Meter unter Gelände stoffliche Veränderung der Böden (Stichworte: Versauerung, Auswaschung, Toxizität).

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Die wiederholte Kontamination mit Säuren und leicht abbaubaren organischen Substanzen (Abwasser, Kraftstoffe und weitere) ließ Böden mit redoximorphen Eigenschaften entstehen, sogenannte Reduktosole. Sogenannte "Reduktgase" (Methan, Kohlendioxid, Schwefelwasserstoff) verdrängten den Bodensauerstoff. In anderen Teilabschnitten des Geländes erfolgte über Jahrzehnte die Vermischung von Substraten technischen Ursprungs mit natürlichen Böden. Damit bildeten sich sogenannte "Phyrolithe". Darüber hinaus entstanden aus örtlich vorhandenen Ablagerungen von Substraten technischen Ursprungs (Bauschutt, Aschen) sogenannte "Technolithe".

Abb. 2: Technolithe im Oberflächenbereich von Schurf 2 am 23.02. 2012.. Auffüllungen und "Altlasten" Unter dem Oberboden liegen bereichsweise aufgefüllte Böden und Materialien. Erstens sind das inhomogene technogene Auffüllungen aus Bauschutt mit eingelagerten Bauwerksresten (Ziegelbruch, verfestigte Aschen, Schwarzdecke, Betonplatten), Kurzzeichen nach DIN 4023: A, mit 0,30 bis 0,60 Meter Stärke. Zweitens sind Auffüllungen aus umgelagertem gemischtkörnigen Erdaushub mit 0,30 bis 1,75 Meter Stärke, deren Übergang zu den gewachsenen Deckschichten diffus ist.

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Talquartär der Pleiße: Auenlehme und Schluff-Sand-Kies-Gemische Verzahnt mit sandig-kiesigen Schluffen und tonig-schluffigen Kiesen sind örtlich vorhandene sogenannte „Auenlehme” und "Beckentone" des Talquartärs der Pleiße (Kurzzeichen nach DIN 4023: U,s*,g,t`). Diese vorwiegend gemischtkörnigen Böden sind bautechnisch den Bodengruppen SU (sandiger Schluff) bis GU* (stark schluffiger Kies) zuzuordnen. Darunter folgen Pleißeschotter: Kiessande mit wechselndem Feinkornanteil unter 20 % und überwiegend weitgestufter Körnungslinie, die ungespanntes Grundwasser führen. Geschiebelehme Unter den Pleißeschottern wird Schluff-Sand-Kies-Gemisch der Bodengruppe GT* (stark toniger Kies) angetroffen. 2.2 Baugrundbeurteilung Nach den Ergebnissen der direkten Baugrundaufschlüsse und aus den Werten N10 der mittelschweren Rammsonde (DPM) haben wir die Festigkeit der Boden- und Felsarten im von uns aufgeschlossenen Tiefenbereich abgeleitet. Unter Ausschaltung rammverfälschender Einflüsse wird aus der gemessenen Bandbreite der Schlagzahl N10 und den Resultaten der Laborversuche folgende Baugrundbeurteilung vorgenommen: 2.2.1 Oberboden Tiefe: Bohrsondierung B1: 0,00 bis 0,12 Meter unter Gelände (Technolith). Bohrsondierung B2: 0,00 bis 0,23 Meter unter Gelände (Phyrolith). Bohrsondierung B3: nicht vorhanden, versiegelte Fläche. Bohrsondierung B4: nicht vorhanden, versiegelte Fläche. Bohrsondierung B5: 0,00 bis 0,25 Meter unter Gelände (Parabraunerde). Bohrsondierung B6: nicht vorhanden, Fahrweg. Bohrsondierung B7: 0,00 bis 0,10 Meter unter Gelände (Reduktosol). Bohrsondierung B8: 0,00 bis 0,10 Meter unter Gelände (Reduktosol). Bohrsondierung B9: 0,00 bis 0,10 Meter unter Gelände (Reduktosol). Bohrsondierung B10: nicht vorhanden, Fahrweg. Schurf SCH 1: 0,00 bis 0,15 Meter unter Gelände (Technolith). Schurf SCH 2: 0,00 bis 0,20 Meter unter Gelände (Phyrolith). Schurf SCH 3: nicht vorhanden, vollversiegelte Fläche. Schurf SCH 4: 0,00 bis 0,16 Meter unter Gelände (Phyrolith). Schlagzahlbereich der Mittelschweren Rammsondierung DPM: N10 = 0 bis 1, durchschnittliche Schlagzahl N10* = 1. Lagerung: locker gelagert.. Farbe: schwarzbraun-graubraun-rötlichbraun-hellbraun.

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Oberboden: Sandig-schluffig, humos, Gewinnungsklasse 1 nach DIN 18.300 (Oberboden). Bodengruppe OH gemäß DIN 18.196. Reduktosole, Technolithe und Phyrolithe sind für vegetationstechnische Zwecke ungeeignet und sind entsprechend ihrer Z-Klassifizierung abzufahren. Sofern vorhanden, ist der "gewachsene" Oberboden im Bauquartier für spätere vegetationstechnische Andeckzwecke abzutragen, zu schützen und in geeigneter Weise zwischenzulagern. 2.2.2 Auffüllung Tiefe: Bohrsondierung B1: 0,12 bis 1,23 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B2: 0,23 bis 2,26 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B3: 0,00 bis 0,51 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B4: 0,00 bis 1,05 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B5: 0,25 bis 0,56 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B6: 0,00 bis 1,43 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B7: 0,10 bis 1,79 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B8: 0,10 bis 1,84 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B9: 0,10 bis 1,86 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B10: 0,00 bis 1,32 Meter unter Gelände. Schurf SCH 1: 0,15 bis 1,28 Meter unter Gelände. Schurf SCH 2: 0,20 bis 1,98 Meter unter Gelände. Schurf SCH 3: 0,00 bis 0,80 Meter unter Gelände. Schurf SCH 4: 0,16 bis 0,73 Meter unter Gelände. Schlagzahlbereich der Mittelschweren Rammsondierung DPM: N10 = 1 bis 33, durchschnittliche Schlagzahl N10* = 5. Wichte: / ` (über / unter Wasser) = 18 / 8 kN/m3. Reibungswinkel: = 30°. Kohäsion: 0 kN/m2. Steifemodul: Es = 5 MN/m2 (unverdichtet). Konsistenz / Lagerung: locker bis mitteldicht gelagert; mit eingelagerten Bauwerksresten und Hohlräumen. Farbe: ockerfarben-braun-grau-rötlich. Auffüllung: Gewinnungsklasse 3 bis 6 nach DIN 18.300; Bodengruppen SU (schluffiger Sand) bis GU gemäß DIN 18.196 (schluffiger Kies). Im derzeitigen Zustand - inhomogene Beschaffenheit, zahlreiche Bauwerksreste, unverdichtet - ist der technogene Teil der Auffüllung nicht als Gründungsschicht und nicht für Erdbauzwecke geeignet. Auffüllungen aus umgelagerten Erdstoffen jedoch (die mit gewachsenen Deckschichten innig verzahnt und nach Augenschein schwer unterscheidbar sind) sind als Fundationsboden und als Erdplanum für den Straßenbau geeignet. Im Zuge der Grundstücksertüchtigung werden detaillierte Vorgaben aufgestellt.

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Abb. 3: Auffüllungen in den frischen Stößen von Schurf 2 mit knapp 2 Meter Stärke. In der Schurfsohle rechts sind verhärtete Krusten aus Eisen(III)Hydroxid erkennbar (vermutlich Marker für historischen Wasserstand). Aufnahme vom 23.02. 2012. 2.2.3 Auentone und -lehme Tiefe: Bohrsondierung B1: nicht nachgewiesen. Bohrsondierung B2: 2,26 bis 2,51 Meter unter Gelände (mit Eisenocker). Bohrsondierung B3: 2,47 bis 4,87 Meter unter Gelände (mit Eisenocker). Bohrsondierung B4: nicht nachgewiesen. Bohrsondierung B5: nicht nachgewiesen. Bohrsondierung B6: nicht nachgewiesen. Bohrsondierung B7: 2,31 bis 4,65 Meter unter Gelände (mit Eisenocker). Bohrsondierung B8: 1,84 bis 4,53 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B9: 2,47 bis 4,65 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B10: nicht nachgewiesen. Schurf SCH 1: nicht nachgewiesen. Schurf SCH 2: 0,20 bis 1,98 Meter unter Gelände. Schurf SCH 3: 1,98 bis 2,66 Meter unter Gelände (mit Eisenocker). Schurf SCH 4: 2,51 bis 4,52 Meter unter Gelände (mit Eisenocker). Schlagzahlbereich der Mittelschweren Rammsondierung DPM: N10 = 12 bis 56 (Stein durchrammt), durchschnittliche Schlagzahl N10* = 14. Wichte: / ` (über / unter Wasser) = 20 / 10 kN/m3. Reibungswinkel: = 27,5°. Kohäsion: 15 kN/m2. Steifemodul: Es = 12 MN/m2.

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Konsistenz: steif bis halbfest. Farbe: graubraun - dunkelbraun. Die Plastizitätskarte des Auenlehms, weist mittelplastische Tone aus (TM-Böden), die alle links der A-Linie liegen. Der Glühverlust der Auenlehmproben liegt zwischen 3 und 6 % und kennzeichnet schwach humose bis humose Mineralböden, ihr Karbonatgehalt liegt unter 5 %. Im Arbeitsgebiet ist der Auenlehm ein feingeschichtetes, stark feinsandig-mittelkiesiges und porenreiches Ton-Schluff-Gemisch mit deutlichem Prismengefüge und auffälligem Glimmergehalt. Organische Reste (Hölzer, Schneckengehäuse und Muschelschalen) sowie Kulturreste wurden nicht nachgewiesen. Sein Geröllbestand setzt sich überwiegend aus Quarzporphyren und Porphyriten, daneben aus Muschelkalk, Sandstein und Quarziten zusammen.

Abb. 4: Mit Eisenkrusten verzahnter Beckenton im Schurf 2. Die Beurteilung des Auenlehms hinsichtlich Betonangriff gemäß DIN 4030 ergab aufgrund eines Säuregrades nach Baumann-Gully von knapp 172 mL/kg keinen angreifenden Boden. Unter Beachtung seiner bodenphysikalischen Eigenschaften ist der Auenlehm als Fundationsboden geeignet.

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2.2.4 Schluff-Sand-Kies-Gemische und Pleißeschotter Tiefe: Bohrsondierung B1: 1,23 bis 7,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Bohrsondierung B2: 2,51 bis 7,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Bohrsondierung B3: 4,87 bis 6,21 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B4: 1,05 bis 6,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Bohrsondierung B5: 0,56 bis 6,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Bohrsondierung B6: 1,43 bis 5,59 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B7: 4,65 bis 5,95 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B8: 4,53 bis 5,79 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B9: 4,65 bis 5,45 Meter unter Gelände. Bohrsondierung B10: 1,32 bis 5,42 Meter unter Gelände. Schurf SCH 1: 1,28 bis 5,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Schurf SCH 2: 2,66 bis 5,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Schurf SCH 3: 4,52 bis 5,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Schurf SCH 4: 4,36 bis 5,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Schlagzahlbereich der Mittelschweren Rammsondierung DPM: N10 = 2 bis 59 (Stein durchrammt). Mittlere Schlagzahl N10* = 16; an der Nahtstelle zum Grundwasser abnehmende Lagerungsdichte. Wichte: / ` (über / unter Wasser) = 18 / 11 kN/m3. Reibungswinkel: = 40°. Kohäsion: 0 kN/m2. Steifemodul: Es = 150 MN/m2. Bettungsziffer: kS 40 MN/m3 (unter folgender Randbedingung: Das Sand-Kies-Gemisch weist einen Verdichtungsgrad von mindestens 97 % seiner einfachen Proctordichte auf). Lagerung: mitteldicht bis dicht. Farbe: Mischfarbe gelborange-hellgrau-braun-rötlich. Die stellenweise kalkig verbackenen Pleißeschotter sind ein Schluff-Sand-Kies-Stein-Block-Gemisch mit intermittierender bis weitgestufter Körnungslinie. Bautechnisch ist es den Bodengruppen GT* bis GI (stark toniger bis intermittierend gestufter Kies) nach DIN 18.196 zuzuordnen. Sein Geröllbestand setzt sich überwiegend aus Kalksteinen verschiedener Provenienz, daneben aus Sandsteinen, Quarziten und Lyditen zusammen. In die Schotter eingelagert sind mehrere dunkle Eisenockerlager, die frühere Grundwasserstände vermarken und verhärtete Krusten aus Eisen(III)Hydroxid darstellen. Sie sind in feuchten Niederungen beim Oberflächenaustritt von Grundwasser mit hohem Gehalt an gelöstem zweiwertigem Eisen entstanden, das dort mit dem Luftsauerstoff in Berührung kam und oxidierte. Hervorragende Eignung für die Aufnahme hoher Bauwerkslasten.

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Abb. 5: Gemischtkörniger Schluff-Sand-Kies-Boden, Haufwerk aus dem Schurf Schurf 4 südöstlich des Galvanik-Gebäudekomplexes.

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2.2.5 Geschiebelehm Tiefe: Bohrsondierung B1: nicht nachgewiesen bis Endtiefe. Bohrsondierung B2: nicht nachgewiesen bis Endtiefe. Bohrsondierung B3: 6,21 bis 10,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Bohrsondierung B4: nicht nachgewiesen bis Endtiefe. Bohrsondierung B5: nicht nachgewiesen bis Endtiefe. Bohrsondierung B6: 5,59 bis 6,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Bohrsondierung B7: 5,95 bis 10,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Bohrsondierung B8: 5,79 bis 6,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Bohrsondierung B9: 5,45 bis 6,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Bohrsondierung B10: 5,42 bis 6,00 Meter unter Gelände (Endtiefe). Schurf SCH 1: nicht nachgewiesen bis Endtiefe. Schurf SCH 2: nicht nachgewiesen bis Endtiefe. Schurf SCH 3: nicht nachgewiesen bis Endtiefe. Schurf SCH 4: nicht nachgewiesen bis Endtiefe. Schlagzahlbereich der Mittelschweren Rammsondierung DPM: N10 = 19 bis 93 (Stein durchrammt, Zunahme der Mantelreibung). Mittlere Schlagzahl N10* = 31. Wichte: / ` (über / unter Wasser) = 22 / 12 kN/m3. Reibungswinkel: = 31,5°. Kohäsion: 25 kN/m2. Steifemodul: Es = 100 MN/m2. Konsistenz: steif bis fest. Farbe: hellbraun-ockerfarben-hellgraubraun. Schluffig-sandiger Lehm mit einem Stein- und Blockanteil, der mit zunehmender Tiefe stark ansteigt. Als Fundationsschicht gut geeignet.

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2.3 Maßgebende Bodenkenngrößen Für erdstatische Berechnungen maßgebende Bodenkenngrößen (Normwerte / Mittelwerte der Einwirkungen / Widerstände) sind in unten stehender Tabelle zusammengestellt. Diese Bodenkenngrößen beschreiben die mechanischen Eigenschaften der anstehenden Böden im vorhandenen, ungestörten Lagerungszustand. Dabei wurden durch uns Sicherheiten im Sinne von Teilsicherheitsbeiwerten bzw. summarischen Sicherheitsbeiwerten nicht berücksichtigt. Wo auswertbare Versuchs- oder Untersuchungsergebnisse nicht zur Verfügung standen, wurden Normwerte anhand der Angaben im Fachschrifttum (beispielsweise DIN 1055, Teil 2) und / oder aufgrund unserer örtlichen Erfahrungen geschätzt. Die in der Tabelle aufgeführten Bodenkenngrößen sind ebenso für die Lösung derjenigen grundbaulichen Aufgaben verbindlich, bei denen zum Beispiel die Größe der Erdlast von den in der vorhandenen Lagerung wirksamen Scherparametern abhängig ist. Bodenart A U,s*,g,t` fG,s*,u,mg mS,u,g,x Geogenetische Bezeichnung gemäß Geol. Jahrbuch A 112 (1989)

Auffüllung GU

Auenlehm TM bis GU*

Schluff-Sand-Kies-Gemisch GW, GU*

Verlehmtes Kies-Stein-Gemisch GU

Wichten / [kN/m3]

18 / 8 20 / 10 18 / 11 22 / 12

Reibungswinkel [°]

30 27,5 40 30

Steifemodul ES

[MN/m2] 10 10 150 50

Bettungsmodul kS

[MN/m3] 5 5 30 20

Einaxiale Druckfestigkeit qu [MN/m2]

-- -- -- --

Kohäsion c` [MN/m2]

0 0,015 0 0,025

Wasserdurch- lässigkeitsbeiwert kf [m/s]

10-4 bis 10-6 10-5 bis 10-6 10-4 bis 10-6 10-5 bis 10-7

Gewinnungsklasse gem. VOB DIN 18.300

3 bis 5 4 4 bis 6 4 bis 6

Frostempfindlich- eitsklasse gem. ZTVE-StB 94

F 3 F 3 F 1 bis F 2 F 2

Tabelle: Projektspezifische Rechenwerte zum Bauvorhaben „Kuhle” in Markkleeberg (Lkrs. Leipzig)

[18]


2.4 Gewinnungsklassen nach VOB DIN 18.300 In obenstehender Tabelle sind auch die nach den Klassifikationsrichtlinien der DIN 18.300 und den ergänzenden Hinweisen in den ZTVE-StB 2009 zutreffenden Bodenklassen und Frostempfindlichkeitsklassen angegeben. Generell hat man sich auf mittelschwer lösbare Böden der Gewinnungsklasse 4 mit ihrer ausgeprägten Witterungs- und Bewegungsempfindlichkeit einzustellen; steigt der Steinanteil, liegen schwer lösbare Böden der Klasse 5 vor. Bei Bedarf wird der Aushub in der Baugrube für abrechnungstechnische Zwecke differenziert durch den Gutachter eingestuft. 2.5 Wiederverwendbarkeit von Erdaushub, Schadstoffbelastung der technogenen Auffüllung Schluffig-kiesig-sandige Mischböden ohne technogene Überprägung sind entsprechend ihrer Verdichtungskenngrößen (s. Anhang) für Erdbauzwecke wiederzuverwenden. Ihre Verdichtungskenngrößen sind in Anlage 20 aufgeführt. Stärker bindige Böden sind zwar für eine Wiederverwendung ungeeignet (man befindet sich auf dem "nassen Ast" der Proctorkurve - geforderte Verdichtungsgüte ist nicht erreichbar), können aber mit hydraulischen Bindemitteln stabilisiert und dann für qualifizierte Zwecke im Bauquartier wiederverwendet werden. Zugabe von 20 Vol.-% Feinkalk zum Aktivieren des Bodens wird empfohlen. Voraussetzung: Im zu verbessernden Boden sind keine schädlichen Substanzen enthalten (Glühverlust kleiner 5 %); bei der Zerkleinerung der Böden sind keine Schwierigkeiten zu erwarten, die auf die Gerätedispositionen Einfluß haben könnten. Abgestimmt auf das Ziel der Bodenstabilisierung, Verformungsmoduln Ev2 größer 45 MN/m2

bzw. eine Ziel-Druckfestigkeit von 0,20 MN/m2 zu erreichen, ist eine Bindemittelzugabe von

130 kg/m3

erforderlich (zum Beispiel mit Mischbinder Dorosol C 20). Die in den Anlagen 22-1 bis 22-6 umwelttechnisch bewerteten technogenen Auffüllungen werden wie folgt behandelt: - Materialien und Böden, die als gefährliche Abfälle klassifiziert wurden und größer / gleich Z 2 eingestuft sind, werden entsprechend der Deklarationsanalytik entsorgt. - Materialien und Böden mit Einstufung bis einschließlich Z 1.2 (das entspricht der Hintergrundbelastung des Bauquartiers und seiner Umgebung) werden mechanisch (Grobkornstabilisierung) bzw. hydraulisch (Mischbinder) vergütet (s. oben) und konsequent für Zwecke der Geländeregulierung vor Ort wiedereingebaut.

[19]


3 Wasser im Baugrund Grundwasser wurde durch die punktuelle Baugrunderkundung in folgenden Tiefen angeschnitten: Sondierung Anschnitt

GW [m u. Gel.]

Anschnitt GW [+m HN]

GW-Stand nach Bohrende [m u. Gel.]

GW-Stand nach Bohrende [+mHN]

B1 5,21 111,94 5,14 112,01 B2 5,36 111,7 5,21 111,85 B3 5,33 112,09 5,26 112,16 B4 4,30 111,75 4,28 111,77 B5 5,14 111,1 5,09 111,15 B6 5,19 112,1 5,17 112,12 B7 5,36 112,06 5,29 112,13 B8 5,31 112,07 5,26 112,12 B9 5,18 111,91 5,15 111,94 B10 5,24 111,94 5,20 111,98 Das angetroffene Grundwasser, das zum oberen Grundwasserstockwerk gehört, ist ungespannt bzw. im Bereich von Geschiebelehmen und - mergeln örtlich leicht angespannt. Bedingt durch den Braunkohlenbergbau der Umgebung des Bauquartiers wurde der natürliche Grundwasserhaushalt durch Grundwasserabsenkung, bauliche Eingriffe in die Vorflut sowie Kanalisation und Abdichtung von Fließgewässern (künstliches Pleißebett bis zum Leipziger Gewässerknoten) substantiell beeinflußt. Gegenwärtig ist die Situation durch einen wiedereinsetzenden Grundwasseranstieg geprägt, der durch die Flutung ausgekohlter Tagebaue und Stillegung von Entwässerungseinrichtungen verursacht wird. Damit einher geht der Eintrag sauren Grundwassers und längerfristig die höhere Betonaggressivität des Wassers. Für die erdberührenden Bauteile der in der "Kuhle" geplanten Wohnbebauung hat diese längerfristige Tendenz keine substantiellen Auswirkungen. Die Deckschichten im Bauquartier sind mit kf-Werten deutlich kleiner als 10-4 m/s im Sprachgebrauch der Abdichtungsnorm DIN 18.195 wenig durchlässig (vermeintlich durchlässige, leicht bindige Sand-Schluff-Gemische). Daher kommt der Lastfall DIN 18.195-6 - Abschnitt 9 „Zeitweise aufstauendes Sickerwasser” zur Anwendung. Tiefgaragen und Kellergeschosse brauchen nicht als sogenannte „weiße Wannen” (alternativ schwarze oder braune Wannen) ausgeführt werden. Hautförmige Abdichtungen sind völlig ausreichend.

[20]


Das Talgrundwasser der Pleiße ist nach unserer bauchemischen Wasseranalyse als schwach angreifend gemäß DIN 4030 einzustufen. Die wasserchemischen Untersuchungen (s. Anlage 22-7) haben gezeigt, daß die Prüfwerte der Bundesbodenschutzverordnung für alle untersuchten Parameter unterschritten werden. Es besteht daher nach dem Erachten des Unterzeichnenden keine Erfordernis sanierender Eingriffe in das Grundwasser am Standort.

[21]


4 Gründungstechnische Empfehlungen 4.1 Grundsätzliches: Die einzelnen Bauwerke können sowohl flächenhaft auf verhältnismäßig dünnen Tragschichtpolstern als auch konventionell auf Einzel- oder Streifenfundamente gegründet werden. Der Abtrag der Bauwerkslasten in tiefere Baugrundschichten ist nicht erforderlich. Wird flächenhaft gegründet, sollten mindestens 20 cm starke Platten mit oder ohne Bewehrung vorgesehen werden. So werden Sohlnormalspannungen und vor allem Setzungsunterschiede verringert. Die Bauwerkssohlen würden somit gegen Auftrieb biegesteif aus Beton oder Stahlbeton hergestellt. Als Sicherheit gegenüber der Baufirma und anderen Auftragnehmern sind die Platten statisch zu berechnen. Wird das Tragschichtpolster entsprechend ertüchtigt, kann problemlos auf unbewehrten Bodenplatten gegründet werden. 4.2 Bemessungskennwerte: Die DIN 1054 fordert für den Lastfall 1 (ständige Lasten und regelmäßige Verkehrslasten) eine Grundbruchsicherheit von mindestens 2,0 und von mindestens 1,5 im Lastfall 2 (zusätzliche unregelmäßige Verkehrslasten). Die Grundbruchsicherheit errechnet sich in Abhängigkeit von der Mindestbreite b und der Mindesteinbindetiefe t (= Fundamentsohle bis Fußboden- bzw. Geländeoberfläche) der Fundamente. Grundbruchberechnungen ergeben die für eine Gründung im veränderlichfesten Felszersatz möglichen folgenden zulässigen Bodenpressungen zul 0 für die Fundamentbemessung (Tabelle 1 und 2): Kleinste Einbindetiefe des Fundaments [m]

zul 0 [kN/m2] bei a b [m]

0,5 0,5 1,0 1,0 2,0 2,0 0,5 285 325 335 1,0 355 375 395 1,5 380 395 400 Tabelle 1: Zulässige Bodenpressung für Einzelfundament, gegründet in Schluff-Sand-Kies-Gemischen mit mindestens mitteldichter Lagerung und intermittierender Wasserführung

[22]


Kleinste Einbindetiefe des Fundaments [m]

zul 0 [kN/m2] bei b [m]

0,5 1,0 2,0

0,5 335 375 380

1,0 350 385 405

1,5 400 410 420 Tabelle 2: Zulässige Bodenpressung für Streifenfundamente, , gegründet in Schluff-Sand-Kies-Gemischen mit mindestens mitteldichter Lagerung und intermittierender Wasserführung. Zwischenwerte sind linear zu interpolieren. Die oben gemachten Angaben gelten für vertikale und zentrische Fundamentbelastungen. Bei exzentrischer Belastung sind die Angaben auf die nach DIN 4017 reduzierte Fundamentbreite b` zu beziehen. Bei zusätzlicher horizontaler Belastung H / V > 0,1 sind entsprechende rechnerische Standsicherheitsnachweise erforderlich. Für den Ansatz des Sohlreibungswinkels kann von sf = 2/3 ` ausgegangen werden. Der entsprechende Reibungswinkel kann in Abhängigkeit von der in der Gründungssohle angeschnittenen Bodenart aus Textbeilage 1 entnommen werden. Zum Nachweis der vorhandenen Bodenpressung braucht die Last des Unterbetons nur mit dem Differenzgewicht zum ausgehobenen Boden in die Berechnung eingeführt zu werden. Bei Einhaltung der angegebenen Bodenpressung und vorstehender Randbedingungen ist eine ausreichende Sicherheit gegen Grundbruch gewährleistet und die zu erwartenden Setzungen liegen in einer Größenordnung von wenigen Zentimetern. Für die Standsicherheitsnachweise (nach DIN 1054) in der Sohlfuge des Unterbetons kann eine seitliche Bettung (halber Erdwiderstand) durch den Boden nur berücksichtigt werden, wenn ausführungsbedingt ein ausreichender Kraftschluß Unterbeton / umgebender Boden sichergestellt ist. Für die Erddruckermittlung sind die Richtlinien der DIN 4085 maßgebend. Danach sind Stützwände, die sich weder um einen Pol drehen noch seitlich verschieben können, für die Erdruhedrucklast E0 zu bemessen. Der Erdruhedruck wirkt parallel zur Geländeoberfläche. Ein Wandreibungswinkel kann deshalb nicht in Ansatz gebracht werden. In Bezug auf den Ansatz des sogenannten Verdichtungserddruckes eV wird auf das Beiblatt zur DIN 4085 verwiesen. Bei Ausführung einer flächenhaften Gründung auf einer mindestens 30 cm starken Tragschicht aus statisch hochverdichtetem Mineralgemisch Rund- oder Brechkorn (unter bewehrten Bodenplatten 97 % und unter unbewehrten Bodenplatten 103 % der einfachen Proctordichte) kann diese vorab mit einer Bettungsziffer kS 60 MN/m3 bemessen werden.

[23]


Für den rechnerischen Nachweis der Gleitsicherheit stellen wir aufgrund örtlicher Erfahrungen und in Anlehnung an Dehne 1982 folgende Reibungsbeiwerte auf: Ortbeton auf: [1]Korngestuftes Schotter-Splitt-Sand-Gemisch 0/56 mm (Brechkorngemisch gemäß ZTV-SoB)

0,72

Magerbeton 0,75 4.3 Arbeitsräume, Abtreppungen, Fugen Zum Verfüllen der seitlichen Arbeitsräume sind einbaufähige Baustoffe im Bauquartier vorhanden. Bei Bedarf sind verdichtungsfähige Erdbaustoffe anzufahren. Das sind beispielsweise: Verfüllboden Reibungswinkel

/ i [°] Feucht- wichte [kN/m3]

Erdruhedruck- beiwert K0 [1]

korngestufte Mineralgemische 0/45 oder 0/56 (gebrochener Hartnaturstein)

37,5 21 0,391

natürliche Mineralgemische aus Rundkorn (Betonkiessand, Frostschutzkies, Grubenkies 0/32)

35,0 20 0,426

industrielle Nebenprodukte (Müllverbrennungsschlacke, Granulatasche)

33,0 17 0,455

Recyclingmaterial 35,0 19 0,426

Es sollten vorzugsweise grobkörnige Erdbaustoffe in die Arbeitsräume eingefüllt werden. Damit wird gleichzeitig ein Kapillarsaum um das Bauwerk herum angelegt. Wir empfehlen, unterhalb des in der Regel vorgesehenen Mutterbodenauftrags einen Vliesstoff der Bauklasse 2 als Trennelement auf die Arbeitsraumverfüllung aufzulegen. Somit wird einer Verschlammung des rolligen Verfüllmaterials vorgebeugt. Die Erdbaustoffe sind lagenweise in die seitlichen Arbeitsräume einzubauen. Die Arbeitsrichtlinien bezüglich der lockeren Schütthöhe und des Verdichtungsaufwandes sind strikt einzuhalten. Die oben aufgeführten Erdbaustoffe gehören zur Verdichtbarkeitsklasse 1. In der Arbeitsraumverfüllung ist ein Verdichtungsgrad DPr 0,97 (97 % Proctordichte) ausreichend. Sollten die Arbeitsräume überbaut werden, sind Verdichtungsgrade DPr 1,0 (100 % Proctordichte) zu erreichen.

[24]


4.4 Trockenhaltung der Tiefgaragen- und Kellergeschosse Werden Sohlplatten und Außenwände in Beton ausgeführt, ist bereits ein großer Widerstand gegen Wasser gegeben. Wird sogenannter WU- (Wasserundurchlässiger-) Beton verwendet, ist jedoch eine hohe Fachkenntnis und Umsicht des Planers und des Bauunternehmers erforderlich, um häufig auftretende schwerwiegende Fehler zu vermeiden. Aber selbst fachgerecht ausgeführter WU-Beton ist keinesfalls diffusionsdicht. In den zu schützenden Räumen ist daher stets mit erhöhter Luftfeuchtigkeit zu rechnen, die der beabsichtigten Nutzungsart entgegensteht. Eine Norm für WU-Beton ist in Arbeit und wird, so hofft man, mehr Klarheit bringen. Unterzeichnender plädiert eher für die Anwendung eines Lastfalles der Abdichtungsnorm DIN 18.195 und schlägt vor, eine der nachfolgend erwähnten Varianten anzuwenden: Variante (4.5.1): Zeitweise aufstauendes Sickerwasser mit Drainung Randbedingungen: Gering durchlässiger Boden, Gründungstiefe bis 3 Meter unter Gelände, Wasserdurchlässigkeitsbeiwert kf < 10-4 m/s, Bemessungswasserstand mindestens 0,30 Meter unterhalb Bauwerkssohle. Mit Drainung gemäß DIN 4095 = Lastfall DIN 18.195-4 (Bodenfeuchte, nichtstauendes Sickerwasser).

Abb. 6: Vorschlag zur Anordnung der Drainleitungen (Vollsickerrohre DN 150 mit Kontroll- und Spülschächten DN 400). Werden Abdichtung und Drainung kombiniert, erfolgt das Aufwerten einer im Prinzip unzureichenden Abdichtung durch die zusätzliche Drainmaßnahme. Das erfordert planerseits und ausführungstechnisch besondere Sorgfalt ! Nach unseren Erfahrungen ist eine dauerhafte Funktionstüchtigkeit der Drainanlagen nicht als selbstverständlich anzunehmen - aber unbedingte Voraussetzung. Die entsprechende Wartung der Drainanlagen ist hier zu beachten.

[25]


Abdichtungen gegen Bodenfeuchte und nichtstauendes Sickerwasser (1) Wandabdichtungen mit Bitumenbahnen: mindestens einlagig eingebaut; Klebebahnen mit Heißbitumen aufgeklebt, Schweißbahnen vorzugsweise aufgeschweißt. Es sind kaltflüssige Bitumen-Voranstriche zu verwenden. Neu aufgenommen: Kaltselbstklebende Bitumen - bahnen (KSK) - stetig wachsender Marktanteil. Vorteil = schnelle und saubere Verarbeitbarkeit in der Fläche. Voraussetzung = Vorplanung und Geschick, da einmal angedrückte Bahnen unveränderlich haftenbleiben. Beschränkung = Bodenfeuchtigkeit, nichtstauendes Sickerwasser und mäßige Beanspruchung bei nichtdrückendem Wasser gemäß Teil 5. Bitumenbahnen Hergestellt nach DINorm Beurteilung Glasvlies-Bitumendachbahnen V 13 52.143 Dichtungsbahnen Cu 0,1 D 18.190-4 Bitumen-Dachdichtungsbahnen 52.130 Empfehlenswert Bitumen-Schweißbahnen 52.131 Empfehlenswert Polymerbitumen-Dachdichtungsbahnen PYE

52.132 Empfehlenswert

Polymerbitumen-Schweißbahnen PYE

52.133 Empfehlenswert

Bitumen-Schweißbahnen mit 0,1 mm Kupferbandeinlage

Analog 52.131

Kaltselbstklebende Bitumen-Bahnen KSK

Gemäß den Anforderungen der Norm 18.195-2, Tabelle 10

Empfehlenswert

(2) Mit kunststoffmodifizierten Bitumendickbeschichtungen (KMB): kein Einsatz bei drückendem Wasser ! Verarbeitung nur durch Bauwerksabdichter = anerkannter Lehrberuf. Auftrag in 2 Arbeitsgängen. Trockenschichtdicke mindestens 3 mm, unebener Untergrund und offene Stoßfugen bis 5 mm sowie Profilierungen bei Ziegeln u.a. Müssen in separatem Arbeitsgang vorher ausgeglichen werden. Handwerklich bedingte Schwankungen des Auftrages sind abschnittsweise auf maximal 100 % Mehrstärke begrenzt (Durchtrocknungsproblem), Kontrolle der Schichtdicke durch Messung der Naßschichtdicke. Durchtrocknung an Referenzprobe auf identischem Untergrund prüfen. Keine Regeneinwirkung vor Erreichen der Regenfestigkeit. Keine Wasserbelastung und Frosteinwirkung vor Durchtrocknung. Starke Wärme-Einstrahlung kann Blasenbildung beim Trocknen bewirken. Bei Fugenausbildungen + Lose-/Festflanschkonstruktionen ist Materialwechsel auf Kunststoffbahnen mit Vlieskaschierung erforderlich; weitaus geringere Fähigkeit zur Rißüberbrückung als bei Bahnen. Bereits in alter Normung waren Bitumen-Spachtelmassen enthalten; die derzeit gängigen Baustoffe sind Weiterentwicklungen dieser Massen, die gegebenenfalls auch aufgespritzt werden können.

[26]


Die mit der neuen Norm erarbeiteten Anforderungen an die stofflichen Eigenschaften, die Verarbeitung und baulichen Voraussetzungen gehen teilweise weit über die bisherigen Festlegungen der Industrie hinaus. Stoffart Anforderungen nach

DINorm Beurteilung

Kunststoffmodifizierte Bitumendickbeschichtung

18.195-2, Tabelle 9 Empfehlenswert

(3) Mit Kunststoff - Dichtungsbahnen: PVC-P-Bahnen (Polyvinylchlorid weich), ECB (Ethylencopolymerisat-Bitumen), PIB (Polyisobutylen), EVA (Ethylen-Vinyl-Acetat), EPDM (Elastomer), EPDM mit Selbstklebeschicht. Einlagiger Einbau, nicht sicher gegen Hinterläufigkeit, wegen loser Verlegung. Unwirtschaftlich und technisch nicht sicher. Bei geplanter Verklebung werden bitumenverträgliche Bahnen mittels Bitumenklebemasse auf Voranstrich eingebaut - hohe Materialpreise, lohnaufwendiger Einbau. Keine zusätzliche Sicherheit. Kunstoff-Bahnen Hergestellt nach DINorm Beurteilung ECB (Ethylencopolymerisat-Bitumen)

16.729

PIB (Polyisobutylen) 18.190-4 PVC-P-Bahnen (Polyvinylchlorid weich) Mit Verstärkung aus Synthese-Fasern mit Glasvlieseinlage Unverstärkt / bitumenverträglich Unverstärkt

16.734 16.735 16.937 16.938

EVA (Ethylen-Vinyl-Acetat) Gemäß 18.195-2, Tabelle 7 EPDM (Elastomer), bitumenverträglich

Analog 7864-1

EPDM mit Selbstklebeschicht, bitumenverträglich

Analog 7864-1

Abdichtung der Bodenplatte - Gleiche Stoffe wie für die Wandabdichtung, Asphaltmastix regional weitverbreitet. Abdichtung kann sowohl oberhalb oder unterhalb der Sohlplatte erfolgen. Unterhalb ist eine Betonsauberkeitsschicht oder ähnlich standfester Untergrund (Wärmedämmung o.ä.) erforderlich. Oberes Ende von Wandabdichtungen (Gebäudesockel) - Abdichtung gegen seitliche Feuchtigkeit im Regelfall bis 0,30 Meter über Gelände hochführen. Bei späteren Geländeveränderungen 0,15 Meter nicht unterschreiten. Bei wasserabweisenden Bauteilen kann die Abdichtung oberhalb des Geländes entfallen. Niveaugleiche Gebäudeeingänge = Sondermaßnahmen vorsehen.

[27]


Waagerechte Ausbildung in Wänden (Mauersperrbahnen) - Ist eine Maurerleistung. Bei Betonwänden ist eine Sperrschicht nicht möglich. Bei Erfordernis ist zum Beispiel der Auftrag von Betonschlämmen vorzusehen. - Stoffe: (1) Bitumen - Dachbahnen mit Rohfilzeinlage DIN 52.128 (Typ R 500), (2) Bitumen-Dachdichtungsbahnen DIN 52.130 (Typ G 200 DD bzw. PV 200 DD), (3) Kunststoff-Dichtungsbahnen wie Abschnitt 4.1 dieses Skripts. Die Bahnen werden einlagig lose verlegt und um 0,20 Meter überdeckt. Außen- und auch Innenwände sind durch mindestens eine horizontale Sperrschicht gegen aufsteigende Feuchtigkeit zu schützen. Flächenabdichtungen von Außenwand und Sohle sind zumindest derart an die Sperrschicht heranzuführen, daß keine Feuchtebrücken entstehen. Zweckmäßig kann man die Abdichtung der Sohlplatte unter der ersten Mauerschicht durchführen, sodaß sich keine gesonderte Sperrschicht erforderlich macht. KMB können in und unter Wänden nicht eingesetzt werden, da die kleinflächigen hohen Streifenlasten der Wände zum seitlichen Ausfließen des Bitumens führen kann. Variante (4.5.2): Zeitweise aufstauendes Sickerwasser ohne Drainung = Lastfall DIN 18.195-6. Randbedingungen: Bemessungswasserstand mindestens 0,30 Meter unterhalb der Bauwerkssohle (Unterkante), Gründungstiefe höchstens 3 Meter. - Abdichtungen von Außenwand und Sohlplatte müssen eine geschlossene Wannenform bilden. Die Bodenabdichtung liegt in der Regel unter der Sohlplatte. (1) Abdichtung mit KMB, mit zwischenliegender Verstärkung aus Gewebe oder Vlies. Trockenschichtdicke mindestens 4 mm. Hinsichtlich derb Rißüberbrückung beschränkt auf Rißweite maximal 1,0 mm und Rißkantenversatz höchstens 0,5 mm. (2) Mit Polymerbitumen - Schweißbahnen DIN 52.133, Typ PYE-PV 200 S5 bzw. PYE-G 200 S5: mindestens einlagig, vollflächig aufgeschweißt. (3) Mit Bitumen- oder Polymerbitumen-Klebebahnen DIN 52.130 Typ G 200 DD bzw. PV 200 DD und / oder DIN 52.132 Typ PYE-G 200 DD bzw. PYE-PV 200 DD: Mindestens zweilagig, vollflächig verklebt. (4) Mit Kunststoff - Dichtungsbahnen, wie Abschnitt. Eine Lage, bitumenverträglich, vollflächig mit Heißbitumen aufgeklebt.

[28]


5 Straßen- und Wegebau Um die Decke der Erschließungsstraße und der Parkplätze, die auf wechselnd frostempfindlichen Deckschichten aufliegen, zu schützen, muß ein frostsicherer Aufbau aus einer kapillarbrechenden Frostschutzschicht realisiert werden. Entsprechend den anerkannten Regeln der Technik sollte die Bestimmung der Mindestdicke des frostsicheren Oberbaus im vorliegenden Fall gemäß RStO 01 wie folgt vorgenommen werden: Bauklasse V / VI / Frostempfindlichkeitsklasse F 2 (mittel frostempfindlich): 40 cm. Frosteinwirkungszone II (korrigiertes Bild 6 „Frosteinwirkungszonen” auf Seite 14): +5 cm. Lage der Gradiente: Anschnitt: + 5 cm. Wasserverhältnisse: günstig gemäß ZTVE-StB 94, 2.3.3.2: +/- 0 cm. Ausführung der Randbereiche: Außerhalb geschlossener Ortslage: +/- 0 cm. Aus diesen Randbedingungen folgt die Dicke des frostsicheren Oberbaus mit 0,50 Metern. Wie die Versuchsprotokolle zweier statischer Plattendruckversuche (s. Anlagen 16 und 17) zeigen, ist das gemischtkörnige sandig-kiesige Erdplanum mit Verformungsmoduln Ev2 >> 45 MN/m2 tragfähig genug für die die Wohngebiets-Straßenbauzwecke. Die erhöhten Verhältniswerte aus Zweit- und Erstbelastung (unverdichtetes Rohplanum) werden durch das Abbügeln des Planums auf das normgerechte Maß erniedrigt.

[29]


6 Versickern von Niederschlags- und Drainwasser Nach erfolgter Revitalisierung des Altstandortes kann grundsätzlich in seinen Untergrund versickert werden; dann ist gewährleistet, daß das versickernde Wasser keine kontaminierten Bodenabschnitte mehr passiert. 6.1 Klima, Niederschlag

Niederschlagsmenge Die mittlere jährliche klimatische Wasserbilanz KWBa liegt im Arbeitsgebiet zwischen +300 bis +400 mm und ist als hoch einzustufen. Mit einer Spanne von -50 bis +50 schwankt die mittlere klimatische Wasserbilanz KWBv der Hauptvegetationsperiode Mai bis Oktober hier im geringen Bereich. Die Ermittlung der maßgebenden Regenspende für eine Dauer des Bemessungsregens D = 15 Minuten (jährliche Überschreitungshäufigkeit des Bemessungsregens n = 0,2 in 1/a und Dauer des Bemessungsregens T = 15 min), ist tabellarisch gemäß Kostra-digital (Deutscher Wetterdienst) als Anlage 4 dargestellt. Als mit einem Toleranzbetrag von 10 % beaufschlagte Regenspende r15(1)* für die „worst case”-Bemessung der Versickeranlagen wurde knapp 120 L / s . ha ermittelt. Beschaffenheit des Niederschlags

Hinsichtlich Art und Umfang potentieller Schadstoffe im Niederschlagswasser ist für das Bauquartier festzustellen:

Es ist davon auszugehen, daß bedingt durch die Lage eine urbane Standortbelastung des Niederschlages stattfindet.

Da von Dachflächen abfließendes Wasser entwässert wird, sind Verunreinigungen mit organischen Komponenten, wie gelöstem Vogelkot, Blütenstaub, Laub oder Teilen von Tierkadavern zu besorgen.

Da als Dachmaterial Betonsteine ggf. mit Solarmoduln eingesetzt werden sollen, ist hier von einer mittleren Pufferkapazität des Materials auszugehen (Daten nach Grottker 1992):

min. pH max. pH Regenwasser 3,80 3,92 Betonsteinoberflächen 4,62 6,30

Befestigte Flächen

Als versiegelte Flächen werden die geplanten Dachflächen angesetzt. Die Straßen und Parkplätze im Quartier werden konsequent hydroaktiv befestigt, um die Versiegelung am Standort einzuschränken.

[30]


6.2 Bodenzusammensetzung Der geplante Versickerort liegt im Leipziger Talquartär. Es sind Kultosole, speziell Stadtböden des urbanen Verdichtungsraumes und Parabraunerden vorhanden. Man hat es bautechnisch je nach Anschnitt mit schwachbindigen bis gemischtkörnigen Böden (Bodengruppen SU; Sand schluffig bis GU*, Kies stark schluffig gemäß DIN 18.196) zu tun. Bodenkundlich findet man am Standort sandige Lehmböden, die kalkarm bis kalkfrei sind. Diese Böden weisen mittlere Durchlässigkeit auf und sind daher kaltgründig. Es sind nährstoff-, insbesondere kalireiche Böden. 6.3 Bodenphysikalische Kennwerte

Wasserdurchlässigkeit

Durch Infiltrometerversuch wurde für den Boden bis zu einer Tiefenstufe von 1,9 Meter unter Gelände folgende Durchlässigkeitsbeiwerte kf ermittelt: Bodenart Einschätzung der

VersickerfähigkeitDurchlässigkeitsbeiwert

B2: Untergrund, Infiltrometerversuch bei 2,00 m u. Gel.

geeignet kf1 = 5,97 . 10-6 m/s









Mittelwert geeignet kf* = 1,58 . 10-5 m/s

Unsere Einschätzung der Versickerfähigkeit erfolgt nach der Maßgabe des ATV-Arbeitsblattes A 138, daß ".....für Versickeranlagen Lockergesteine....." in Frage kommen, ".....deren kf-Werte im Bereich von 5 10-3 bis 5 10-6 m/s liegen". Die Geländewerte werden bewußt nicht favorisiert und mit einem Korrekturfaktor 2 gemäß Tabelle B.1 DWA-A 138 (S. 57 ff.) versehen, um einen Sicherheitsspielraum für die Bemessung der Anlagen zu gewinnen. Abweichungen in vertikaler und horizontaler Richtung können nach unserer Erfahrung durch grozügige und sichere Bemessung der Versickeranlagen in einer Dimension von 10-1 ausgeglichen werden.

[31]


Wie in den meisten Fällen liefern Gelände- und Laborversuche unterschiedliche Ergebnisse, jedoch sind die Schwankungen relativ niedrig. Die höheren Feld - Durchlässigkeiten werden durch Mikro- und Makrostrukturen des Bodens bedingt (Fissuren, Risse, Trennflächen), die in Laborproben nicht erfaßt werden können oder bei denen es zu Störungen durch die Probennahme kommt. Darüber hinaus ist beim Feldversuch der an der Durchströmung beteiligte Bodenkörper unter Umständen nicht exakt definierbar. Die gewählten Gradienten unterscheiden sich genau wie die Durchströmungsrichtung und die Möglichkeiten zur Aufsättigung des durchströmten Bereiches. Fachautoren geben die extreme Spanne kf-Gelände / kf-Labor = 0,1 bis 4,6 . 10-4 m/s an. Die streckenweise geringfügig verlehmten Deckschichten am geplanten Versickerort sind als gut versickerungsfähig einzuschätzen. Korngrößenverteilung, Tongehalt

Die Untersuchung der Kornverteilung gestattet folgende Bodencharakteristik: Weitgestuftes Schluff-Sand-Kies-Stein-Gemisch mit einem Feinkorngehalt von 13,5 Gewichts-%. Humusgehalt Die Bestimmung des Glühverlustes bei 400 °C liefert ausreichend genaue Werte zur Abschätzung des Humusgehaltes der Böden: Tiefe [Meter unter Gelände]

Glühverlust [%] Einstufung

0,0 bis 0,3 6,84 stark humos h40,3 bis 1,0 5,13 stark humos h41,0 bis 1,3 0,88 sehr schwach

humosh1

Die qualitative Prüfung der Böden mittels verdünnter Salzsäure läßt auf schwachen Kalkgehalt schließen (schwaches, nicht anhaltendes Aufbrausen). Bodenreaktion Mit folgenden pH-Werten in der Spanne zwischen 6 und 7 sind die untersuchten Böden als neutral bis sehr schwach sauer einzuschätzen: Tiefe [Meter unter Gelände] Boden-pH-Wert [--] Einstufung Organische Auflage 6,4 Sehr schwach

sauers1

0,0 bis 0,3 (Mineral. Oberboden)31

6,9 neutral s0

0,3 bis 1,0 (Unterboden) 7,0 neutral s0 1,0 bis 1,3 (Untergrund) 6,8 neutral s0

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Man befindet sich somit in der anzustrebenden optimalen Spanne der Boden-pH-Werte zwischen 5,4 und 7,0 (CaCl2) für Pflanzenwachstum, Humusgehalt und Nährstoffverfügbarkeit. 6.4 Schadstoffrückhaltevermögen

Ein geogener Hintergrund, der das Rückhaltevermögen der Böden und ihres Ausgangsgesteins im Hinblick auf zugeführte Schadstoffe, Bakterien und Viren wesentlich beeinträchtigt, ist nach unserer Ortskenntnis nicht gegeben. Die pH-Werte der Lösungsphase des Mineralbodens zwischen 6,4 und 7 lassen sich dem Silikatpufferbereich mit folgenden Eigenschaften zuordnen: Säurepufferung an primären Silikaten, Tonmineralneubildung, Freisetzung von Alkali- und Erdalkali-Ionen, optimale Nährstoff-Verfügbarkeit, Vergrößerung der Kationen-Austauschkapazität.

Die Berechnung der mindestens erforderlichen Stärke der filternden Schichten wird überschlägig anhand der Technischen Regel W 101 (DVGW 1995) wie folgt durchgeführt: Schutzwirkung Ld des Bodens: Ld = h1 . l1 + h2 . l2 + hn-1 . ln-

1 + hn . ln

mit: hn = Stärke der im Gelände bestimmten Teilschichten ln = Index für die Dimensionierung.

Für die Gesteinsart L 7 (Schluffiger Kies, reichlich Sand und Ton) wird aus dem Tabellenwerk der W 101 der Parameter l zu 0,13 bestimmt. Rechnet man mit einer Mindeststärke der Deckschichten von 6,5 Metern, errechnet sich Ld zu 0,13 . 6 = 0,85. Die für Elimination und Abbau erforderliche Mächtigkeit der Grundwasserüberdeckung ist somit ausreichend, die Schutzwirkung verhältnismäßig hoch. 6.5 Wasserverhältnisse im Untergrund Der Grundwasserflurabstand liegt bei unter 5 Metern unter Gelände. Zwecks Grundwasserschutz ist es üblich, mindestens 1,5 Meter (zu versickerndes Niederschlagswasser) Abstand von der Sohlfläche der Versickeranlage zur Grundwasseroberfläche einzuhalten. Es ergibt sich daher eine Tiefenbeschränkung der Versickeranlagen-Sohle auf zirka 4 Meter unter Gelände.

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6.6 Versickeranlagen und ihre Bemessung Die Prüfung der quantitativen und qualitativen Voraussetzungen für das Versickern des Niederschlagswassers in den vorangegangenen Abschnitten ergab, daß eine Versickerung im Untergrund bei gegebener ausreichend hoher Grundwasserüberdeckung grundsätzlich durchführbar ist. Unterzeichnender schlägt den Bau einer Rohr-Rigolen-Anlage vor. Es ist zu klären, ob zentral oder dezentral versickert werden soll. Als Standort(e) der Versickeranlage(n) sollten die begrünten Randbereiche des Bauquartiers gewählt werden. Die Bemessung der Versickerungsanlage(n) für Niederschlagswasser erfolgt gemäß Arbeitsblatt DWA-A 138 auf Grundlage der Kostra-Regenreihen. 7 Böschungen im Bauquartier Fällt die Bauzeit in die trockene Jahreszeit, kann mit temporären Baugrubenböschungen mit bis 50° gearbeitet werden. Die Böschungen müssen dabei einigermaßen frei von Sickerwasseraustritten sein. Lastfreie Streifen von mindestens 1,5 Meter Breite sind zwingend einzuhalten. Die Böschungsflanken sind ab Krone vorsorglich mit Kunststoff-Folien abzudecken. In den Böschungen angeschnittene tonige Böden sind mit nichtbindigen Deckschichten mit geringer Kapillarität und Restwassergehalten größer 5 % abzudecken, um ein Schwinden der unterlagernden Schicht zu verzögern bzw. zu verhindern. Das Bepflanzen von Böschungs- und Randbereichen hat zu unterbleiben (Schrumpfsetzungen im Einflußbereich größerer Bäume). 8 Erdwärmenutzung Sollte die Erdwärmenutzung im Bauquartier erwogen werden, kann oberflächennah in Tiefen bis 6 Meter unter Gelände im Grundwasserbereich mit "normaler" Tiefbau- bzw. Brunnenbautechnik gearbeitet werden. Hinweise und Kennwerte sind in den Anlagen 18 und 19 zu finden.

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9 Revitalisierung des Altstandortes - Sanierungskonzept 9.1 Grundsätze Unterzeichnender schlägt vor, für das Bauquartier eine Hintergrundbelastung im Bereich der Werte für Z 1.2 gemäß TR Boden zu tolerieren. Das entspricht der Belastung der Böden seiner Umgebung. Wir sind der Auffassung, daß im Zusammenhang mit Schadstoffanreicherungen betont werden muß, daß Böden nicht oder nur sehr begrenzt von aufgenommenen Stoffen befreit oder gereinigt werden können. Weder Versalzungen und Schwermetallanreicherungen noch Akkumulationen organischer Verbindungen lassen sich ohne enormen technisch-chemischen Aufwand aus Böden wieder entfernen (SCHEFFER & SCHACHTSCHABEL 2002). Mehrere organische Verbindungen sind kurz- und mittelfristig (Tage bis Jahre) durch biologische Prozesse abbaubar. Ein Austragspfad stellt Niederschlags- bzw. Sickerwasser mit der Folge von Belastungsverlagerungen in das Grundwasser oder die Oberflächengewässer (beispielsweise Chloride) dar. Die Gruppe der persistenten (das heißt im Boden nicht oder nur in langen Zeiträumen abbaubaren, problematischen Stoffe) bildet ein wachsendes Gefahrenpotenzial, weil sie sich mit fortschreitendem Eintrag kontinuierlich anreichern. Diese Anreicherung kann zu latenten, bei Überschreiten bestimmter Belastungsgrenzen spürbaren und substantiellen Beeinträchtigungen von Bodenflora und Bodenfauna führen; bis hin zu akuten Gefährdungen des Menschen durch direkten Kontakt oder über die Nahrungskette und das Grundwasser. Deshalb sind wir der Auffassung, aufgefüllte Böden und Materialien bzw. technogen tiefgründig beeinträchtigte Böden ("Reduktosole"), die größer Z2 klassifiziert sind, aufzunehmen und zu entsorgen. Alle anderen Stoffe werden bei Erfordernis vergütet und qualifiziert im Bauquartier wiederverwendet. Damit wird den Forderungen des Kreislaufwirtschaftsgesetzes (KrWG) vom 01.06. 2012 unter Berücksichtigung des Boden- und Grundwasserschutzes vollumfänglich und bestmöglich Rechnung getragen.

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9.1 Ehemalige Laborchemie im westlichen Teilabschnitt Die baufällige Altbebauung der früheren "Laborchemie" stellt mit substanzgeschädigten und einsturzgefährdeten Gebäudeteilen eine latente Unfallquelle dar. Nach sorgfältiger selektiver Gewinnung der (teilweise eingestürzten) Dacheindeckung (mehrlagige Dachpappe; 3 bis 4 Generationen und PAK-haltig - teilweise Asbestzement-Dachplatten) und des Dachstuhl- und Schalungsholzes (Altholzklasse A IV, holzschutzmittelgetränkt, Taubenkotkontamination) wird das aufgehende Mauerwerk von oben bis zirka 1,30 Meter über Oberfläche Fußboden (Festlegung durch die fachgutachterliche Begleitung) für den Brecher als RC-Material separiert. Das belastete und Z-3-klassifizierte unterliegende Mauerwerk, der Fußboden mit dünner unbewehrter Bodenplatte (Stärke knapp 10 cm) und die punktuell vorhandene Fundation (dünne Fundamentstreifen) werden aufgenommen und der Entsorgung zugeführt.

Abb. 7: Ein Produkt des eher "harmlosen" Sortiments des Markkleeberger Standortes der Laborchemie Apolda: Chemiebaukästen. Eher anrüchig: Präparate für den Leistungssport in Kleinmengenfertigung. Beruhigend: Keine "schlimme" Chemie, solange die Stahl- und Keramikbehälter mit Flüssigkeits- und Schlammresten nicht durchrosten. Auf den qualifizierten Rückbau wartet eine nahezu komplett vorhandene Ausstattung chemischer Verfahrenstechnik, die durch die nahezu vollständige Witterungsexposition infolge der komplett undichten und maroden Dacheindeckung Jahr für Jahr weiter meßbar korrodiert: - Verdampferanlage, - Kompressions-Dampfkälte-Anlage, - Mischkondensatoren, - Vakuum-Rührwerkskristallisator,

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- Vakuumwalzentrockner, - Gleichstromdestillationsanlage, - Extraktionsmaschine. Die einzelnen Komponenten entsprechen teilweise dem Stand der Technik der späten 1980er Jahre und sind als chemisch-verfahrenstechnisch museale Stücke einzustufen. Nur die massive Bauweise hat verhindert, daß der zum Teil vorhandene Inhalt an Chemikalien austritt: 07 01 01* (wässrige Waschflüssigkeiten und Mutterlaugen), 07 06 07* (halogenierte Reaktions- und Destillationsrückstände), 07 06 08* (andere Reaktions- und Destillationsrückstände), 09 01 01* (Entwickler und Aktivatorenlösungen auf Wasserbasis), 09 01 03* (Entwicklerlösungen auf Lösemittelbasis), 09 01 04* (Fixierbäder), 09 01 13* (wässrige flüssige Abfälle aus der betriebseigenen Silberrückgewinnung mit Ausnahme derjenigen, die unter 09 01 06 fallen), 20 01 13* (Lösemittel), 20 01 14* (Säuren) 20 01 15* (Laugen) 20 01 17* (Fotochemikalien).

Aufgrund der Tatsache, daß die Behälter keine Leckagen aufweisen, erfolgte noch kein Eintrag der teils toxischen Flüssigkeiten und Schlämme über die dünne, poröse Bodenplatte in den Untergrund. Es besteht daher "zeitnaher" Handlungsbedarf.

Abb. 8: Teil der Kesselanlage "open air", Bauart der frühen 1980er Jahre. Man beachte die zahlreichen Bruchstücke von Holzwolle-Leichtbauplatten ("HWL, DIN 1101") von der zwischenzeitlich aufgelösten Decke (Putzträger).

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Abb. 9 (oben): Nördlicher (leerer) Leichtbautrakt der "Laborchemie" mit lediglich dezimeterstarken technogenen Auffüllungen im unverritzten Untergrund. (Weiterung von Schurf 1 nach Norden). Abb. 10 (unten): Die Befestigungen und Fundationen der alten "Laborchemie" sind nur knapp 10 cm stark.

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9.2 Ehemalige Galvanik im östlichen Teilabschnitt Im Gegensatz zur früheren "Laborchemie" ist die Bausubstanz alten "Galvanik" zwar streckenweise substanzgeschädigt, jedoch wird sie als nicht akut einsturzgefährdet eingeschätzt. Wie bei der "Laborchemie" ist die selektive Gewinnung der Dacheindeckung (mehrlagige Dachpappe mit 6 Generationen und PAK-haltig) und des Dachstuhl- und Schalungsholzes (Altholzklasse A IV, holzschutzmittelgetränkt, Taubenkotkontaminationen) erforderlich. Das aufgehende Mauerwerk von der Gebäudedecke bis zirka 1,30 Meter über Oberfläche Fußboden (Festlegung durch die fachgutachterliche Begleitung) wird für die Brecheranlage als RC-Material Z 1.2 separiert. Das belastete und Z-4-klassifizierte unterliegende Mauerwerk, der Fußboden mit dünner unbewehrter Bodenplatte (Stärke 15 cm) und die Fundation (dünne Fundamentstreifen) sowie die ortbetonierten Gräben des örtlichen Abwassersystems werden aufgenommen und der Entsorgung zugeführt.

Abb. 11: "Neue" Galvanik ördlicher (leerer) Leichtbautrakt der "Laborchemie" mit lediglich dezimeterstarken technogenen Auffüllungen im unverritzten Untergrund. (Weiterung von Schurf 1 nach Norden). Da vermutlich Kontaminationen unter dem Gebäude vorliegen, kann ein Gebäuderückbau zur direkten Gefährdung der Schutzgüter Boden und Grundwasser führen. Durch das Entfernen der Bausubstanz bzw. dem Rückbau von versiegelten Betonflächen kommt es zu einer zumindest zeitweisen Entsiegelung von Flächen.

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Nachweislich liegen Kontaminationen der Bausubstanz und des unterliegenden Bodens durch leicht wasserlösliche Stoffe vor (zum Beispiel Chrom-VI-Verbindungen und Cyanide) vor. Daher besteht durch eindringendes Regenwasser die Gefahr, daß die Schadstoffe ausgewaschen werden und somit zu einer Belastung des Grundwassers führen. Eine zusätzliche Gefahr droht hier von Abwassersystemen, die nicht mehr ordnungsgemäß an die Kanalisation angeschlossen sind. Schadstoffe, die beim Rückbau von Anlagentechnik freigesetzt oder von Regenwasser in Bodeneinläufe gespült werden, können am Ende der Kanalleitungen unkontrolliert im Untergrund versickern. Deshalb ist strikt gemäß Rückbauplan zu arbeiten. Einige in den Räumen vorhandene Kondensatoren und Transformatoren bergen PCB-haltige Kühl- und Isolierflüssigkeiten. Das Trennen von belasteter und unbelasteter Bausubstanz erfolgt beim kontrollierten Rückbau vor allem durch mechanische Einwirkung auf die Baumaterialien. Bei Arbeiten in kontaminierten Bereichen entstehen dadurch Gefährdungen für die Umwelt und die im Sanierungsbereich arbeitenden Personen vorrangig durch • Staubemission, • Lärmemission, • Erschütterungen und • kontaminiertes Prozess- bzw. Abwasser. Aus Gründen des Arbeitsschutzes und der Vermeidung von Umweltgefährdungen sind Maßnahmen zur Minderung von Emissionen zu treffen. Grundsätzlich ist bei vergleichbarer Effizienz die emissionsärmste Technik zu wählen. Trotzdem auftretende Emissionen sind durch geeignete, begleitende Maßnahmen so gering wie möglich zu halten. Abhängig von der Art und dem Umfang der Kontaminationen sind Staubbelastungen durch Absaugen oder Befeuchten (Sprühnebel) zu minimieren. Gegebenenfalls sind Einhausungen von Gebäuden bzw. Gebäudeteilen und das Ausweisen von Schwarz-Weiß-Bereichen notwendig. Die frühere Galvanik betrieb keine Becken zur Lagerung des hochtoxischen Galvanikschlammes, sondern ließ diesen ambulant in Stahlfässern abgefüllt zur Entsorgung abholen. Ein "Überschwappen" des Schlammes hat auf der "Reduktosol"-Freifläche nachweislich genauso stattgefunden wie der leichtsinnsbedingte Eintrag von hochkonzentrierten Säuren aus Glasballons in den Oberboden. Das "Giftlager" am Nordrand des Areals ist bezüglich seines Betonfußbodens wasserdicht; hier sind keine bösen Überraschungen zu erwarte

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Abb. 12: Gemauerter Schacht des früheren innerbetrieblichen Abwassersystems der " Galvanik" im Bereich von Schurf 3: Trockene und saubere Wandungen der Steinzeugrohre.

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10 Hinweise zum Einfluß der Baumaßnahme auf die Umgebung Die durch die Erdarbeiten zur Herstellung der Baugruben sowie durch die Bauwerkserrichtung hervorgerufenen Lastumlagerungen und Verformungen werden, soweit fachlich korrekt geplant und ausgeführt, den Zustand benachbarter baulicher Anlagen nicht beeinträchtigen. Trotzdem empfehlen wir, eine Beweissicherung / Bestandsaufnahme der gesamten benachbarten baulichen Anlagen im Sinne der Bestimmungen des § 3 Nr. 4 VOB/B mit sorgfältiger Nullmessung durchzuführen, nach denen „.....vor Beginn der Ausführung eine umfassende Beweissicherung des Baugeländes selbst, des Straßenzustandes, der Vorfluter und Vorflutleitungen, ferner der baulichen Anlagen im Baubereich vorzunehmen.....” ist. „Die getroffenen Feststellungen sind in einer Niederschrift festzuhalten.” Desweiteren ist die Empfehlung der DINorm 4123 Abschnitt 5.5 zu beachten, nach der der Zustand vorhandener Gebäude im möglichen Einflußbereich einer zukünftigen baulichen Maßnahme vor Beginn der Bauarbeiten festgestellt wird.

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11 Zusammenfassung

Für die Wohnbauten im geplanten Wohngebiet „Kuhle” in Markkleeberger Zentrumslage (Lkrs. Leipzig) ist konventionelle Gründung auf Einzel- und Streifenfundamenten problemlos möglich. Man hat sich beim Erdbau auf Gewinnungsklassen 1 bis 6 VOB DIN 18.300 und auf Bauwerksreste im Untergrund einzustellen. Grundwasser wurde im Bauquartier im Schwankungsbereich zwischen 5 und 6 Meter unter Gelände festgestellt. Darüber hinaus ist mit jahreszeitlich intermittierendem Schichtenwasser zu rechnen. Wir schlagen die Gründung der Bauwerke auf statisch berechneten Stahlbeton-Bodenplatten oder unbewehrten Betonplatten mit 20 cm Mindeststärke oder auf Einzel- und Streifenfundamenten vor. Tiefergründungen sind nicht erforderlich. Unter der Sauberkeitsschicht aus Magerbeton wird eine Tragschicht gemäß ZTV-SoB mit 30 cm Mindestdicke aus korngestuftem Schotter-Splitt-Sand-Gemisch der Körnung 0/56 mm (Hartgestein) eingebaut und verdichtet. Verdichtungsziel: 103 % der einfachen Proctordichte. Bemessungskennwerte für Flächengründung und Streifenfundamente sind im Text aufgeführt. Temporäre Baugrubenböschungen können mit 50° ausgeführt werden, wenn mit Folien abgedeckt wird, lastfreie Streifen von 1,5 Meter Mindestbreite angeordnet werden und keine Sickerwasseraustritte in der Böschung feststellbar sind. Zur Trockenhaltung der Tiefgaragen- und Kellergeschosse sollten hautförmige Abdichtungen gemäß Lastfall "Zeitweise aufstauendes Sickerwasser ohne Drainung" = DIN 18.195-6 vorgesehen werden. Alternativ niedrigerer Lastfall mit Drainanlagen. Kein flurnahes Grundwasser. Für die Zufahrtsstraße (Bauklasse V / VI) ist ein 50 cm starker frostfreier Oberbau einzuplanen. Das gewachsene Erdplanum ist tragfähig. Im Untergrund kann nach Abschluß der Altlastensanierung zentral oder dezentral Regenwasser und / oder biologisch vorgereinigtes Abwasser versickert werden. Flache Erdwärmekollektoren können bequem in das Grundwasser bei unter 5 Meter unter gElände eintauchen. In der 1 bis 2 Meter starken technogenen Auffüllung des Bauquartiers sind entsprechend der teilweisen Altnutzung des Areals als chemischer Spezialbetrieb und Galvanikbetrieb nach 1945 toxische Baustoffe festgestellt worden, deren Entsorgung sich aufwendig gestalten wird. Materialchargen größer Z 2, teilweise als gefährlicher Abfall eingestuft, werden konsequent entsorgt.

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Der Großteil des Bodens sowie des Ziegel- und Betonschutts kann mit Zuordnungswerten Z 1.2 nach TR Boden vergütet und am Standort sinnvoll verwertet werden. Fachgutachterliche Begleitung erforderlich; um schädliche Auswirkungen der Rückbaumaßnahme auf das Umfeld und die Beschäftigten zu minimieren, empfiehlt sich ein baubegleitendes Überwachungs- und Beweissicherungsprogramm. Vergleichswerte („Nullmessungen“) sind bereits vor Beginn der Arbeiten zu gewinnen. Je nach Art des Rückbaus und der auftretenden Schadstoffe können folgende Messungen erforderlich sein: • Oberflächenmischproben der Böden auf dem Baufeld und in der Umgebung, • Luftschadstoffmessungen (ggf. kontinuierlich), • Überwachung von Vorflutern bei Einleitungen von Bauwasserhaltungen, • Grundwasserüberwachung, • arbeitsplatzbezogene Messungen, • Lärmmessungen oder • Erschütterungsmessungen (ggf. Beweissicherung des Gebäudezustands). Für sensible Nachbarbauten ist eine qualifizierte Beweissicherung / Bestandsaufnahme im Sinne der Bestimmungen des § 3 Nr. 4 VOB/B durchzuführen. Die Eigentümer bzw. Nutzungsberechtigten sollten einbezogen werden. Die Niederschriften sind rechtssicher zu gestalten.

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12 Bauüberwachung und Abnahme

Die Erd- und Gründungsarbeiten sind unter Beachtung dieses Berichtes fachgerecht auszuführen. Darüber hinaus ist eine bodenmechanische Prüfung des Gründungsentwurfes und eine Abnahme der einzelnen Gründungssohlen durch den Gutachter erforderlich. Wir bitten um Vorlage der Fundamentpläne mit Lastangaben, getrennt nach Gesamt- und Verkehrslasten, zur Prüfung gründungstechnischer Belange. Bei schräger Fundamentbelastung ist die Grundbruchsicherheit nachzuweisen. Den prüfstatischen Bericht bitten wir uns vorzulegen, zumindest soweit er gründungstechnische Belange betrifft. Sollten sich im Zuge der weiteren Planungen andere als im vorliegenden Gutachten beschriebene Randbedingungen bzw. abweichende Untergrundverhältnisse ergeben, bitten wir um Benachrichtigung. Im Rahmen einer verbindlichen Qualitätssicherung sollte folgender Prüfplan vorgegeben werden:

Versuchsart Planum Prüfstrecke / Anzahl

der Versuche Sollwerte

Statischer Plattendruckversuch DIN 18.134-300

Oberfläche Erdplanum Straßenbau / Hochbau

5 (Ecken der Bodenplatten und Mitte)

Ev2 >/= 45 MN/m2 Ev2 / Ev1 > 3,00

Oberfläche

Tragschicht (unter bewehrter Bodenplatte)


Ev2 >/= 80 MN/m2 Ev2 / Ev1 > 2,50

Oberfläche

Tragschicht (unter unbewehrter Bodenplatte und im Straßenbereich unter hydroaktivem Pflaster)


Ev2 >/= 120 MN/m2 Ev2 / Ev1 > 2,20

Oberfläche

Hinterfüllung Nach Erfordernis Ev2 >/= 100 MN/m2

Ev2 / Ev1 > 2,20

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Dörfles, 30.10. 2012 gez. T. Schultheiss Dipl.-Ing. (TU) Anlagen Das Fertigen von Kopien (Hard- oder Softcopy) ist nur mit ausdrücklicher Zustimmung des Verfassers gestattet.

Sic transit gloria mundi ?!

sachverständigenbüro dipl.-ing. (tu) schultheiss ......das sachverständigenbüro dipl.-ing....

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