106 Verkehrsbauten in der lnnerschweiz Ouvrages ... - SGBF-SSMSR

tenstrasse, die 1932 letztmals vermessen worden war,überdies dureh Naehkontrolle von Polygonpunkten, dieoberhalb des Trasses der N2 mehrere Jahre vor Baubeginnversetzt worden waren. Diese Messungen ergaben, dasssieh der Beekenriederhang in einer grossrãumigen undtiefgreifenden Krieehbewegung befand, die das gesamteHanggebiet zwisehen dem Widerlager West und d em vorderenErlibaeh umfasst. Die Krieehgesehwindigkeit lag zwisehen1,4 em und 2,8 em pro Jahr. lm õstliehen Bereieh desTrasses, zwisehen vorderem Erlibaeh und Seelisbergtunnel,konnte keine Krieehbewegung naehgewiesen werden.ZusammenfassungZusammengefasst kann ausgesagt werden, dass im Hangvon Hergiswil und im westliehen Absehnitt von Beekenriedviel Gemeinsames bei den topographisehen, hydrogeologisehenund geoteehnisehen Verhãltnissen gefunden werdenkann. Es gibt immerhin aueh wesentliehe Untersehiede,auf die noeh nãher eingegangen wird.3. Verglelch der baulichen LõsungenIn den Hãngen von Hergiswil und Beekenried wurden ganz versehiedeneLõsungen für die Führung der Autobahn gewãhlt:Bei Hergiswil normale Hangansehnitte und Dãmme, dieriehtungsgetrennte Fahrbahnen gegeneinander um bis zueinigen Metern in der Hõhe versetzt; nur wenige Brüekenbauwerkeüber Bãehe und Strassen. Ein einziger Lehnenviaduktvon 81 m Lãnge i m besonders heiklen Krieehgebietvon Zwyden, der ursprünglieh nieht geplant war.Bei Beekenried ei n durehgehender, 3 km langer Lehnenviadukt,die Stützen bis zu 70 m unter Terrain überall auf demFels gegründet und dureh bewegliehe Sehãehte von denHangkrieehbewegungen abgesehirmt.4. Das eingegangene RisikoEinige Bemerkungen über die Sicherheiten im GrundbauKe in von Mensehenhand erriehtetes Bauwerk bietet absolute Sieherheitgegenüber grõsseren und kleineren Sehãden, auehnieht ein Stahlbau oder ein Stahlbetonbau. Bekanntlieh habenwir aber die Baumaterialien viel besser im Griff als die natürliehenBõden im Grundbau. Das Bodenmaterial ist naturgemãsssehr inhomogen, und die Streuungen seiner Festigkeitseigensehaftensind 10- und 100faeh grosser als bei den Baustoffen Betonund Stahl. Dazu kommt, dass die massgebenden Eigensehaften,die Bodenkennziffern oft nur sehr ungenau bestimmtwerden kõnnen.Dementspreehend grosse Sieherheiten sollte man deshalbeigentlieh im Grundbau einführen, bedeutend grõssere als imStahlbau oder Betonbau. Das Gegenteil ist oft der Fali. Wãhrendman im Stahlbau mit Sieherheitsfaktoren von 1,5 und 1,6, imStahlbetonbau mit 2,0 bis 2,5 arbeitet, begnügt man sieh imGrundbau oft mit viel kleineren Werten. Besonders kleine nimmtman bei der Bereehnung der Bosehungsstabilitãt an. So wãhltman z. B. für die zulãssige Bbsehungsneigung eines gesehüttetenDammes seit Jahrhunderten das Verhãltnis 2:3, was beieinem Kiessandmaterial mit einem Winkel der inneren Reibungvon 35° eine Sieherheit von 1,05 ausmaeht, bei einem sehon ungewõhnliehgrossen Winkel der inneren Reibung von 40° immernoeh nieht mehr als 1,26.Das Problem der Stabilitãt der Bõsehungen in natürliehen Hãngenoder Aufsehüttungen ist überhaupt eines der sehwierigstenfür den Geoteehniker. Bei Gelãndebruehbereehnungen werdennormalerweise Sieherheiten von 1,2 bis 1,4 eingeführt, sofernman in steileren Hãngen, besonders in Krieehhãngen, überhauptnoeh auf diesen Wert kommen kann. Wenn man bedenkt,dass nur dureh einen falseh angenommenen Grundwasserspiegeldie Sieherheit bezüglieh Gelãndebrueh auf die Hãlfte herabsinkenkann und wie sehwierig es ist, den in einer Gleitflãehemassgebenden Grundwasserdruek riehtig einzumessen odereinzusehãtzen, so staunen wir nieht über die hohen Prãmiensãtzebei den Haftpfliehtversieherungen für geoteehniseheBüros.Der mit Grundbauproblemen besehãftigte lngenieur und derGeoteehniker stehen immer vor der Gewissensfrage, welehesvernünftige Mass an Risiko beim Bau eines Grundbauwerkesauf sieh genommen werden soll, um dem Bauherrn die bezügliehErstellungs- und Unterhaltskosten günstigste Lbsung zu erarbeiten.lm Gegensatz zu Stahl- und Betonbauten kann beiHangansehnitten, Dãmmen usw. ein gewisses Risiko bezüglichGelãnderutsehungen von finanziellem Vorteil sein, falls die Kostender Sanierung einzelner Rutsehstellen, inbegriffen die Kostenfür den Sehutz von Menseh und Masehinen, kleiner sind alsdie zur Erhõhung der Sieherheit erforderliehen Massnahmenauf der ganzen Lãnge eines Bauwerkes (z. B. Mehraushub, Verankerungen,Stützmauern usw.). Das Unerfreuliehe dabei istnur, dass die Kosten von solehen Sanierungen oft von derHaftpfliehtversieherung des lngenieurs und des Geoteehnikersgetragen werden müssen und nieht vom Bauherrn, obwohl dieser,aufs ganze gesehen, günstiger davongekommen ist, alswenn allzu vorsiehtig gebaut worden wãre. Aus diesen und anderenGründen werden oft von Beginn an die aufwendigsten Sieherungssystemevorgesehen, obwohl es volkswirtsehaftl iehvertretbar wãre, mit einem gewissen kalkulierten Risiko zu arbeiten.Selbstverstãndlieh muss der Sehutz der Bauarbeiter dabeiimmer oberstes Gebot bleiben. Es bestehen sehon ausgereifteTheorien über die Wahrseheinliehkeitsbereehnung von Risikeneiner Bõsehungsrutsehung und den Vergleieh des Risikosmit den finanziellen Vor- und Naehteilen einer steilen oder flaehenBõsehung.Geotechnische Untersuchungen, für das Risiko von wichtigerBedeutungDie Autobahn bei Hergiswil war in den Anfangszeiten des Nationalstrassenprogramms,noeh in der Pionierzeit, erstellt worden.Nieht den heutigen Normen entspreehend war der Aufwandfür die Baugrundsondierungen. Leider konnte das genaueSondierprogramm der Jahre 1958 bis 1962 nieht mehr ausfindiggemaeht werden. Ungefãhr lautete es aber wie folgt:für das generelle Projekt 30 bis 40 Rammsondierungen undeine besehrãnkte Anzahl von Baggersondierlôehernfür das Ausführungsprojekt sehãtzungsweise 10 bis 15 Sondierbohrungen.In einzelnen Absehnitten (Haltiwald, Zwyden), wo beim BauSehwierigkeiten auftraten, wurde dieses Programm spãterdureh einige weitere Bohrungen und Feld- und Laboruntersuehungenergãnzt.Der Aufwand für die Sondierungen bei m Lehnenviadukt Beekenriedwar unverhãltnismãssig grõsser als am Hang von Hergiswil:Er betrug ea. 140 Sondierbohrungen mit total 5138 m Bohrlãnge.13 lnklinometer wurden versetzt und periodiseh beobaehtet.Dazu kam ein umfangreiehes Programm von Feld- und Laboruntersuehungenund geodãtisehen Vermessungen. Wãhrenddes Baues wurden die Bodenverhãltnisse über die gesamteMantelflãehe der Sehãehte detailliert aufgenommen und aufgezeiehnet.5. Erfahrungen mit den beiden BauwerkenDie Bauarbeiten der N2 am Hang von Hergiswil konnten im GebietNidwalden im allgemeinen naeh Programm durehgeführtwerden. Die einzige grosse Überrasehung ereignete sieh i m GebietZwyden. H i er wurde bei der Dammsehüttung, naeh dem Baugrõsserer Stützmauern, die Stabilitãt des Hanges gestbrt, unddureh Hangkrieehbewegungen entstanden bedeutende Sehãdenan Naehbarbauten. Das war der Grund, dass das ursprünglieheProjekt eines normalen Dammes fallengelassen und ein 81 mlanger Lehnenviadukt gebaut werden musste. Der Strassenabsehnittbei Zwyden wird aueh heute noeh als Millionenloeh bezeiehnet.Als sehr sehwieriger Absehnitt der Nationalstrasse bei Hergis-49