Bodengutachten - Soest
Bodengutachten - Soest
Bodengutachten - Soest
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
Bauwesen • Geotechnik • Ber gbau • Umwelt<br />
Bauvorhaben<br />
MMC Kress, <strong>Soest</strong><br />
Ingenieure GmbH<br />
beraten · planen · steuern<br />
Geotechnische Beurteilung zum Genehmigungsverfahren<br />
Auftraggeber: Dipl.-Kaufm. R. Kress<br />
Westenhellweg 5<br />
59494 <strong>Soest</strong><br />
Über:<br />
Architekturbüro Dieckmann & Hohmann<br />
Ulricherstraße 27<br />
59494 <strong>Soest</strong><br />
Auftragnehmer: TABERG Ingenieure GmbH<br />
Zechenstraße 2<br />
44536 Lünen<br />
Tel.: 0231 / 98 70 73 - 0<br />
Fax: 0231 / 98 70 73 - 17<br />
E-Mail: info@taberg.de<br />
Projekt-Nr.: 11583<br />
Sachverständiger: Dr.-Ing. R. Kockel<br />
Mitarbeiter: Herr Dipl.-Ing. J. Best<br />
Herr Benning<br />
Datum: 10. August 2012<br />
Umfang: 9 Seiten, 4 Anlagen
Ingenieure GmbH<br />
Bauvorhaben MMC Kress in <strong>Soest</strong><br />
Geotechnische Beurteilung zum Genehmigungsverfahren vom 10.08.2012 Seite 3<br />
1 Veranlassung und Aufgabenstellung<br />
In <strong>Soest</strong> ist auf dem Grundstück des ehemaligen und heute bereits zurückgebauten Finanz-<br />
amtes die Errichtung eines neuen Markenmodecenters (MMC) geplant. Bauherr ist Herr<br />
Dipl.-Ing. R. Kress. Das Plangebiet liegt im nordöstlichen Innenstadtbereich von <strong>Soest</strong> zwi-<br />
schen dem Stadtkern und dem <strong>Soest</strong>er Bahnhof und fällt in den Geltungsbereich des Be-<br />
bauungsplanes Nr. 100 – <strong>Soest</strong>.<br />
Im Zuge der laufenden Genehmigungsplanungen zum Vorhaben wurde die TABERG Ingeni-<br />
eure GmbH mit der Durchführung von Baugrunduntersuchungen und der planungsbegleiten-<br />
den Erarbeitung eines Baugrundgutachtens beauftragt. Für die aktuelle Phase des Geneh-<br />
migungsverfahrens ist auf Grundlage der bereits vorliegenden Ergebnisse eine zusammen-<br />
fassende geotechnische und hydrogeologische Beurteilung des Vorhabens zu erstellen, die<br />
insbesondere Aussagen zur Standsicherheit in der Bauphase und im Endzustand sowie zur<br />
Grundwasserproblematik enthält.<br />
2 Bauplanung und Plangebiet<br />
Die vorliegenden Planungen sehen die Errichtung eines Markenmodecenters mit einer<br />
Grundfläche von ca. 0,5 ha auf dem Grundstück des ehemaligen Finanzamtes vor. Bei dem<br />
Baukörper handelt es sich um einen Hochbau mit polygonalem, unregelmäßig gegliedertem<br />
Grundriss, der auf seiner gesamten Grundfläche einfach unterkellert (Tiefgarage) wird. Die<br />
geplante Erdgeschosshöhe orientiert sich an der Höhe der im Süden angrenzenden Er-<br />
schließungsstraße (Waisenhausstraße), die auf einer Höhe von ca. 87,5 bis 87,7 mNN liegt.<br />
Das Gebäude mit seiner geplanten Tiefgarage bindet hier rund 4 mit in den anstehenden<br />
Untergrund ein.<br />
Das umliegende Gelände weist ein unregelmäßiges, überwiegend von Nord nach Süd ge-<br />
richtetes Gefälle auf, wobei die Waisenhausstraße mit ihrer zuvor genannten Höhe den tiefs-<br />
ten Punkt dieser Flächen darstellt. Der <strong>Soest</strong>bach verläuft ca. 50 m südlich des Baugebietes<br />
in Ost-West-Richtung.<br />
Es ist festzustellen, dass das Plangebiet historisch bedingt stark anthropogen überprägt ist<br />
und zumindest in den oberflächennahen Schichten und Strukturen stark in seinem ursprüng-<br />
lich natürlichen Aufbau verändert wurde.<br />
So wurde die Fläche, deren südlicher Teil in den Niederungsbereich von <strong>Soest</strong> hineinreicht,<br />
an ihrem südlichen Rand ehemals von einem schwach wasserführenden Gerinne („Wurst-<br />
kessel“ bzw. „Wurstekessel“) durchflossen, der in seinem weiteren Verlauf weiter westlich in
Ingenieure GmbH<br />
Bauvorhaben MMC Kress in <strong>Soest</strong><br />
Geotechnische Beurteilung zum Genehmigungsverfahren vom 10.08.2012 Seite 4<br />
den <strong>Soest</strong>bach mündete. Der aus alten Karten näherungsweise übernommene Verlauf des<br />
ehemaligen Gerinnes ist im Lageplan der Anlage 1 dargestellt. Dieses Gerinne wurde offen-<br />
bar bereits vor mehreren Hundert Jahren umgelegt bzw. verrohrt. Zudem ist nach Erfah-<br />
rungsberichten davon auszugehen, dass die Wasserführung der aus dem Norden stammen-<br />
den Wasserläufe schon seit Mitte des 19. Jahrhunderts und insbesondere mit dem Bau des<br />
<strong>Soest</strong>er Bahnhofs deutlich zurückgegangen ist. Die ehemalige Trasse des Wurstkessels<br />
stellt in dem hier betrachteten Abschnitt heute keine natürliche oder künstliche Vorflut mehr<br />
dar; vielmehr ist alten Karten zu entnehmen, dass der Wurstkessel bereits weiter östlich an<br />
den <strong>Soest</strong>bach angeschlossen ist (vgl. Anlage 1).<br />
Darüber hinaus wurde die Fläche in ihrer Vergangenheit bereits 2mal umfänglich bebaut<br />
bzw. befestigt:<br />
- um 1700 wurde ein Waisenhaus auf der Fläche errichtet (Umrisse siehe Anlage 1),<br />
- nach dem Krieg im Jahre 1954 wurde das ehemalige Finanzamt in dem Untersu-<br />
chungsgebiet errichtet (Umrisse siehe Anlage1)<br />
Ausgrabungen auf der Fläche zeigen den Fund eines alten gemauerten Kanalteilstücks im<br />
Süden der Bebauungsfläche, was auf den hier gelegenen ehemals verrohrten Verlauf des<br />
ehemaligen Wurstkessels hinweist.<br />
Mit dem kürzlich erfolgten Rückbau des Finanzamtes wurden die ehemaligen Bauwerksreste<br />
aus dem Untergrund entfernt und die Fläche in ihrem zentralen Teil auf einem Niveau von<br />
ca. 87,6 mNN ebenflächig geschottert.<br />
3 Geologische und hydrogeologische Situation<br />
Großräumig betrachtet liegt das Untersuchungsgebiet innerhalb der südlichen Ausläufer des<br />
Münsterländer Kreidebeckens, die im Süden vom ausstreichenden Steinkohlengebirge ein-<br />
gegrenzt werden. Der tiefere Untergrund besteht aus den Schichten des Karbons und De-<br />
vons. Darüber stehen im Untersuchungsraum diskordant abgelagerte Oberkreide-Sedimente<br />
in einer Mächtigkeit von mehreren Dekametern an. Hierbei handelt es sich um die Kalkmer-<br />
gel des Turon und des Cenoman, weiter nördlich auch um die Tonmergel des Coniac. Die<br />
Festgesteinsschichten werden überlagert von Verwitterungsprodukten des Gesteins (Verwit-<br />
terungslehme) sowie von quartären Ablagerungen (Geschiebe, Löss, Auffüllungen).<br />
Als Besonderheit im <strong>Soest</strong>er Raum ist die vom Haarstrang nach Norden einfallenden Krei-<br />
deoberfläche und das gespannte untere Grundwasserstockwerk in der Kreide zu erwähnen,<br />
welches im Stadtgebiet von <strong>Soest</strong> zu teilweise hohen Grundwasserständen und vereinzelten<br />
Quellwasseraustritten führt. Als auffälligste Quelle ist hier der Quellteich am Ostrand des
Ingenieure GmbH<br />
Bauvorhaben MMC Kress in <strong>Soest</strong><br />
Geotechnische Beurteilung zum Genehmigungsverfahren vom 10.08.2012 Seite 5<br />
<strong>Soest</strong>er Stadtkerns anzuführen, der den Loerbach und im weiteren Verlauf den <strong>Soest</strong>bach<br />
speist. Dieser Quellteich und der weitere Verlauf des Loerbaches und des <strong>Soest</strong>baches be-<br />
finden sich in einer Niederungsstruktur, an welche das vorliegende Plangebiet angrenzt bzw.<br />
in welche es im südlichen Teilbereich einschneidet.<br />
Das vorliegende Plangebiet selbst ist insofern durch eine vergleichsweise mächtige quartäre<br />
Lockergesteinsmächtigkeit von gerundet 10 m und einen vergleichsweise hoch liegenden<br />
Grundwasserspiegel gekennzeichnet, dessen Spiegellage neben den Witterungsbedingun-<br />
gen durch den natürlichen Vorfluter (<strong>Soest</strong>bach) und die Druckwasserhöhen im kretazischen<br />
Grundwasserstockwerk bestimmt werden. Je nach Lage der Messstelle, örtlicher Baugrund-<br />
situation und insbesondere Grad der örtlichen Veränderung der natürlichen Boden- und Ge-<br />
ländestrukturen infolge der historischen Bebauungen und Kriegsbeeinflussungen können<br />
sich deutlich schwankende Grund- oder Schichtwasserspiegel zeigen. Als wichtige und cha-<br />
rakteristische Orientierungswerte können genannt werden:<br />
- In den Ausgrabungen an der Waisenhausstraße wurde der Wasserspiegel in Höhen<br />
von ca. 1 bis 2 m unter GOK angetroffen. Dies entspricht einer Höhe von ca. 85,5 bis<br />
86,5 mNN. Dieser Wasserstand deckt sich mit den aktuell in den Bohrungen durchge-<br />
führten Messungen<br />
- In den im Rahmen der vorliegenden Baugrunderkundungen ausgeführten Bohrungen<br />
zeigen sich zuoberst keine durchgängigen bzw. einheitlichen Wasserführungen. Ein<br />
zusammenhängendes Grundwasser wurde erst in Tiefen von ca. 4 bis 5 m angetrof-<br />
fen wurde (Wasserspiegel bei ca. 83 bis 86 mNN). Bereichsweise werden in den<br />
oberflächenahen Auffüllungen, die überwiegend Mächtigkeiten von 1 bis 2 m aufwei-<br />
sen, Wasserführungen an der Sohle der Auffüllungen angetroffen.<br />
- Bis in größere Tiefen (Nähe Kreideoberfläche) hergestellte und ausgebaute Grund-<br />
wassermessstellen belegen eine Grundwasserdruckfläche von derzeit 87 mNN und<br />
mehr.<br />
In Anlage 3 ist ein vereinfachter geologischer Schnitt durch das Plangebiet dargestellt, in<br />
welchem die beschriebene geolgische Situation als vereinfachtes Drei-Schicht-Modell veran-<br />
schaulicht wird. In hydrogeologischer Sicht dargestellt ist die in den aktuellen Erkundungen<br />
angetroffene Grundwassersituation, wobei in ein sich in den quartären Schluffen ausbilden-<br />
des durchgehendes oberes Grundwasserstockwerk und einen Stau- bzw. Schichtenwasser-<br />
horizont oberhalb dieser Schluffe unterschieden wird. Die Wasserführung innerhalb des mo-<br />
dellierten Stau- und Schichtenwasserhorizontes ist zu großen Teilen jahreszeitlich und witte-<br />
rungsbedingt. Ausweislich vorliegender Altgutachten zum Bau des ehemaligen Finanzamtes<br />
handelt es sich dabei nicht um ein dauerhaft vorhandenes Grundwasserstockwerk. So wird<br />
in einem „Gutachten über die Baugrundverhältnisse auf dem Grundstück an der Waisen-<br />
hausstraße in <strong>Soest</strong>“ aus dem Jahre 1954 folgendes ausgesagt:
Ingenieure GmbH<br />
Bauvorhaben MMC Kress in <strong>Soest</strong><br />
Geotechnische Beurteilung zum Genehmigungsverfahren vom 10.08.2012 Seite 6<br />
„ …Der Wasserspiegel liegt nur rund 1,50 m unter der Geländeoberfläche und<br />
noch innerhalb der Anschüttung. Es handelt sich dabei um kein dauerhaft anwe-<br />
sendes Grundwasser, sondern um ein jahreszeit- und niederschlagsmäßig be-<br />
dingtes abgetrenntes Nebengrundwasser, dessen Mächtigkeit mit der warmen<br />
Jahreszeit schrumpft. Als Grundwassersohle dient der unterlagernde Schluff, der<br />
seinen eigenen, ständig vorhandenen Wassergehalt aufweist…….“<br />
Die Beschreibungen decken sich mit den Beobachtungen und Ergebnissen aus den aktuell<br />
durchgeführten Baugrunderkundungen und bestätigen das in Anlage 3 dargestellte geotech-<br />
nische Modell des anstehenden Untergrundes.<br />
Die schon aufgrund ihrer Mächtigkeit in bautechnischer Hinsicht bedeutsamen quartären<br />
Lockergesteine bestehen aus vergleichsweise homogenen Schluffen, die zuoberst als jünge-<br />
re und mit zunehmender Tiefe als ältere Lössablagerungen einzustufen sind. Im Übergang<br />
zu den unterlagernden Mergelschichten findet sich in der Regel eine gering mächtige (0 bis<br />
1,5 m) Verwitterungszone, unterhalb derer der Mergel Festgesteinscharakter annimmt.<br />
4 Geotechnische Beurteilung der geplanten Baumaßnahme<br />
Der Standort des geplanten Baukörpers befindet sich ca. 50 m nördlich des <strong>Soest</strong>baches an<br />
der nördlichen Grenze des <strong>Soest</strong>er Niederungsbereiches. Der am Südrand der Fläche das<br />
Plangebiet querende Wurstkessel hat als ehemaliges „Rinnsal“ im <strong>Soest</strong>er Stadtgebiet seine<br />
Entwässerungsfunktion bereits in früheren Zeiten verloren und ist nur noch in Form lokal<br />
vorhandener Gewässerablagerungen oder ehemals erstellter Verrohrungen oder<br />
Einmauerungen nachweisbar. Das Plangebiet ist als inhomogen und aufgrund der Vielzahl<br />
der vorangegangenen anthropogenen Eingriffe (Waisenhaus, Kriegseinwirkungen, Finanz-<br />
amt) bis in Tiefen von rund 85 bis 86 mNN als nachhaltig gestört einzustufen.<br />
Der geplante Baukörper mit einer geplanten Oberkante Bodenplatte von ca. 84 mNN bindet<br />
ca. 2,5 m in die die Auffüllungen unterlagernden und weitgehend ungestörten Schluffe ein.<br />
Die Gründungssohle liegt damit gerundet 5 m oberhalb der unterlagernden Mergelschichten.<br />
Es handelt sich um eine innerstädtische Bebauung unter beengten Verhältnissen. So grenzt<br />
der geplante Baukörper in weiten Teilen an die umliegenden öffentlichen und privaten<br />
Grundstücke an. Die Abstände zu benachbarten Gebäuden betragen dabei teilweise nur ca.<br />
5 bis 10 m.
Ingenieure GmbH<br />
Bauvorhaben MMC Kress in <strong>Soest</strong><br />
Geotechnische Beurteilung zum Genehmigungsverfahren vom 10.08.2012 Seite 7<br />
Die Gründungsherstellung und Bauausführung des Gebäudes muss unter Berücksichtigung<br />
der geltenden Sicherheitsnormen des Erd- und Grundbaus so erfolgen, dass eine Gefähr-<br />
dung der Tragsicherheit (Standsicherheit) und der Gebrauchstauglichkeit (Verformungen,<br />
Setzungen, etc.) des Bauwerks selbst und der umliegenden Bauwerke und Grundstücke<br />
jederzeit ausgeschlossen ist. Die Ausführung muss daher unter Einsatz eines steifen und<br />
verformungsarmen Verbaus (z.B. Bohrpfahlwand, Schlitzwand) vorgenommen werden, der<br />
unter Beachtung der Anforderungen der DIN 1054 und der EAB auf erhöhten aktiven<br />
Erddruck sowie sämtliche Lasten aus benachbarten und im Lasteinwirkungsbereich der<br />
Baugrube liegenden Bauwerken zu dimensionieren ist. Etwaige Setzungen des benachbar-<br />
ten Geländes werden damit ausgeschlossen bzw. auf ein zulässiges Minimalmaß begrenzt.<br />
Die Ausführung von nachgiebigen Baugrubensicherungen oder auch von sehr steilen Erdbö-<br />
schungen ist zur Sicherung von angrenzenden Bauwerken oder Verformungsbeschränkung<br />
ungeeignet. Ebenfalls ungeeignet ist der Einsatz von rammenden oder mit starken Erschütte-<br />
rungen verbundenen Bauverfahren, um unzulässige Einwirkungen auf die umliegende Be-<br />
bauung auszuschließen.<br />
In Anlage 2 ist das Konzept der geplanten Baugrube veranschaulicht. Aufgrund der teilweise<br />
vergleichsweise großen Aushubtiefen von mehr als 5 m ist der Verbau mindestens einlagig<br />
zu stützen. Da aufgrund der beengten Verhältnisse voraussichtlich auf Rückverankerungen<br />
verzichtet werden muss, ist die Baugrube mit innenliegender Aussteifung zu planen.<br />
Bei der Bauausführung und –planung sind die vorliegenden hydrogeologischen Verhältnisse<br />
und Grundwasserstände zu berücksichtigen. So bindet das Bauwerk sowohl in das anste-<br />
hende obere Grundwasserstockwerk als auch in das jahreszeitlich schwankende Stauwas-<br />
serstockwerk oberhalb der anstehenden Schluffe ein. Entsprechend werden Wasserhal-<br />
tungsmaßnahmen und ein Grundwassermanagement wie folgt erforderlich:<br />
- Die Ausführung einer zu Gebäudesetzungen und Störungen des natürlichen Wasser-<br />
haushaltes führenden Grundwasserabsenkung im Bereich der umliegenden Bauwer-<br />
ke und Grundstücke ist nicht zulässig. Die Baugrube ist daher vom umgebenden<br />
Grundwasserstockwerk durch Anordnung einer wasserdichten Umschließung abzu-<br />
koppeln, so dass sich Grundwasserabsenkungen allein auf den inneren Baugruben-<br />
bereich konzentrieren (vgl. Hinweis in Anlage 3). Eine unzulässige außenliegende<br />
Grundwasserabsenkung findet nicht statt. Die Verbauwände sind daher ca. bis OK<br />
des anstehenden Mergels zu führen und wasserdicht auszuführen. Im Falle einer<br />
Bohrpfahlwand setzt dies eine überschnittene Bohrpfahlanordnung voraus. Das Bau-<br />
werk ist unter Beachtung der vorliegenden Grundwasserdruckverhältnisse auftriebs-<br />
sicher auszulegen.
Ingenieure GmbH<br />
Bauvorhaben MMC Kress in <strong>Soest</strong><br />
Geotechnische Beurteilung zum Genehmigungsverfahren vom 10.08.2012 Seite 8<br />
- Der in Altgutachten als „Nebengrundwasser“ bezeichnete Schichtwasserhorizont<br />
oberhalb der anstehenden Schluffe, der die jeweils höchsten auftretenden Wasser-<br />
stände im Untersuchungsgebiet hervorruft, wird von dem geplanten Gebäude durch-<br />
drungen. Der Gebäudegrundriss stellt insofern eine neuerliche „Sperre“ des natürli-<br />
chen oberflächennahen Wasserabflusses auf einer allerdings gegenüber dem ehe-<br />
maligen Finanzamt und Waisenhaus noch vergrößerten Grundrissfläche dar. Auf-<br />
grund der inhomogenen und anthropogen stark gestörten Geländesituation kann<br />
nicht sicher ausgeschlossen werden, dass insbesondere im Bereich der Hauptan-<br />
strömrichtung des Wassers aus Norden ein lokaler Wasseraufstau über das bisherige<br />
Maß hinausgehend auftreten kann. Eine Regulierung dieser Situation kann mit Hilfe<br />
einer umlaufend in Höhe der Auffüllungen angeordneten Dränge erfolgen, mit der et-<br />
waig im Norden anfallendes Wasser der quasi natürlichen und historisch bedingt vor-<br />
handen Abflussrichtung folgend auf die Südseite des geplanten Bauwerkes geführt<br />
werden kann. Die Dränage gewährleistet die dauerhafte hydraulische Verbindung zu<br />
den auf der Südseite im Bereich der Waisenhausstraße und des <strong>Soest</strong>baches vor-<br />
handenen wasserführenden Auffüllungen. Das Prinzip der Dränage ist schematisch in<br />
Anlage 4 veranschaulicht.<br />
Mit der Dränage besteht die Möglichkeit, eine weitergehende Regulierung der im Umfeld der<br />
Baumaßnahme inhomogenen Wassersituation in den oberflächennahen Schichten vorzu-<br />
nehmen. Durch eine etwaige Anordnung eines „Not“-Überlaufes (vgl. Anlage 4) in die weiter-<br />
führende Vorflut (Regenwasserkanal oder <strong>Soest</strong>bach) kann der maximal auftretende Grund-<br />
wasserstand im Bereich der Waisenhausstraße zusätzlich und in Abstimmung auf die Was-<br />
serführung des <strong>Soest</strong>baches begrenzt werden.
Ingenieure GmbH<br />
Bauvorhaben MMC Kress in <strong>Soest</strong><br />
Geotechnische Beurteilung zum Genehmigungsverfahren vom 10.08.2012 Seite 9<br />
5 Zusammenfassung und abschließende Hinweise<br />
Die Umsetzung der Planungen zur Errichtung eines Markenmodecenters auf den ehemals<br />
durch das Waisenhaus und das Finanzamt bebauten Flächen im Innenstadtbereich von<br />
<strong>Soest</strong> kann ohne unzulässige Gefährdungen oder Einwirkungen erfolgen, wenn die besonde-<br />
ren Anforderungen, die sich aus der hydrogelogischen und innerstädtischen Situation erge-<br />
ben, durch Wahl und Einsatz geeigneter und normgerechter Bauverfahren berücksichtigt<br />
werden. Insbesondere sind nachfolgend zusammengefasste Maßnahmen zu berücksichti-<br />
gen:<br />
- Anordnung einer umlaufenden, steifen und verformungsarmen sowie wasserundurch-<br />
lässigen Verbaukonstruktion.<br />
- Einsatz erschütterungsarmer Verfahren<br />
- Vermeidung einer außenliegenden Grundwasserabsenkung.<br />
- Anordnung einer außenliegenden Dränage zur Vermeidung eines nicht auszuschlie-<br />
ßenden lokalen Wasseraufstaus in den oberflächennahen und wasserableitenden<br />
Auffüllungsschichten.<br />
Die detaillierte Ausführung der Dränage und eines ggf. anzuordnenden Überlaufes in die<br />
Vorflut ist mit der zuständigen Behörde abzustimmen.<br />
Sämtliche Maßnahmen sind durch Beweissicherungsmaßnahmen und fortlaufende<br />
Grundwasserstandsmessungen zu begleiten.<br />
Lünen, den 10.08.2012<br />
TABERG Ingenieure GmbH<br />
i.V.<br />
Dr.-Ing. R. Kockel