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6 Verlegung der B 80 zwischen Halle und Eisleben Standsicherheitsberechnungen www.hpc-ag.de Merseburg – Daran hatte damals sicher keiner gedacht: Um nach massiven Wassereinbrüchen in die Grubenbaue des Kupferschieferbergbaues die Gefahren für den Bergbau zu minimieren, ist am Ende des 19. Jahrhunderts der Salzige See im Mansfelder Land künstlich trocken gelegt worden. Nach Einstellung der Wasserhaltung im Jahre 1970 stieg das Grundwasser stetig an, so dass die Regionalplanung eine Flutung des ehemaligen Seegebietes erwägt. Dafür muss die durch den See verlaufende B 80 auf ein Brückenbauwerk mit beiderseits anschließenden Dammbauwerken verlegt werden. Die geplante Brückenlänge beträgt 1.912 m, die mindestens 14 m hohen Dammbereiche werden Längen bis zu 700 m aufweisen. HPC, September 2004 Im Auftrag der Entwicklungsgesellschaft Seengebiet Mansfelder Land wurden von HPC die Baugrund- und Grundwasserverhältnisse im Trassenbereich für die Brücken- und Dammabschnitte untersucht. Im Rahmen der ebenfalls beauftragten Gründungsberatung sollten sowohl die Folgen sehr ungünstiger Baugrundverhältnisse als auch Auswirkungen von Subrosionsvorgängen (Senkungen und Großerdfälle) betrachtet werden. Angetroffen wurden sehr mächtige, gering tragfähige See-Sedimente (Mudden, Kalkmergel) und eine ausgeprägte Karstproblematik. Im Rahmen der Gründungsberatung wurden neben den Standsicherheits- und Tragfähigkeitsuntersuchungen umfangreiche erdstatische Berechnungen mit Hilfe von numerischen Modellen zur Einschätzung des Verformungsverhaltens des durch das Bauwerk belasteten Untergrundes durchgeführt. Dabei waren die sich einstellenden stationären Strömungsverhältnisse des wieder entstandenen Salzigen Sees zu berücksichtigen. Daraus konnten kostenoptimierte Gründungsvarianten und Möglichkeiten für wirksame Tragfähigkeitsverbesserungen des Untergrundes erarbeitet werden. Sowohl mit der engen Zusammenarbeit mit den Planungsbeteiligten als auch mit den vorgeschlagenen, kostenoptimierten und dennoch fachlich qualifizierten sowie kundenorientierten Lösungen war der Auftraggeber sehr zufrieden. Jetzt kann gebaut werden. Harald Kubatz hkubatz@hpc-ag.de Spezialtiefgründung im CSV-Verfahren Herstellung von CSV Säulen Hamburg – Was ist eigentlich an der Tiefgründung für den Neubau eines Logistikzentrums der Firma Dachser so Besonderes? Eigentlich nichts. Oder doch? Zwar zeigten die ungünstigen Baugrundverhältnisse mit gering tragfähigen Kleiböden über tieferem Sand von Beginn an die Notwendigkeit einer Tiefgründung auf. Aber das ist in Hamburg nicht so ungewöhnlich. In Absprache mit dem Bauherrn haben wir jedoch die Art der Tiefgründung dem Wettbewerb überlassen und die Gründung wie das gesamte Bauwerk funktional ausgeschrieben. Neben den Standardlösungen der Pfahlgründung wurde als wirtschaftlichstes Verfahren das CSV- Verfahren (Combined Soil Stabilization with Vertikel Colums) angeboten. Es verfügt über keine bauaufsichtliche Zulassung und ist zumindest in Norddeutschland nicht Stand der Technik. SCHWERPUNKTTHEMA Für das Bauvorhaben bei Dachser waren insgesamt 4860 Stück der CSV-Säulen mit Tiefen von 3-5 m herzustellen. Trotz anfänglicher Schwierigkeiten durch Hindernisse in der Auffüllung wurden die Arbeiten fristgerecht ausgeführt. Nachträge aus der Gründung gab es nicht. Gegenüber den Angeboten mit Standardlösungen ergab sich so ein Kostenvorteil von einigen hunderttausend Euro. Die in Probebelastungen ermittelten Tragfähigkeiten lagen deutlich über den Bemessungskennwerten und die zwischenzeitlich vermessungstechnisch registrierten Setzungen liegen ebenfalls unterhalb den Erwartungen. Da auch die anfängliche terminliche Enge des Bauablaufes sich mit Durchführung der Maßnahmen entspannte, konnte dem Bauherrn ein optimales Gründungssystem für sein Bauwerk zur Verfügung gestellt werden. Stand der Technik ist das CSV-Verfahren wegen dieses einen Einsatzes in Norddeutschland noch immer nicht, es Belastungsprüfung CSV Säulen stellt aber ein für bestimmte Untergrundverhältnisse sehr kostengünstiges Alternativ-Verfahren zu klassischen Tiefgründungen mit Pfählen dar. Ein weitergehender Einsatz auch in kontaminierten Bereichen ist im Einzelfall eine Prüfung Wert. Schwierigkeiten mit der Bauaufsicht können wir lösen – das beweist Hamburg. Stephan Gros sgros@hpc-ag.de
SCHWERPUNKTTHEMA Hochwassergefahren – Es gibt Lösungen Kassel – Steht eine Kommune Hochwasserereignissen machtlos gegenüber? Natürlich nicht! Sie kann selbstverständlich in den Hochwasserschutz investieren. Aber lohnt das Geld eigentlich? Eine immer wieder gestellte Frage – vor allem, wenn über den teuren Bau entschieden wird und gerade dann kein Hochwasser in die Häuser schwappt. Natürlich ist es inzwischen allgemeiner Kenntnisstand, dass die extremen Hochwasser der letzten Jahre weltweit große Regionen überflutet und enorme Schäden angerichtet haben. Auch in Deutschland nimmt die Häufigkeit der Naturkatastrophen mit orkanartigen Stürmen, Waldbränden oder Überschwemmungen deutlich zu. Nicht zuletzt die Flutkatastrophe an Mulde und Elbe im August 2002 hat gezeigt, dass solche Ereignisse einen enormen volkswirtschaftlichen Schaden (rund 10 Mrd. € nur in Deutschland) hervorrufen. Mit der Planung und Umsetzung neuer oder Überprüfung und Verbesserung bestehenderHochwasserschutzmaßnahmen können solche Schäden erheblich reduziert werden. Im Zuge der Ermittlung von Hochwasserschadenspotenzialen und der daraus resultierenden Berechnung der erzielbaren Schadensminderung durch Schutzmaßnahmen lassen sich eindeutige Aussagen über deren Kosten-Nutzen-Verhältnis treffen. Die Stadt Melsungen an der Fulda ist durch ihre Lage im schmalen Abschnitt des Fuldatales und der bis an das Gewässer reichenden Bebauung häufig von Hochwasserereignissen und ihren Schäden betroffen. Für die Bewertung von zukünftigen Hochwasserschutzmaßnahmen wurde für den Kernbereich der Stadt Melsungen eine Berechnung der Hochwasserschadenspotenziale durchgeführt: Nach der Bestandsaufnahme von Nutzungsdaten und der Berechnung der Wasserspiegellagen für ausgewählte statistische Hochwasserereignisse konnten die Schadenspotenziale ermittelt werden. Die monetären Hochwasserschäden im Ist-Zustand für das Untersuchungsgebiet Melsungen zeigen, dass die Schadenspotenziale schon bei einem Hochwasserereignis eines HQ 2 (Statistische Häufigkeit ein Hochwasser in 2 Jahren) beginnen. Die Schäden verteilen sich von etwa 64 T€ bei einem HQ 2 bis zu 2,8 Mio. € bei einem HQ 100. Hierbei ist ein enormer Anstieg der Schäden um etwa 500 T€ auf 572 T€ von einem HQ 2 zu einem HQ 5 besonders auffällig. Die Erklärung dafür ist die bei einem HQ 5 bis in einen Teilbereich der Fußgängerzone reichende Überschwemmungsfläche. Hier sind wegen der zahlreichen Ladenlokale die größten Schadenspotenziale zu erwarten. Die nach Nutzungsarten separierte Betrachtung bestätigt diesen Zusammenhang. Demnach entfallen auf den Dienstleistungssektor mit seinen Restaurants, Ladenlokalen und Büros je nach Jährlichkeit ein Anteil von 60% - 90% der Gesamtschäden. Nach der Auswertung des Ist- Zustandes wurde die bei der Umsetzung großflächiger, naturnaher Hochwasserschutzkonzepte erreichbare Reduzierung der Scheitelabflüsse von bis zu 16% mit 2 weiteren Szenarien simuliert. Die erneute Ermittlung der Hochwasserschadenspotenziale mit einer Abflussre- duzierung von 7% und 15% ergab eine Verminderung der jährlichen Schadenserwartung von 20% bzw. 36%. Aufgrund dieser Ergebnisse konnte festgestellt werden, dass für die Stadt Melsungen eine vergleichsweise kostengünstige Verhinderung von Schäden bei Hochwasserereignissen mit kurzen Wiederkehrintervallen von HQ 2 bis HQ 10 eine Reduzierung der jährlichen Schadenserwartung um ca. 200 T€ erzielt werden könnte. Eine sinnvolle Investition, die eine bündige Antwort auf die Ausgangsfrage liefert. Thorsten Kaupenjohann tkaupenjohann@hpc-ag.de Darstellung einer Wasserspiegellage
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Seite 9 und 10: zur Überprüfung der Bemessungsann
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