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Der Wert und die Qualität eines Grundstücks hängen auch von den lokalen Baugrundverhältnissen ab. Als Orientierungshilfe für eine Bebauungsplanung können folgende typische Baugrundsituationen unterschieden werden:
Günstige Baugrundverhältnisse
Ein günstiger Baugrund ist gekennzeichnet durch einen regelmäßigen Schichtaufbau
im Untergrund mit gleichmäßiger und einheitlich guter Tragfähigkeit. Die auftretenden
Schichten sollten eine geringe Setzungsfähigkeit und Verformbarkeit aufweisen.
Günstige Baugrundverhältnisse liegen meist vor beim Auftreten von:·
Durchschnittliche Baugrundverhältnisse
Liegt im Bauareal ein teilweise unregelmäßiger Schichtaufbau mit überwiegend
guter Tragfähigkeit und mäßiger Setzungsempfindlichkeit bzw. Verformbarkeit
der einzel-nen Schichtglieder vor, so ist von durchschnittlichen Baugrundverhältnissen
auszugehen. Typische Böden für einen durchschnittlichen Baugrund sind:
Ungünstige Baugrundverhältnisse
Bei einem stark unterschiedlichen Schichtenaufbau mit geringer Tragfähigkeit
sowie starker Setzungsempfindlichkeit und Verformbarkeit der einzelnen Schichten
ist von einer ungünstigen Baugrundsituation auszugehen. Als ungünstig ist der
Baugrund einzustufen bei:
Es ist in immer größerem Maß erforderlich, auch Gebiete mit ungünstigen Baugrundverhältnissen in das Baugeschehen einzubeziehen. Erste Hinweise auf die örtliche Baugrundsituation lassen sich aus der Geländemorphologie (Hanglage, Lage am Hangfuß, Lage in einer Talaue etc.), der Bauart und dem Zustand von benachbarten Bauwerken und Befragungen von Ortsansässigen ermitteln. Werden dabei Informationen gewonnen, die auf durchschnittliche oder ungünstige Baugrundverhältnisse schließen lassen, ist eine projektbezogene Erkundung des Baugrundes erforderlich.
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Je nach Art und Größe eines geplanten Bauwerks müssen unterschiedliche Lasten auf den Baugrund übertragen werden. Die abzutragenden Bauwerkslasten und die örtlichen Baugrundverhältnisse bestimmen die Gründungsarten. Grundsätzlich ist zwischen Flachgründung und Tiefgründung/Pfahlgründung zu unterscheiden. Die zu wählende Gründungsart sollte sowohl mit einer ausreichenden Sicherheit als auch wirtschaftlich ausgeführt werden.
Flachgründungen (Einzel- oder Streifenfundamente, Plattengründung) stellen die technisch einfachsten und in der Regel wirtschaftlich günstigsten Gründungsarten dar. Sie können ausgeführt werden, wenn der Baugrund eine ausreichende Standsicherheit gewährleistet und keine Bauwerksschäden durch unzulässig große Gesamtsetzungen oder durch Setzungsunterschiede benachbarter Fundamente (Kippungen) zu befürchten sind. Ferner muß ausgeschlossen werden, daß Beeinträchtigungen auf bestehende Nachbarbauwerke oder auf vorhandene Ingenieurbauwerke im Untergrund auftreten. Gemäß DIN 1054 muß die Gründungssohle frostsicher liegen, mindestens jedoch 0,8 m unter Gelände.
Bei Bauwerken von untergeordneter Bedeutung und geringer Flächenbelastung (Einzelgaragen, einstöckige Schuppen etc.) sowie bei Gründung auf nicht angewittertem Fels in gleichmäßig fest gelagertem Verband kann hiervon abgewichen werden.
Im allgemeinen sind Flachgründungen im Bereich von künstlichen Auffüllungen als kritisch anzusehen, da Auffüllungen meist äußerst inhomogen aufgebaut und unterschiedlich verdichtet sind. Meist sind die Fundamente eines Bauwerks bis in den gewachsenen Boden zu führen. Ggf. kann durch eine Baugrundverbesserung (z.B. Rüttelstopfverdichtung) eine Gründung in Auffüllungen ermöglicht werden. Bei Flachgründungen im Bereich von Hängen müssen die hang- und talseitigen Fundamente in gleichartigen Schichten gegründet werden. Liegt beispielsweise die hangseitige Gründungssohle auf Festgestein, so sollten die talseitigen Fundamente mit entsprechender Magerbetonunterfüllung oder Gründungspfeilern durch vorhandenen Hangschutt ebenfalls bis ins Festgestein geführt werden. Flachgründungen im Bereich von Talauen sind ebenfalls kritisch, da die auftretenden Böden meist nur über eine geringe Tragfähigkeit verfügen und sich der Baugrund kleinräumig ändern kann. Um eine Flachgründung trotz ungünstiger Untergrundverhältnisse durchzuführen, kann der Baugrund durch verschiedene mechanische Verfahren verbessert werden. Das einfachste Verfahren zur Verbesserung des Baugrundes ist eine mechanische Nachverdichtung bei nicht konsolidierten, locker gelagerten, aber verdichtungsfähigen Böden. Bei nicht verdichtungsfähigem Boden kann ein Bodenaustausch durchgeführt werden und das ungeeignete Bodenmaterial durch gut verdichtungsfähiges, tragfähiges Material (Kiessand, Schotter, Magerbeton etc.) ersetzt werden. Weitere Möglichkeiten der Baugrundverbesserung sind die Rüttelstopfverdichtung, das Herstellen von Betonrüttelsäulen, die dynamische Intensivverdichtung oder die Verfestigung des Baugrunds durch das Einpressen von Suspensionen oder Lösungen. Sind bei einer Flachgründung aufgrund ungenügender Tragfähigkeit des Untergrundes zu große Setzungen oder ungleichmäßige Setzungen zu erwarten, die auch durch Baugrundverbesserungsverfahren nicht mit wirtschaftlichen Mitteln zu beheben sind, so ist eine
Tiefgründung / Pfahlgründung bis in tragfähige Bodenschichten auszuführen. Die Bauwerkslasten werden über die Pfahlfußflächen und die Mantelreibung über eine gewisse Einbindelänge der Pfähle abgetragen. Für die Bemessung einer Pfahlgründung (Anzahl, Abstand, Anordnung) muß zunächst das Tragverhalten eines Einzelpfahles bestimmt werden. Die zulässige Axialbelastung ist durch Probebelastungen festzustellen, sofern keine vergleichbaren Erfahrungen vorliegen. Bei Pfahlgründungen sind Rammpfähle (Holz-, Stahl-, Fertigbeton- und Ortbetonrammpfähle) und Bohrpfähle (Ortbetonpfähle) zu unterscheiden. Für die in den Untergrund eingerammten oder eingerüttelten Rammpfähle gilt DIN 4026. Gemäß DIN 4026 sind für alle Pfähle kleine Rammberichte und für 5 % der Pfahlanzahl große Rammberichte anzufertigen. Trifft der Pfahl beim Rammen auf ein Hindernis, so ist der Vorgang zu beenden. Wird das Hindernis kurz vor Erreichen der vorgesehenen Einbindetiefe angetroffen und eine Beschädigung des Pfahl ausgeschlossen, kann er verwendet werden. In allen anderen Fällen ist der Pfahl zu ersetzen. Die Einbindetiefe in ausreichend tragfähige nichtbindige Böden bzw. bindige Böden mit halbfester Konsistenz sollte mindestens 3 m betragen. Die Herstellung von Bohrpfählen erfolgt unter Verwendung eines in den Untergrund eingedrückten Bohrrohres und anschließendem Freibohren des Bohrrohres. Der Arbeitsvorgang ist nach DIN 4014 zu protokollieren. Man unterscheidet zwischen normalkalibrigen Bohrpfählen (Ø 35 - 60 cm), Großbohrpfählen (Ø > 60 cm) und kleinkalibrigen Pfählen (Ø 10 - 30 cm). Die Vorteile von Bohrpfählen liegen in der geringeren Lärmbelästigung, geringeren Erschütterungen, der gleichzeitigen Aufnahme des durchbohrten Bodenprofils und der Möglichkeit zur Beseitigung von Bohrhindernissen. Als Nachteile sind die Gefahr von Auflockerungen in nichtbindigen Böden, die deutlich geringere Tragfähigkeit gegenüber Ortbetonrammpfählen und die Schwierigkeit des Betonierens unter Wasser insbesondere bei kleinem Bohrdurchmesser zu nennen. Für kleinkalibrige Pfähle (Verpreßpfähle und Ortbetonpfähle mit kleinem Durchmesser) liegt eine eigene Norm (DIN 4128) vor.
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Gemäß DIN 4124 müssen die Wände von Baugruben ab einer Aushubtiefe von 1,25 m unter Gelände geböscht oder abgestützt werden. Die Neigung der Böschung ist abhängig von den Untergrundverhältnissen, der Bauzeit und möglichen Erschütterungen bzw. Belastungen in oder am Rand der Baugrube. Das Anlegen von Bermen (Verflachungen) von mindestens 1,5 m Breite ist bei geböschten Baugruben ab 6 m Tiefe erforderlich. Bei Baugrubentiefen bis 5 m können ohne rechnerischen Nachweis folgende Böschungsneigungen erstellt werden: 45 Grad bei nichtbindigen Böden oder bindigen Böden mit weicher Konsistenz; 60 Grad bei bindigen Böden mit steifer oder halbfester Konsistenz; 80 Grad bei Fels. Die Angaben gelten nicht für Auffüllungen oder bei Wasserzutritt in die Baugrube. Falls steilere Böschungswinkel erstellt werden, die Böschungshöhe mehr als 5 m beträgt, das Gelände eine Neigung von mehr als 1 : 10 aufweist oder sonstige Gefährdungen bestehen muß die Standsicherheit der Böschung rechnerisch nachgewiesen werden. Ist eine geböschte Baugrube nicht möglich, muß die Baugrube verbaut werden.
Folgende auf Basis der o.g. Angaben berechneten Werte können als grobe Anhaltspunkte für den zusätzlich erforderlichen Platzbedarf (Breite der Böschung in m, die der Baugrube auf jeder geböschten Seite zugerechnet werden muß) bei der Abböschung von Baugruben herangezogen werden; der zweite Wert gibt die beim Böschen ca. anfallende Aushubmenge pro lfm Böschungslänge an:
| Boden / Baugrubentiefe |
3 m
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5 m
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7 m
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10 m
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| Sand / Kies (nichtbindige Böden) |
3 m / 4,5 cbm
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5 m / 12,5 cbm
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8,5 m / 30 cbm
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11,5 m / 58 cbm
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| Schluff, Lehm, Ton (bindige Böden) |
1,8 m / 2,5 cbm
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2,9 m / 7,3 cbm
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5,6 m / 20 cbm
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7,3 m / 37 cbm
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| Fels |
0,6 m / 0,9 cbm
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0,9 m / 2,2 cbm
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2,8 m / 10 cbm
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3,3 m / 17 cbm
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Für das ausgehobene Material müssen außerdem Lagerflächen auf der Baustelle bereitgehalten werden. Die Kosten für Aushub, Lagerung auf der Baustelle und Wiederverfüllung (außer bei Fels) sind mit etwa € 10 - 20 je cbm anzusetzen. Bindige Böden können oft nur bei günstigem Wassergehalt (Sommer) wiedereingebaut werden, da sie sich anderenfalls nicht verdichten lassen.
Für den Verbau einer Baugrube existieren verschiedene Verfahren, die Preise stellen lediglich eine Orientierung dar:
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