Geotechnischer Bericht Nationalpark -Tor Keltenpark

Geotechnischer Bericht

Nationalpark-Tor Keltenpark Baugrunduntersuchung

Berichtsnummer, Datum

180265G, 01.08.2018

Auftraggeber

Zweckverband Nationalpark-Tor Keltenpark, Nonnweiler

aufgestellt von

Domenic Klauck

Textseiten 15

Anlagenseiten 10

umweltgeotechnik gmbH (UGG)

Ringwallstraße 28

66620 Nonnweiler-Otzenhausen

Tel.:(+49)6873 – 95908-0

Fax:(+49)6873 – 95908-99

[email protected]

180265G Nationalpark-Tor Keltenpark Seite A

Auftraggeber: Zweckverband Nationalpark-Tor Keltenpark, Nonnweiler


I N H A L T S V E R Z E I C H N I S

Seite

1 AUFGABENSTELLUNG, SITUATIONSBESCHREIBUNG .............................................................................1

2 VERWENDETE UNTERLAGEN .................................................................................................................2

3 DURCHGEFÜHRTE ARBEITEN .................................................................................................................2

4 UNTERGRUNDVERHÄLTNISSE ...............................................................................................................3

5 BODENMECHANISCHE EIGENSCHAFTEN DES ANGEROFFENEN UNTERGRUNDES ..................................5

6 HYDRAULISCHE EIGENSCHAFTEN DES ANGETROFFENEN UNTERGRUNDES ...........................................7

6.1 BEWERTUNG DER VERSICKERUNGSFÄHIGKEIT ANHAND VON FELDVERSUCHEN ..................................................8

6.1.1 Open-End-Test ...................................................................................................................................... 9

6.1.2 Doppelring-Infiltrometer nach DIN 19682-7........................................................................................ 10 6.2 FAZIT DER DURCHLÄSSIGKEITSUNTERSUCHUNGEN .................................................................................... 10

7 HINWEISE ZUR ALLGEMEINEN BEBAUBARKEIT ................................................................................... 11

7.1 ALLGEMEINES .................................................................................................................................. 11

7.2 GRÜNDUNG EINES NICHT UNTERKELLERTEN GEBÄUDES ............................................................................ 12

7.3 GRÜNDUNG EINES UNTERKELLERTEN GEBÄUDES ..................................................................................... 13

8 ERDARBEITEN ..................................................................................................................................... 14

9 SCHLUSSBEMERKUNG ......................................................................................................................... 14

A N L A G E N V E R Z E I C H N I S

1 Lagepläne und Profilschnitte

1.1 Übersichtslageplan M = 1 : 25.000

1.2 Lageplan der Aufschlüsse M = 1 : 500

2 Schichtprofile zu den Kleinrammbohrungen (8 Blätter)

180265G Nationalpark-Tor Keltenpark Seite 1



1 Aufgabenstellung, Situationsbeschreibung

Der Zweckverband Nationalpark-Tor Keltenpark, Nonnweiler, plant derzeit im Zuge eines Architektenwett-

bewerb die Errichtung eines Gebäudes für ein Nationalparktor im Bereich des Keltenparks in Nonnweiler-

Otzenhausen.

Die Bewertung der erforderlichen Gründungsmaßnahmen setzt eine Untersuchung der geologischen und

hydrogeologischen Situation im Bereich des geplanten Bauwerkes voraus. Die Mächtigkeit, Zusammenset-

zung sowie die Lagerungsdichte der anstehenden Böden waren nicht genau bekannt. Außerdem ist zu über-

prüfen, inwieweit Probleme für den Bauablauf infolge örtlicher Grundwasserverhältnisse sowie des anste-

henden Festgesteins zu erwarten sind.

Die umweltgeotechnik gmbH (UGG), Nonnweiler, wurde durch den Zweckverband Nationalpark-Tor Kelten-

park, Nonnweiler, mit der Durchführung von Bodenaufschlüssen innerhalb der geplanten Maßnahme sowie

der Erstellung eines gründungstechnischen Gutachtens beauftragt.

Die Lage des Untersuchungsgebietes in Nonnweiler-Otzenhausen ist aus dem Übersichtslageplan der Anla-

ge 1.1 zu entnehmen.

Im vorliegenden Gutachten wird der Untergrund des geplanten Bauvorhabens beurteilt. Mit den Ergebnissen

der Baugrunduntersuchung sollen Angaben zur allgemeinen Bebaubarkeit des Baugrundstücks getroffen

werden.

Auf der Basis der im Zuge der durchgeführten Untersuchungen angelegten Bodenaufschlüsse werden im vor-

liegenden Bericht folgende geotechnischen Aspekte aufgegriffen:

Darstellung der allgemeinen Bodenverhältnisse (Fels- und Grundwasserhorizont);

Ingenieurgeologische Bewertung des Untergrundes;

Versickerungsfähigkeit des Untergrundes

Hinweise zu evtl. erforderlichen Wasserhaltungsmaßnahmen während der Bauphase;

Eignung der Aushubmassen im Grabenbereich zum Wiedereinbau;

Tragfähigkeit des Erdplanums;

Es werden außerdem Angaben zu erdbaustatischen Kennwerten für die empfohlene Ausführung der Bau-

maßnahme gemacht.

Dieser Geotechnische Bericht beschreibt die Baugrunderkundung und deren Ergebnisse auf dem Niveau ei-

ner Voruntersuchung analog DIN 4020.




Als Grundlage für die Tragwerksplanung und deren Prüfung sowie für die Ausführung ist nach DIN 1054 die

Zusammenfassung der Baugrundinformationen in einem Geotechnischen Entwurfsbericht notwendig. Fol-

gende Angaben sind hierzu zu liefern:

- bei Bodenplatten: Lastplan mit Eintragung der charakteristischen Gründungslasten

- Positionsplan Fundamente

- Fundamentstatik

- Gründungslasten in Höhe der Oberkante der Gründungskonstruktion für jede kritische Einwirkungs-

kombination in den maßgebenden Bemessungssituationen

o für den Grenzzustand der Tragfähigkeit (GZ 1)

o für den Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZ 2)

Die Angaben zur Gründung sind durch den Tragwerksplaner zu überprüfen und im Zweifelsfall durch den

Unterzeichner ergänzen zu lassen.

2 Verwendete Unterlagen

a) Lageplan zum Projekt: Wettbewerb Nationalpark-Tor Keltenpark zur Verfügung gestellt von den Freese

Architekten aus Saarbrücken

b) Topografische Karte TK 25

c) Geologische Karte des Saarlandes mit Erläuterungen

d) Schichtprofile der Kleinrammbohrungen, ausgeführt und aufgenommen von der umweltgeotechnik

gmbH

e) Richtlinien, Vorschriften, Fachliteratur (z.B. Grundbau Taschenbuch).

3 Durchgeführte Arbeiten

Am 19.07.2018 wurden gemäß Auftragsschreiben zur Erkundung der Schichtenfolge im Untersuchungsgebiet

drei kleinkalibrige Bohrungen BS abgeteuft.

Die Schichtprofile der Kleinrammbohrungen wurden unter ingenieurgeologischen Gesichtspunkten begut-

achtet und unter dem Aspekt einer bodenmechanischen Bewertung des Schichtgutes aufgenommen. Die

Schichtprofile sind in den Anlagen 2.1 - 2.3 dargestellt.




Zusätzlich wurden insgesamt 5 Wasserdurchlässigkeitsversuche (2-Open-End-Tests und 3 Doppelring-Infiltro-

meter-Versuche nach DIN 19682 Teil 7) durchgeführt.

Die Ansatzpunkte der Kleinrammbohrungen wurden lage- und höhenmäßig eingemessen. Die Anordnung der

Kleinrammbohrungen und Versickerungsversuche ist im Lageplan der Aufschlüsse (Anlage 1.2) dargestellt.

Die bodenmechanischen Berechnungsparameter für die angetroffenen Schichten wurden aufgrund der Feld-

ansprache der Bodenproben den einzelnen Schichten zugeordnet.

4 Untergrundverhältnisse

Das Bauvorhaben befindet sich am nördlichen Rand der Ortslage Otzenhausen. Otzenhausen ist ein Ortsteil

der Gemeinde Nonnweiler und liegt am Rande des sog. "Schwarzwälder Hochwalds".

Im tieferen Untergrund des Untersuchungsgebietes stehen die Gesteine des Devons an. Es handelt sich dabei

um die Abfolge der Siegen-Stufe (ds) aus dem Unterdevon.

Die Abfolge besteht aus einer Wechselfolge von bunten Schiefern, Sandsteinen und Quarziten.

In Talniederungen können die Sedimente der Siegen Stufe von quartären Sedimenten überdeckt sein bzw.

Talfüllungen der Flüsse überdeckt sein. Lokal treten auch pleistozäne Lösslehm-Ablagerungen und eiszeitli-

che Hangschuttdecken auf.

Die geologische Karte weist für das weitere Umfeld des Untersuchungsgebietes eine unmittelbare Störzone

aus.

Die geplante Baumaßnahme liegt außerhalb der Erdbebenzonen gemäß DIN 4149.




Abbildung 1: Auszug aus der geologischen Karte des Saarlandes; Verwendete Unterlagen c); (nicht maßstäblich)

Die Ansatzpunkte der Kleinrammbohrungen sind in dem Lageplan der Aufschlüsse (Anlage 1.2) dargestellt.

Der in den Kleinrammbohrungen angetroffene Untergrundaufbau ist in Form von Bohrprofilen in der Anlage

2 dargestellt.

Es ergibt sich folgender Schichtaufbau:

In den Kleinrammbohrungen wurde zunächst eine ca. 15 cm bis 20 cm mächtige Mutterbodenschicht

aufgeschlossen.

Im Bereich des Versickerungsversuches VV-DR1 (Doppelring-Infiltrometer) wurden oberflächennah zu-

nächst anthropogen aufgefüllten Schotter- und Kies-Sand-Gemische angetroffen.

Unter dem humosen Oberboden folgen Tone mit unterschiedlichen Sand- Kies- und Steinanteilen, wel-

che Teilweise als Verwitterungsbildungen der devonischen Gesteine angesehen werden können

Die Konsistenz der prägend bindigen Böden liegt im steifen bis halbfesten Spektrum.

Die Kleinrammbohrungen wurden in Tiefen zwischen 0,4 m und 0,8 m unter aktueller GOK abgesetzt.

Festgestein konnte mit den gewählten direkten Aufschlussverfahren (Kleinrammbohrungen) nicht er-

bohrt werden.

Unterhalb der Aufschlusstiefen ist vermutlich mit Festgestein der Bodenklassen 6 und 7 gemäß DIN 18

300:2012-08 zu rechnen (Homogenbereich E3 gemäß DIN 18 300:2015-09). Anhand der Aufschlüsse kann

nicht bestimmt werden ob es sich bei dem angetroffenen Festgestein um größere Fels-Blöcke oder kom-

paktes Festgestein handelt. Genauere Angaben über die Felsgüte bzw. Eigenschaften können nur anhand

von gewerblichen Kernbohrungen gemacht werden.




In den Aufschlüssen konnte kein Grundwasser eingemessen werden. Nicht auszuschließen sind Hang- und

Sickerwässer, welche sich u.U. in Zeiten lang anhaltender Niederschläge im Untergrund ansammeln können.

Der Grabensohle zufließende Tag- und Sickerwässer sind über eine offene Wasserhaltung mit Hilfe von Pum-

pensümpfen zu fassen und einer geeigneten Vorflut während der Bauphase zuzuleiten.

Organoleptisch wurde in den aufgeschlossenen Böden keine Auffälligkeiten hinsichtlich chemischer Belas-

tungen festgestellt.

5 Bodenmechanische Eigenschaften des angeroffenen Untergrundes

In den folgenden Tabellen werden die in den Schichtprofilen dargestellten Böden zunächst zu Schicht-

gliedmodellen idealisiert und für die einzelnen Bodenschichten Erfahrungswerte bodenmechanischer Be-

rechnungsparameter (z.B. aus ATV A138, DIN 1055, EAU) angegeben.

Tabelle 1: Schichtgliedmodelle und Klassifizierung

Bodenart HB * Ansprache nach DIN 4022

Bodengruppe nach DIN 18196

Bodenklasse nach DIN

18300:2012-9

Durchlässigkeits-beiwert kf

Homogenbereich E1 - Deckschichten

Mutterboden E1 Mu OH 1 k.A.

anthropogen aufge-füllte Schotter- und

Kies-Sand-Gemi-sche

E2.2 A; G,s'-s*,u' GU 3 5*10-3 – 1*10-6

Homogenbereich E2 – Lockergesteine

leicht- bis mittel-plastischer Ton

-

T,g'-g*,s'-s*, (x'-x) TL - TM

flüssig - breiig 2

1*10-9 – 1*10-7 E2 weich - halbfest 4

- fest 6

Homogenbereich E3 – Festgestein vermutet

Fels, verwittert E3 Z, v k.A. 6 k.A.

Fels, unverwittert E3 Z k.A. 6 – 7 k.A.

"*": HB = Homogenbereich (DIN 18300:2015-9) "-" : nicht erbohrt

Kompakte Felsbereiche wurden innerhalb der direkten Aufschlüsse nicht angetroffen. Unterhalb der Endtie-

fen der Kleinrammbohrungen ist mit Festgestein zu rechnen.




Bei den angegebenen Durchlässigkeitsbeiwerten handelt es sich um Erfahrungswerte aus der Literatur für

wassergesättigte Böden. Bei Teilsättigung ist erfahrungsgemäß lediglich die Hälfte der in den Tabellen aufge-

führten k-Werte anzusetzen.

Tabelle 2: Bodenmechanische Kennwerte der Schichtglieder

Bodenart

Fros

tem

pfin

dlic

hkei

t gem

. ZT

VE Wichte

γ (γ')

[kN/m³]

Reibungs-winkel φ (φ')

[ °]

Kohäsion [kN/m²]

Steifemodul Es

[MN/m²] Kohä

sion

c'k

Kapi

llark

ohäs

ion

c s,k

undr

aini

erte

Sc

herf

estig

keit

c u

Scho

tter

locker F1 15 (7) 30 - 35 - 0 - 2 - 20 - 50

mittel-dicht F1 17 (9) 30 - 35 - 0 - 2 - 30 - 80

dicht F1 19 (11) 30 - 35 - 0 - 2 - 50 - 120

leic

ht- b

is m

ittel

-pl

astis

cher

Ton

weich F3 19 (9) 22,5 - - 15 2 - 4

steif F3 19 (9) 22,5 5 - 25 4 - 8

halbfest -fest F3 20 (10) 22,5 10 - 50 8 - 15

Fels, entfestigt F1 - F3 20 - 22 (10 - 12) 27,5 - 37,5 0 - 20 - - 30 - 120

Tabelle 3: Aufschlussweise Schichtenfolge der Homogenbereiche

Homogen-bereich

BS 1 BS 2 BS 3 BS 3.3

Sohltiefe ab GOK Sohltiefe ab GOK Sohltiefe ab GOK Sohltiefe ab GOK

E1 0,15 m 0,15 m 0,20 m 0,15 m

E2 0,60 m 0,80 m 0,40 m 0,60 m

E3 Zur Tiefe Zur Tiefe Zur Tiefe Zur Tiefe




Tabelle 4: Bodenmechanische Eigenschaften und Kennwerte der Homogenbereiche der Böden für Erdarbeiten

bodenmechanische Eigenschaften / Kennwerte

zugehörige Prüfvorschrift Einheit

Homogenbereiche (Boden)

E1 E2 E3

ortsübliche Bezeichnung - [-] - - -

Korn

größ

env

erte

ilung

≤ 0,06 mm

DIN 18123

[%] - - -

> 0,06 – 2,0 mm [%] - - -

> 2,0 – 63 mm [%] - - -

Massenanteil Steine (>63 – 200 mm)

DIN EN ISO 14688-1 [%] 0-10 0-40 k.A.

Massenanteil Blöcke (>200 – 630 mm)

DIN EN ISO 14688-1 [%] 0-5 0-30 k.A.

Massenanteil große Blöcke (>630 mm)

DIN EN ISO 14688-1 [%] 0 0-15 k.A.

Dichte DIN EN ISO 17892 [g/cm³] - - -

Dichte DIN 18125-2 [g/cm³] - - -

undrainierte Scherfestigkeit DIN 4094-4, DIN 18136,

DIN 18137-2 [kN/m²] - - -

Wassergehalt DIN EN ISO 17892-1 [%] - - -

Plastizitätszahl (nur bindige Böden) DIN 18122-1 [%] - 10 - 30 -

Konsistenzzahl (nur bindige Böden) DIN 18122-1 [-] - 0,5 - 1,0 -

Lagerungsdichte DIN 18126 [-] locker – m.-dicht locker – dicht -

organischer Anteil DIN 18128 [%] - - -

Bodengruppen DIN 18196 [-] OH TL/TM X,Y,Z

fett: Anforderungen für Baumaßnahmen der geotechnischen Kategorie GK-1

Für Schichten unterhalb der Endtiefe der Kleinrammbohrungen ist eine Klassifizierung gemäß ATV DIN 18 300

(u.a.) nicht ohne weitere Erkundungsarbeiten möglich.

6 Hydraulische Eigenschaften des angetroffenen Untergrundes

Zur Beurteilung des Untersuchungsgebietes hinsichtlich der Eignung zur Versickerung von Niederschlags-

wasser werden Feldversuche zur Ermittlung von Durchlässigkeitsdaten herangezogen. Im Folgenden werden

die Ergebnisse dieser Versuche dargestellt und diskutiert.




Erwartungshorizont nach Bodenansprache

6.1 Bewertung der Versickerungsfähigkeit anhand von Feldversuchen

Zur Ermittlung der hydraulischen Eigenschaften des angetroffenen Untergrundes wurden Feldversuche

("open-end-tests" und "Doppelring-Infiltrometer-Versuche") durchgeführt. Dabei werden die Durchlässig-

keitsbeiwerte (kf-Werte) berechnet. Der kf-Wert wird als Quotient aus der mittleren Fließgeschwindigkeit

und dem hydraulischen Gefälle des Grundwassers definiert (DIN 4049) und hat mit [m/s] die Dimension einer

Geschwindigkeit.

Nach DIN 18 130 kann man die Durchlässigkeiten anhand der ermittelten kf-Werte unterschiedlichen Berei-

chen zuordnen:

stark durchlässig kf = 10-4 bis 10-2 m/s

durchlässig kf = 10-6 bis 10-4 m/s

schwach durchlässig kf = 10-8 bis 10-6 m/s

sehr schwach durchlässig kf< 10-8 m/s.

In Hinblick auf die Versickerungsfähigkeit von Niederschlagswasser in den Untergrund stellt daneben der kf-

Wert von 1 * 10-6 m/s eine wichtige Grenze dar, unterhalb derer nach dem ATV-Arbeitsblatt A 138 der Bau

von Versickerungsanlagen nicht zulässig ist.

In Abhängigkeit der Bodenart ergibt sich der in der folgenden Abbildung dargestellte Erwartungshorizont der

Wasserdurchlässigkeit.

Abbildung 2: Wasserdurchlässigkeitsbeiwerte von Lockergesteinen und entwässerungstechnisch relevanter Versickerungsbe-

reich (aus DWA-A 138)




Die Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit der in Frage stehenden Schichten erfolgte gemäß den Anforde-

rungen der DWA A 138. Es wurden insgesamt zwei Auffüllversuche "Open-End-Tests" in provisorischen Ver-

sickerungsmessstellen in den Kleinrammbohrungen BS 1 und BS 2 und drei Auffüllversuche mit Doppelring-

Infiltrometer ausgeführt.

6.1.1 Open-End-Test

Die Schemazeichnung in Abbildung 3 stellt das Versuchsprinzip der Versickerungsversuche "Open-End-Test"

dar. Im Versickerungsversuch wird das Peilrohr zunächst vollständig mit Wasser gefüllt. Nach Beendigung der

Wasserzufuhr wird mit Hilfe eines Kabellichtlotes das Absinken des Wasserstandes im Peilrohr als Folge des

Wasseraustrittes im Bereich des Rohrendes über die Zeit gemessen. Die Auswertung der Versickerungsver-

suche erfolgt in Anlehnung an ein Berechnungsverfahren von Kollbrunner-Maag (zit. in Bender, 1984) bzw.

nach einem Berechnungsverfahren von Hooghouth oder Don Kirkham (zit. in Schneider, 1971). Diese Aus-

werteverfahren für instationäre Fließregime im grundwasserfreien Untergrund berücksichtigen neben den

geometrischen Abmessungen des Versickerungsrohres auch den Abstand von der Versickerungsstrecke zum

Grundwasserspiegel.

Geländeoberfläche

tBS/VV = 1,0 m

h

Grundwasserspiegel (nicht einzumessen; > 1 m)

Sohle Bohrloch

PEHD-Rohr DN 50

Abbildung 3: Versuchsanordnung für die Versickerungsversuche BS/VV 1, BS/VV 2

Die aus den Versuchen abgeleiteten Durchlässigkeitsbeiwerte (kf - Werte) sind in Tabelle 5 zusammengefasst.




Tabelle 5: Übersicht über die im Gelände ermittelten Durchlässigkeitsbeiwerte im Open-End-Versuch

Versuch Nr. Ausbautiefe [m u. GOK] Bodenart kf-Wert [m/s] Mittelwert [mm/s]

BS/VV 1 0,60 T,s,g-g* 6,33 * 10-7 9,2 * 10 -7

BS/VV 2 0,80 T,s,g* 1,22 * 10-6

Die Versickerungsversuche BS/VV 1 und BS/VV 2 wurden in unterschiedlich sandigen bzw. kiesigen Tonböden

durchgeführt.

Die mit Hilfe der "open-end-tests" ermittelten Durchlässigkeitsbeiwerte liegen im Bereich zwischen

6,33 * 10-7 m/s und 1,22 * 10–6 m/s und damit im Mittel (kf: 9,2 * 10-7 m/s) leicht unterhalb des im ATV-

Arbeitsblatt A 138 geforderten Mindest-kf-Wertes von 1*10-6 m/s.

6.1.2 Doppelring-Infiltrometer nach DIN 19682-7

Zur Beurteilung hinsichtlich der Eignung zur Versickerung von Niederschlagswasser wurden im Untersu-

chungsgebiet 3 Doppelring-Infiltrometer-Versuche gemäß DIN 19682-7 ausgeführt. Die Bestimmung der

Wasserdurchlässigkeit der in Frage stehenden Schichten erfolgte gemäß DIN den Anforderungen der DWA A

138. Die aus den Versuchen abgeleiteten Durchlässigkeitsbeiwerte (kf - Werte) sind in den folgenden Tabel-

len zusammengefasst.

Geländeoberkante:

Tabelle 6: Ergebnisse Doppelring-Infiltrometer Geländeoberkante

Versuch Nr. 1 2 3

Versickerungszeit [s] 7200 7200 7200

Wasserschluckwert k [m/s] 2,92 * 10-6 1,3 * 10-6 7,2 * 10-7

Mittelwert [m/s] 1,6 * 10-6

Die mit Hilfe der Doppelring-Infiltrometer-Auffüllversuche ermittelten Durchlässigkeitsbeiwerte liegen mit

einem Wert von 7,2*10–7 m/s bis 2,92*10–6 m/s im Schnitt (1,6 * 10-6 m/s) nur knapp oberhalb des im ATV-

Arbeitsblatt A 138 geforderten Mindest-kf-Wertes von 1*10-6 m/s.

6.2 Fazit der Durchlässigkeitsuntersuchungen

Die Versickerungsfähigkeit des Untergrundes ist im Wesentlichen von der Korngröße des Bodens sowie der

sogenannten Korngrößenverteilung abhängig. Der anstehende Boden, in dem versickert werden soll, muss

ausreichende Durchlässigkeiten aufweisen. Gleichzeitig soll die Versickerung nicht zu schnell erfolgen, da

sonst keine Reinigung/Filterung des Niederschlagwassers erfolgt.




Der nach DWA-A 138 entwässerungstechnisch relevante Versickerungsbereich liegt etwa in einem kf - Bereich

von 1 * 10-3 bis 1 * 10-6 m/s.

Auf Grund der geringen Durchlässigkeiten, welche sich aus den Ergebnissen der Versickerungsversuche er-

geben (oberflächennah kf: 1,6 * 10-6 m/s; Untergrund kf: 9,2 * 10-7 m/s) ist eine natürliche Entwässerung

ausschließlich durch eine Versickerung mit zeitweiliger Speicherung nicht gewährleistet, so dass eine ergän-

zende Ableitungsmöglichkeit vorzusehen ist. (DWA-A 138).

Weiter ist hier zu bedenken, dass im Bereich der geplanten Baumaßnahme oberflächennah ein Schichtwech-

sel in Form des Übergangs vom Locker- zum Festgestein stattfindet, was einen Wechsel von einem Poren-

grundwasser- zu einem Kluftgrundwasserleiter zur Folge hat. Daher spielt bei den vorgefundenen Bodenver-

hältnissen nicht nur die Durchlässigkeit, sondern auch das nutzbare Porenvolumen der Lockerböden eine

ausschlaggebende Rolle. Aufgrund der Feldansprache der Bodenproben kann für die Lockerböden ein nutz-

bares Porenvolumen von < 5% angenommen werden. Die maximal mögliche Speicherkapazität bewegt sich

unter Berücksichtigung der mittleren Festgesteinsüberdeckung nur im Bereich von 2 l/m² bis 10 l/m².

7 Hinweise zur allgemeinen Bebaubarkeit

7.1 Allgemeines

Für das Baugebiet sollen Aussagen zur allgemeinen Bebaubarkeit auf Basis der geotechnischen Vorerkundung

gemacht werden. Diese sollen insbesondere beinhalten:

Grundsätzliche Angaben über die Zusammensetzung des Untergrundes (Baugrundschichtungen)

Zu erwartender Gründungshorizont bei ebenerdiger, nicht unterkellerter Bauweise

Zu erwartende Schichtenfolge bei Unterkellerung

Die Fundamentierungsarbeiten für einen Neubau im Bereich des Baugrundstücks werden durch die geologi-

schen und bautechnischen Randbedingungen beeinflusst. Folgende Punkte sind zu berücksichtigen:

Unterhalb des humosen Oberbodens (Mutterboden) folgen bindige Tonböden mit unterschiedlichen Kies-

und Sandanteilen als Verwitterungsbildungen des Züscher Schiefer bis auf Höhe der maximal erreichten

Endtiefen der Kleinrammbohrungen (ca. 0,4 m bis 0,8 m unter aktueller GOK). Unterhalb der erreichten

Endtiefen der Kleinrammbohrungen wird der Übergangsbereich zum Festgestein vermutet.

Die unterhalb des Mutterbodens angetroffenen bindigen Verwitterungsbildungen (sandige, kiesige Tone

mindestens steifer Konsistenz) sind als tragfähiger Baugrund einzustufen.

Bei Unterkellerung reichen die zu erwartenden Erdarbeiten voraussichtlich deutlich tiefer als die mit Hilfe

der Kleinrammbohrungen erreichten Endtiefen. Unterhalb der Endtiefen der Kleinrammbohrungen ist mit

Festgestein zu rechnen. Detaillierte Aussagen zu felsmechanischen Kennwerten und Eigenschaften der




anstehenden Festgesteinsformationen ist nur auf Basis weiterer Erkundungen (gewerbliche Kernbohrun-

gen oder Baggerschürfen) möglich.

Zum Zeitpunkt der Feldarbeiten wurde kein Grundwasser angetroffen. In bindigen bis schwach bindigen

Böden ist prinzipiell als Bemessungswasserstand die Geländeoberkante in Ansatz zu bringen. Bei diesem

Ansatz sind alle theoretisch denkbaren Möglichkeiten des zeitweisen Wassereinstaus in der Arbeitsraum-

verfüllung berücksichtigt. In der Praxis tritt dieser Lastfall nur in den seltensten Ausnahmefällen ein. Von

einem Bemessungswasserstand "Geländeoberkante" kann abgewichen werden bei Anordnung einer Si-

cherheitsdränage (z.B. unterhalb der Kellerfenster und/oder Leitungsdurchführungen; auch vertikale Flä-

chendränage denkbar), welche an eine lokale Vorflut angebunden wird.

Für die allgemeine Bauausführung sind die einschlägigen DIN-Normen (z.B. DIN 4124, EN 1610, DIN 18 300

etc.) und technischen Vorschriften zu beachten.

Nachfolgend werden allgemein gehaltene Hinweise zur Ausführung einer Gründung, sowohl für unterkel-

lerte, als auch für nicht unterkellerte Neubauten gegeben.

7.2 Gründung eines nicht unterkellerten Gebäudes

Die Flachgründung eines nicht unterkellerten Gebäudes kann mittels elastisch gebetteter Bodenplatte oder

mit Hilfe von frostfrei gegründeten Einzel- und Streifenfundamenten erfolgen.

Im Falle einer Gründung mittels elastisch gebetteter Bodenplatte sollte unterhalb der Bodenplatte (bei Aus-

führung einer Abdichtung gegen Bodenfeuchte nach DIN 18533, s.u.) eine kapillarbrechende Schicht in einer

Gesamtmächtigkeit von 10 cm bis 15 cm vorgesehen werden. Oberhalb der kapillarbrechenden Schicht wird

eine PE-Folie als Trennlage unterhalb des Betons aufgebracht.

Unterhalb der kapillarbrechenden Schicht wird der Einbau einer 20 cm mächtigen Schotterschicht der Kör-

nung 0/32 bis 0/56 als lastverteilendes Gründungspolster empfohlen. Die Schotterschicht ist zu verdichten

(D 100 % DPr). Die Einbaulagenstärke ist dem gewählten Verdichtungsgerät anzupassen, sollte jedoch min-

destens dem dreifachen Größtkorndurchmesser entsprechen. Der Verdichtungsgrad ist nachzuweisen.

Mindestens die humushaltigen Oberböden sind dabei im Lastausbreitungsbereich der Gründungsplatte voll-

ständig auszukoffern.

In der Aushubsohle anstehende, lokal aufgeweichte bzw. aufgelockerte Böden sind im Lastausbreitungsbe-

reich der Gründungsplatte vollständig auszukoffern und durch geeignetes Bodenaustauschmaterial (z.B.

Mehr an Schotter) zu kompensieren. Dabei ist darauf zu achten, dass alle unterhalb des Bauwerks eventuell

entstehenden lokalen Tiefpunkte durch ein gerichtetes Gefälle nach außen dauerhaft sicher entwässern kön-

nen.

Zwischen den Einbaumassen und den anstehenden Baugrund ist ein geotextiles Trennvlies der Robustheits-

klasse GRK 3 (erf. mA, 5% ≥ 150 g/m²) vollflächig zu verlegen. Die Aushubsohle ist vor dem Einbau des Geotextils

vom Unterzeichner abnehmen zu lassen.




Zur Gewährleistung einer Lastausbreitung im Austauschboden unter 45° ist der Bodenauftrag seitlich um das

Maß seiner Höhe über die eigentliche Gründungsplatte hinaus anzuordnen.

Zur Dimensionierung der Plattengründung kann für das Tragverhalten des Untergrundes bei nachweislich

hinreichender Verdichtung des Schotterpolsters ein Bettungsmodul ks = 15 MN/m³ angesetzt werden. Unter

tragenden Wänden darf aufgrund höherer Steifigkeiten im Lastausbreitungsbereich ein Bettungsmodul

ks = 25 MN/m³ angesetzt werden. Dabei sind die maximal zulässigen Bodenpressungen für 1,0 m breite Last-

streifen auf einen Bemessungswiderstand von σR,d = 350 kN/m² zu begrenzen. Gegebenenfalls ist ein seitli-

cher Überstand der Bodenplatte vorzunehmen.

Die Frostsicherheit für die Fundamentierung des Gebäudes ist in den Frosteinwirkbereichen durch ausrei-

chende Tiefführung der Frostschutzschichten bzw. allseitig umlaufende Frostschürzen aus güteüberwachtem

Schotter sicherzustellen (Tiefpunkt mindestens 80 cm unter OK Rohfußboden bzw. OK geplantes Gelände).

Die Tiefpunkte von geschotterten Frostschutzschichten sind dauerhaft zu entwässern.

Kommt im Bereich der Frostschürzen anstehendes Festgestein zu liegen, so ist dieses bis auf die erforderliche

Tiefe zu lösen und durch Frostschutzmaterial, wie zuvor beschrieben, zu ersetzen. Die Einstufung von Fels-

schichten in die Frostempfindlichkeitsklassen nach ZTVE basiert auf der Einstufung deren Verwitterungspro-

dukte (hier schluffiger Sand Frostempfindlichkeitsklasse F3, nicht frostsicher).

Für die Ableitung der Horizontallasten (Gleitsicherheitsberechnungen) gilt in der Aufstandsebene des Boden-

austauschs ein Ersatzreibungswinkel ' = 27,5° sowie zwischen UK Bodenplatte und Schotter ein Reibungs-

winkel ' = 35°.

7.3 Gründung eines unterkellerten Gebäudes

Vor dem Hintergrund der örtlichen Gegebenheiten wird eine Flachgründung mittels elastisch gebetteter Bo-

denplatte in Kombination mit einer wasserundurchlässigen Bauweise des Kellergeschosses favorisiert.

Unterhalb der Bodenplatte wird (bei Ausführung einer Abdichtung gegen drückendes Grundwasser nach DIN

18533, s.u.) eine ca. 10 cm mächtige Betonsauberkeitsschicht angeordnet.

Ein zusätzlicher Bodenaustausch wird bei Gründung im Festgestein nicht erforderlich.

Fehlhöhen, welche beim Lösen von Felsmaterial in der Aushubsohle zu erwarten sind, können durch ein Mehr

an Sauberkeitsbeton kompensiert werden.

Die Aushubsohle sowie die Baugrube sind vor dem Einbau des Sauberkeitsbetons vom Unterzeichner abneh-

men zu lassen.

Zur Dimensionierung der Plattengründung kann für das Tragverhalten des Untergrundes bei nachweislich

hinreichender Verdichtung des Schotterpolsters ein Bettungsmodul ks = 25 MN/m³ angesetzt werden. Unter

tragenden Wänden darf aufgrund höherer Steifigkeiten im Lastausbreitungsbereich ein Bettungsmodul

ks = 45 MN/m³ angesetzt werden. Zur Bemessung der Bodenplatte ist bei der Ermittlung der Schnittkräfte




und Feldmomente der jeweils ungünstigere Wert des Bettungsmoduls anzunehmen. Dabei sind die maximal

zulässigen mittleren Bodenpressungen auf einen Bemessungswert von σR,d = 500 kN/m² zu begrenzen. Gege-

benenfalls ist ein seitlicher Überstand der Bodenplatte vorzunehmen.

Für die Ableitung der Horizontallasten (Gleitsicherheitsberechnungen) gilt in der Aufstandsebene der Boden-

platte bzw. der Sauberkeitsschicht ein Ersatzreibungswinkel ' = 30°.

8 Erdarbeiten

Eventuell kann im Zuge der Baumaßnahme die Herstellung einer Baugrube notwendig werden. Eine freie

Abböschung der Baugrube ist bei ausreichenden Platzverhältnissen ohne weiteres möglich. Dies ist im Vor-

feld der Baumaßnahme durch den Objektplaner zu überprüfen. Erforderlichenfalls ist mit dem Unterzeichner

Rücksprache zu halten.

Zur Durchführung der Ausschachtarbeiten sind die Ausführungen der EAB und der DIN 4124 zu beachten.

Insbesondere ist ein mindestens 60 cm breiter lastfreier Streifen an der Böschungskrone vorzusehen.

Unverbaute Baugrubenwände können bis 1,25 m Tiefe annähernd senkrecht ausgeführt werden. Bei tieferen

Baugruben sind Lockerböden auf eine Neigung 45° (< 60° in mindestens steifen Tonen und < 80° bei Fels)

abzuflachen. Dauerböschungen aus nicht bis bindigen Böden sollten eine Neigung von 1 : 2 nicht übersteigen.

Die Aushub- bzw. Gründungssohlen sind empfindlich gegen Wasserzutritte und dementsprechend zu schüt-

zen. Während der Bauphase unter Umständen in die Baugrube eintretende Tag- und Sickerwässer können

über eine offene Wasserhaltung abgeleitet werden.

9 Schlussbemerkung

Für die Errichtung eines Gebäudes für ein Nationalparktor im Bereich des Keltenparks in Nonnweiler-Otzen-

hausen war eine Baugrunduntersuchung durchzuführen und ein geotechnischer Bericht auszuarbeiten. Für

den Bereich des geplanten Baufeldes wurden Angaben zu den vorgefunden Boden- und Grundwasserverhält-

nissen gemacht. Ergänzend dazu wurden Hinweise zur Versickerungsfähigkeit des Untergrundes angegeben.

Die Angaben im Gutachten basieren auf den vor Ort durchgeführten Aufschlüssen. Andere als die im Gutach-

ten beschriebenen Bodenverhältnisse sind den Unterzeichnern sofort mitzuteilen. Gleiches gilt bei einer

maßgeblichen Veränderung der dem Gutachten zu Grunde gelegten Planunterlagen.




Die Aussagen des vorliegenden Gutachtens gelten nur in ihrer Gesamtheit. Sollten bei der Durchsicht des

Berichtes Fragen auftreten, so stehen die Unterzeichner zur Beantwortung derselben gerne zur Verfügung.

Aufgestellt, Nonnweiler, den 01.08.2018

(ppa. Domenic Klauck, B.Eng.) (Dr.-Ing. Egbert Adam)

Projektleiter Geschäftsführer

Untersuchungsgebiet

Maßstab: gepr.:

gez.:

bearb.:

Letzte Änderung:

Bericht Nr.:

Anlage Nr.:Vorhaben:

Auftraggeber:

Planinhalt:

Ort:

Ausschnitt aus TK 25

1:25000

1.1

AP

JB

Ringwallstraße 2866620 Nonnweiler-OtzenhausenTel.: (+49)6873 / 95908-50Fax: (+49)6873 / 95908-99E-Mail: [email protected]

Saarstraße 16a54455 SerrigTel.: (+49)6581 / 996630Fax: (+49)6581 / 9959403

Gemeinde Nonnweiler

Hunnenringweg66620 Nonnweiler-Otzenhausen

180265G

23.07.2018

23.07.2018

Nationalpark-Tor Keltenpark

66620 Nonnweiler

BS1VV1.1

VV-DR1

BS3.3

Maßstab: gepr.:

gez.:

bearb.:

Letzte Änderung:

Bericht Nr.:

Anlage Nr.:Vorhaben:

Auftraggeber:

Planinhalt:

Ort:

Lageplan der Aufschlüsse

1:500

180265G

1.2

AP

JB

23.07.2018

23.07.2018

Ringwallstraße 2866620 Nonnweiler-OtzenhausenTel.: (+49)6873 / 95908-50Fax: (+49)6873 / 95908-99E-Mail: [email protected]

Saarstraße 16a54455 SerrigTel.: (+49)6581 / 996630Fax: (+49)6581 / 9959403

Legende:

VV-DR= Versickerungsversuch Doppelring-Infiltrometer BS= Kleinrammbohrung

VV= Versickerungsversuch Open-End-Test

Gemeinde Nonnweiler

Hunnenringweg66620 Nonnweiler-Otzenhausen

Nationalpark-Tor Keltenpark

66620 Nonnweiler

Konsistenzen, Hauptbodenarten und Nebenbodenarten

klüftig

fest

halbfest - fest

halbfest

steif - halbfest

steif

weich - steif

weich

breiig - weich

breiig

naß

sehr locker

locker

mitteldicht

dicht

sehr dicht

G (Kies)

fG (Feinkies)

mG (Mittelkies)

gG (Grobkies)

S (Sand)

fS (Feinsand)

mS (Mittelsand)

gS (Grobsand)

U (Schluff)

X (Steine)

T (Ton)

^k (Kalkstein)Z

^s (Sandstein)Z

Z Z

*T (Schiefer)Z Z

^stk (Steinkohle)Z

^tsf (Tonschiefer)ZZ

Z

^t (Tonstein)ZZ

Mu (Mutterboden)Mu

A (Auffüllung)A

Hg (Hanglehm)

Ll (Lößlehm)

Lo (Löß)

Bk (Braunkohle)

Z (Fels)Z Z

Z Z

Zv (Fels verwittert)Zv

Zv

ZvZv

Stk (Steinkohle)ZZ

zbt (Beton)

SD (Schwarzdecke)

fg (feinkiesig)

fs (feinsandig)

g (kiesig)

gg (grobkiesig)

gs (grobsandig)

h (humos)

mg (mittelkiesig)

ms (mittelsandig)

s (sandig)

t (tonig)

u (schluffig)

x (steinig)

Grundwasser2,45

30.04.98 GW angebohrt

2,4530.04.98 GW Bohrende

2,4530.04.98 GW Ruhe

2,4530.04.98 GW angestiegen

2,4530.04.98 GW versickert

Anlage Nr. 2.0

Legendenblatt

umweltgeotechnik gmbH (UGG)Ringwallstr. 28

Tel.: (+49)6873 / 95908-50

[email protected]: (+49)6873 / 95908-99

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Tel.: (+49)6581 / 996630Fax: (+49)6581 / 9959403

66620 Nonnweiler 54455 Serrig

BS 1GOK: +495,95 m ü NN

0.15

Mutterboden, braun, schwach feucht,BKL1Mu

0.60

Ton, sandig, kiesig - stark kiesig,braun, beige, steif - halbfest, BKL4

OH

KBF

VV 1.10.00 (GOK: +495,95 m ü.NN)

0.15

Mutterboden M u

0.60

Ton

0.60

PVC-Rohr

Bericht Nr. 180265G

Anlage Nr.2.1

Nationalpark-Tor KeltenparkHunnenringweg, 66620 Nonnweiler-Otzenhausen


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BodenprofilMaßstab d. H. 1: 10

BS = Kleinrammbohrung

Auftraggeber: Gemeinde Nonnweiler, 66620 Nonnweiler

Aufschlussdatum: 19.07.2018

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Saarstr. 16a

Tel.: (+49)6581 / 996630Fax: (+49)6581 / 9959403


BS 2GOK: +498,90 m ü NN

0.15


0.80

Ton, sandig, stark kiesig, braun, beige,halbfest, BKL4

OH

KBF

VV 2.10.00 (GOK: +498,90 m ü.NN)

0.15

Mutterboden M u

0.80

Ton

0.80

PVC-Rohr

Bericht Nr. 180265G

Anlage Nr.2.2



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BS 3GOK: +499,99 m ü NN

0.20


0.40

Ton, stark sandig, stark kiesig, schwachsteinig, braun, steif, BKL4

OH

KBF

Bericht Nr. 180265G

Anlage Nr.2.3.1



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BS 3.3GOK: +499,46 m ü NN

0.15


0.60

Ton, sandig, kiesig - stark kiesig,schwach humos, braun, steif - halbfest,BKL4

OH

KBF

Bericht Nr. 180265G

Anlage Nr.2.3.2



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Saarstr. 16a

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VV-DR1GOK: +496,86 m ü NN

0.20

Kies, sandig, sehr schwach feucht, BKL3

0.40

Ton, sandig, stark kiesig, steif - halbfest,BKL4

Bericht Nr. 180265G

Anlage Nr.2.4



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VV-DR = Versickerungsversuch Doppelring Infiltrometer



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0.15


0.40


OH

Bericht Nr. 180265G

Anlage Nr.2.5



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0.15


0.40


OH

Bericht Nr. 180265G

Anlage Nr.2.6



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Documents

Geotechnischer Bericht Nationalpark -Tor Keltenpark