GEOTECHNIK


Geologie und Hydrogeologie – Hochwasserschutz Volkmarsen, ST Ehringen

Auftraggeber:
Hess. Was­ser­verband Diemel

Leistungsart: Erkundungsmaßnahme entsprechend HOAI, § 92, 1 - 3 Geotechnische Untersuchungen und Beratung,  Standsicherheits­nachweise, QSP; Bauüberwachung
Ausführungs­zeitraum: 2004/ 2006 bis 2008

Zum Schutz vor Hochwasserereignissen plant der Hessische Wasserverband Diemel die Errichtung eines Hochwasserschutzdammes mit ca. 48.000 m³ Schüttvolumen im Bereich Volkmarsen, Stadtteil Ehringen. Die SIG-HESSEN INGENIEURE wurden damit beauftragt, die geotechnischen Arbeiten durchzuführen.

1. Übersichtserkundung

Zur Bewertung der örtlichen Situation wurden Kleinbohrungen und Rammsondierungen abgeteuft, Pegel ausgebaut und Baggerschürfe angelegt. Aus den Untersuchungen resultierte folgendes Bild des Baugrundaufbaus:

  • Lehmdeckschicht
  • Stark durchlässige Kiese
  • Buntsandstein, Röt

Aufgrund der festgestellten geologischen und hydrologischen Situation wurden Empfehlungen hinsichtlich der Ausführung des Dammes als homogener Erddamm aufgrund der inhomogenen Untergrundbedingungen und zur statischen Vorkonsolidation durch Überhöhen des Dammes in Verbindung mit einer Sohl- und Flankenbewehrung aus Geokunststoffen gegeben.

2. Hauptuntersuchung und Aufschlussbohrungen

Die Erkundung des Festgesteins im tieferen Untergrund wurde durch Aufschlussbohrungen durchgeführt. Die Bohrarbeiten wurden durch die Mitarbeiter der SIG-HESSEN INGENIEURE betreut.

Die Einheiten im Liegenden der quartären Deckschichten sind in stratigraphischer Reihenfolge vom Lie-genden zum Hangenden Detfurth-Ton, Hardegsen-Folge, Solling-Folge und Röt.

Tektonisch ist das Gebiet stark beansprucht und von mehreren Störungen durchzogen, was einen Materi-alwechsel auf engem Raum und eine starke Klüftigkeit und damit Wasserwegsamkeit des Gesteins bedingt.

Aufgrund der festgestellten geologischen und hydrologischen Situation wurden folgende Empfehlungen hinsichtlich der Gründung des Durchlassbauwerkes gegeben:

  • Abtrag der Lasten in den Kies bzw. das unterlagernde Festgestein
  • Einbringen einer überschnittenen Bohrpfahlwand
  • Einbau eines Bettungspolsters und Einbringen des Betons des Gründungskörpers unmittelbar an den Verbau anschließend
  • Durch Auflastfilter Fassung des anstehenden Grundwassers bei entsprechend dimensionierten Pumpen

3. Standsicherheit

Die Standsicherheitsbetrachtungen wurden in Kooperation der SIG-HESSEN INGENIEURE mit der TU-Clausthal, Herr Prof. Meyer, durchgeführt. Auf Grundlage der Ergebnisse der Baugrunduntersuchung und der resultierenden Bodenkennwerte wurden Untersuchungen der Standsicherheit gegen Böschungsbruch, Grundbruchsicherheit am Dammfuß sowie der Gleitsicherheit der Dammfüße durchgeführt. Hierbei wur-den insbesondere die Lastfälle entsprechend der zu erwartenden Belastungen durch schnellen Aufstau und Abfluss geprüft sowie die besonderen hydrologischen Bedingungen berücksichtigt. Im Einzelnen wurden die statische Sicherheit nach DIN 19700 untersucht und Böschungsberechnungen gemäß DIN 4084 durchgeführt. Die Strömungskräfte im Dammkörper wurden unter Berücksichtigung des gespannten Grundwassers mittels eines finiter Elemente berechnet.

4. Bauüberwachung, Qualitätssicherung

Der Qualitätssicherungsplan umfasst die Vorgaben für den Bau eines Probefeldes, regelt die Verantwortlichkeiten im Zuge der Qualitätssicherung im Einbau und deren Dokumentation. Weiterhin werden die Überwachungsprüfungen und Laborversuche zur Kontrolle der Materialqualität geregelt. Die begleitenden Kontrollen erstreckten sich von der Baugrubensicherung durch Bohrpfahlwände über die Verlegung der Geogitter bis zu der Materialkontrolle im Abbau.

Im Zuge des Einbaues der einzelnen Komponenten werden kontinuierlich Kontrollen der Einbau- und Materialqualität durchgeführt. Der Verlauf der Setzungen wurde durch regelmäßige Messungen beobachtet.

An der Nordflanke des Dammes ergab sich aufgrund der Klüftigkeit des anstehenden Buntsandsteins die Notwendigkeit einen Dichtungsschleier, mittels Injektionen einzubringen. Auch diese Arbeiten wurden durch die SIG-HESSEN INGENIEURE in Absprache mit dem RP und dem HLUG begleitet. Die Arbeiten werden voraussichtlich in 2008 abgeschlossen sein.


Hochwasserschutz „Schardeich“, Wetzlar

Auftraggeber:
Buderus Edelstahl GmbH, Wetzlar

Ausfüh­rungs­zeitraum: 2007 bis 2008

Die SIG-HESSEN INGENIEURE wurden durch die Buderus Edelstahl GmbH mit der Geotechnischen Vorerkundung, hydraulischen Untersuchungen, Stand­sicherheitsberechnungen und der Ausführungsplanung zu der vorgesehenen Baumaßnahme Hochwasserschutzdamm Dillfeld „Schardeich“ für ein HQ 100 beauftragt.
Hintergrund zu der geplanten Maßnahme ist die durch die Buderus Edelstahl im Vorgriff auf die Gesamt­maßnahme Hochwasserschutz Dillfeld geplante Erstellung des ca. 285 m langen und i.m. etwa 1,5 m hohen Hochwasserschutzes „Schardeich“ auf dem Werksgelände der Buderus Edelstahl. Der Hochwasserschutz ist  ein Teil des Gesamtkonzeptes „Hochwasserschutz Dillfeld“ und liegt im Verantwortungs-bereich der Buderus Edelstahl.
Die grundsätzliche Eignung des Systems wurde nach einer Variantenbetrachtung für einen Damm mit Schmalwand­­dichtung, mit Bodenaustausch und einer Spundwand, unter den durch die SIG-HESSEN INGENIEURE festgestellten geologischen und hydrologischen Bedingungen durch eine hydro­logische Simu­lation im Auftrag der SIG-HESSEN an der TU-Clausthal überprüft. Fazit dieser Simulation ist, dass bei der Ausführung einer Untergrund­abdichtung bis komplett über den aufgefüllten Horizont nach Kompletteinstau eine Sicherheit von 2 Tagen gegen Unterströmung gegeben ist.

 

Hochwasserschutz „An der Lumda“

Auftraggeber:
Firma Bodenia GmbH

Ausfüh­rungs­zeitraum: 2001 bis 2002

Die SIG-Hessen Ingenieure wurden durch die bauausführende Fa. Bodenia GmbH, Borken, mit der geotechnischen Prüfung und Beratung bei der Herstellung der Hochwasserrück­haltebecken an der Lumda, „Hammer­loch­brücke“ und „Am Weidwiesengraben“, im Zuge der Baumaßnahme Hochwasserschutz an der Lumda – Los 1 – Reaktivierung von Retentionsräumen an Lumda und Weidwie­seng­raben, Renaturierung des Weidwiesengrabens, beauftragt. Bauherr der Maßnahme war der Wasserverband Lumdatal. Durch die SIG-Hessen Inge­nieure wurden baubegleitend in 2001/2002 Einbaukontrollen und Laborun­ter­suchun­gen zur Bestimmung der bodenme­cha­nischen Eigenschaften des Dammbaumaterials durchgeführt. Insgesamt wurde ca. 7.500 m³ Bodenmaterial eingebaut. Ungestört entnommenen Proben wurden im Labor auf die Einbauparameter Dichte und Wassergehalt sowie auf die Wasserdurchlässigkeit untersucht. Gestörte Materialproben dienten zur Bestimmung der Proctordichte, der Kornverteilung und zur Überprüfung des Reibungswinkels durch direkte Scherversuche. Aufgrund der Witterungseinflüsse musste bereichsweise Material aufgekalkt werden. Die notwendigen Zugabenmengen wurden im Abgleich mit den Anforderungen an das Dammbaumaterial und den boden­mechanischen Eigenschaften ermittelt. Die Maßnahme konnte nach der witterungsbedingten Winterpause, in 2002 fertig gestellt werden.


Standsicherheitsberechnung – Windkraftanlage, Massenhausen 

Auftraggeber:
Juwi Wind GmbH

Ausfüh­rungszeitraum: 2010

Die SIG-HESSEN INGENIEURE wurden durch die Juwi Wind GmbH beauftragt, eine Baugrunduntersuchung  am geplanten Standort zweier Windkraft­anlagen in Bad Arolsen, Ortsteil Massenhausen durchzuführen. Zielsetzung war, die Erkundung der Baugrund­ver­hältnisse sowie eine abzugebende Gründungsempfehlung durchzuführen.