Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in ......[11] DIN EN 13791: Bewertung der Druckfestigkeit von Beton in Bauwerken oder in Bauwerksteilen; Deutsche Fassung EN 13791:2007

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Dr. Hug Geoconsult GmbH

In der Au 25, 61440 Oberursel, (06171) 70 40-0, Fax (06171) 70 40 -70, eMail: [email protected], www.hug-geoconsult.com

DB ProjektBau GmbH Niederlassung Mitte Frankfurt am Main

Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim

2. Bericht: Baugrunduntersuchung und

aktualisiertes geotechnisches Gutachten

Projekt Nr. 14111101

erstellt im Auftrag der

DB Netz AG, Niederlassung Mitte

in 3-facher Ausfertigung

Oberursel, 28. Juli 2014

14111101 Erneuerung der Eisenbahnüberführung über

die B 42 in Rüdesheim, 2. Bericht

Dr. Hug Geoconsult GmbH Seite 2

INHALTSVERZEICHNIS

INHALTSVERZEICHNIS ................................................................................................. 2

ANLAGENVERZEICHNIS ............................................................................................... 4

TABELLENVERZEICHNIS .............................................................................................. 4

ABBILDUNGSVERZEICHNIS ......................................................................................... 5

1. VORBEMERKUNGEN ............................................................................................ 6

2. PLANUNTERLAGEN .............................................................................................. 8

3. BESTANDSSITUATION UND ANGEDACHTE VARIANTEN DER

BRÜCKENERNEUERUNG ..................................................................................... 9

4. DURCHGEFÜHRTE UNTERSUCHUNGEN ......................................................... 12

4.1 Felduntersuchungen .................................................................................. 12

4.1.1 Erkundungen im Jahre 2005 ..................................................................... 12

4.1.2 Erkundungen im Jahre 2014 ..................................................................... 14

4.2 Laboruntersuchungen................................................................................ 16

4.2.1 Bodenphysikalische Laboruntersuchungen im Jahre 2005 ....................... 16

4.2.2 Laborchemische Untersuchungen im Jahre 2005 ..................................... 16


4.2.4 Baustofftechnologische Untersuchungen im Jahre 2005 am Beton der

Widerlager ................................................................................................. 17

4.2.5 Baustofftechnologische Untersuchungen im Jahre 2014 am Beton der

Widerlager ................................................................................................. 18

4.3 Auswertung und Darstellung ..................................................................... 19

5. ERGEBNISSE DER UNTERGRUNDERKUNDUNG ............................................. 21

5.1 Schichtenfolge ........................................................................................... 21

5.1.1 Schichtpaket 1: Künstliche Auffüllungen ................................................. 22

5.1.2 Schichtpaket 2: Lößböden und Auelehme (Quartär) ............................... 23

5.1.3 Schichtpaket 3: Terrassensande und -kiese (Quartär) ............................ 24

5.1.4 Schichtpaket 4: Tonschiefer, zersetzt bis verwittert (Devon) ................... 24

5.2 Lagerungsdichte und Konsistenz .............................................................. 25

5.3 Baugrundbeurteilung ................................................................................. 27

5.4 Charakteristische Bodenkenngrößen und Bodenklassen .......................... 27

5.5 Erdbebenbemessung ................................................................................ 29




6. GRUNDWASSERVERHÄLTNISSE ...................................................................... 29

6.1 Allgemeines ............................................................................................... 29

6.2 Lokale Verhältnisse ................................................................................... 29

7. ABFALLTECHNISCHE UNTERSUCHUNGEN ..................................................... 31

7.1 Bewertungsgrundlagen.............................................................................. 31

7.2 Durchgeführte laborchemische Untersuchungen ...................................... 33



7.3 Ergebnisse ................................................................................................ 34

7.3.1 Mischprobe MP 1 (Gleisschotterprobe von 2005) ..................................... 34

7.3.2 Gleisschotterproben SCH 1 und SCH 2 (Gleisschotterproben von 2014) . 34

7.3.3 Mischprobe MP 2 (Auffüllungen des Bahndamms) ................................... 35

7.3.4 Mischprobe MP 3 (anstehende Auelehme) ............................................... 36

7.4 Ergänzende Hinweise ............................................................................... 36

8. ERGEBNISSE DER DRUCKFESTIGKEITSUNTERSUCHUNGEN ...................... 37

8. HINWEISE UND EMPFEHLUNGEN ZUR BAUMASSNAHME ............................. 38

8.1 Vorbemerkung ........................................................................................... 39

8.2 Bauzwischenzustand (Hilfsbrücken) .......................................................... 40

8.3 Neues Brückenbauwerk ............................................................................ 42

9. BEMESSUNGSANGABEN ................................................................................... 43

9.1 Vorbemerkungen ....................................................................................... 43

9.2 Tiefgründungen ......................................................................................... 44

9.2.1 Bohrpfähle nach DIN EN 1536:2010 ......................................................... 44

9.2.2 Fertigrammpfähle nach DIN EN 12699:2000 ............................................ 45

9.2.3 Mikropfähle nach DIN EN 14199:2005 ...................................................... 48

9.3 Flachgründungen ...................................................................................... 48

10. HINWEISE ZUR PLANUNG UND BAUDURCHFÜHRUNG .............................. 51

10.1 Planung ..................................................................................................... 51

10.2 Baudurchführung ....................................................................................... 51

10.2.1 Baugrube ............................................................................................... 51

10.2.1.1 Verbaumaßnahmen ....................................................................... 51

10.2.1.2 Böschungen ................................................................................... 53

10.2.2 Erd- und Aushubarbeiten ....................................................................... 54

10.2.3 Hinterfüllung .......................................................................................... 54

10.2.4 Wasserhaltung ....................................................................................... 55

11. SCHLUSSBEMERKUNG .................................................................................. 57




ANLAGENVERZEICHNIS

1.1 Lage der Bodenaufschlüsse

1.2 - 1.3 Geotechnische Längsschnitte A-A' und B-B'

2.1 - 2.5 Bohrprofile nach DIN 4023

2.6 Rammdiagramm nach DIN EN ISO 22476-2:2012

3 Schichtenverzeichnisse nach DIN EN ISO 14688-1 und

DIN EN ISO 14689-1

4.1 - 4.18 Prüfberichte mit Ergebnissen der laborchemischen Analysen

5.1 - 5.10 Prüfbericht mit Ergebnissen der bodenphysikalischen Laborversuche

6 Ergebnisprotokoll über die Druckfestigkeitsbestimmungen 2005

7.1 - 7.9 Ergebnisprotokoll über die Druckfestigkeitsbestimmungen 2014

8.1 - 8.4 Ergebnisbericht über die Kampfmittelüberprüfung 2005

9.1 - 9.4 Ergebnisbericht über die Kampfmittelüberprüfung 2014

10.1 - 10.4 Fotos der Kernkisten von BK 1, BK 2 und BK 4

TABELLENVERZEICHNIS

Tab. 1: Ergebnisse der Standard Penetration Tests .............................................. 26

Tab. 2: Charakteristische Bodenkenngrößen ........................................................ 28

Tab. 3: Zusammensetzung der 2005 untersuchten Mischproben ......................... 33

Tab. 4: Einstufung der untersuchten Gleisschotterproben Sch 1 und Sch 2 ......... 35

Tab. 5: Ergebnisse der Druckfestigkeitsbestimmungen ........................................ 38

Tab. 6: Charakteristische Pfahlmantelreibung für Bohrpfähle ............................... 44

Tab. 7: Charakteristischer Pfahlspitzenwiderstand für Bohrpfähle bei Absetzung

im bindig zersetzten Tonschiefer (Felszersatz) ......................................... 44

Tab. 8: Charakteristische Pfahlmantelreibung qs,k für Fertigrammpfähle .............. 45

Tab. 9: Charakteristischer Pfahlspitzenwiderstand qb,k für Fertigrammpfähle ....... 46

Tab. 10: Anpassungsfaktoren für Spitzen- und Mantelwiderstand von

Fertigrammpfählen nach EA-Pfähle .......................................................... 46

Tab. 11: Charakteristische Pfahlmantelreibung qs,k für verpresste Mikropfähle

(Ds ≤ 0,30 m) ............................................................................................. 48

Tab. 12: Bemessungswerte σR,d des Sohlwiderstands für Streifenfundamente

auf der Grundlage einer ausreichenden Grundbruchsicherheit ................. 49

Tab. 13: Bemessungswerte σR,d des Sohlwiderstands für Einzelfundamente

auf der Grundlage einer ausreichenden Grundbruchsicherheit ................. 50




ABBILDUNGSVERZEICHNIS

Abb. 1: Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim ................................... 6

Abb. 2: Übersichtslageplan ...................................................................................... 9

Abb. 3 Stahl-Fachwerküberbau und Stahlbetonwiderlager ................................... 10

Abb. 4: Entwurfsskizze Stabbogenbrücke (Ausschnitt aus [4a]) ............................ 11

Abb. 5: Entwurfsskizze Stahltrog (Ausschnitt aus [4b]) ......................................... 11

Abb. 6: Entwurfsskizze Stahlbetonrahmen (Ausschnitt aus [4c]) ........................... 11

Abb. 7: Entwurfsskizze Widerlageranordnung bei Variante

(Ausschnitt aus [4b]) .................................................................................. 12

Abb. 8: Bohrsondierung BS 2 im Gleisbett ............................................................. 13

Abb. 9: Durchführung der Kernbohrung KB 2 (südliches Widerlager) .................. 15

Abb. 10: Bohrkern KB 4 in Kernkiste ....................................................................... 17

Abb. 11/12: Bohrkern KB 1 ........................................................................................... 18

Abb. 13: Bohrkern KB 2 in Kernkiste ....................................................................... 19

Abb. 14: Nennwerte der Pfahlfußflächen und der Pfahlmantelflächen

von Stahlprofilpfählen (aus EA-Pfähle) ...................................................... 47




1. VORBEMERKUNGEN

In Rüdesheim am Rhein überquert die Bahnstrecke 3507 von Wiesbaden Ost nach

Niederlahnstein bei Bahn-km 63,960 die Bundesstraße B 42 (Geisenheimer Straße).

Das bestehende Brückenbauwerk ist infolge von Setzungen stark geschädigt.

Bereits im Jahre 2005 wurden daher von Seiten der Deutsche Bahn AG erste Vorpla-

nungen für eine mögliche Erneuerung der Brücke aufgenommen. Als eine Grundlage

für diese Vorplanungen benötigte man Hinweise zu den Untergrund- und Grundwas-

serverhältnissen. Die DB ProjektBau GmbH, Niederlassung Mitte, erteilte im Juli 2005

der Dr. Hug Geoconsult GmbH im Namen der DB Netz AG den Auftrag, im Bereich der

Brücke eine Baugrunduntersuchung durchzuführen und auf der Grundlage der damit

gewonnenen Erkenntnisse ein geotechnisches Gutachten auszuarbeiten.

Das Gutachten wurde von der Dr. Hug Geoconsult GmbH mit Datum vom 02. Dezem-

ber 2005 unter der Projekt Nr. 05115501 erstattet.

Abb. 1: Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim




Unabhängig von den Vorplanungen zur Erneuerung der Brücke war aber auch der Bau

eines etwa 1,6 Kilometer langen Bahntunnels in Verbindung mit einer Verlegung der

Bundesstraße B 42 auf die Bahntrasse im Gespräch. Auf dieses Vorhaben hatten sich

Bund und Land gemeinsam mit der Stadt Rüdesheim und dem Landkreis sowie der

Deutsche Bahn AG im Jahre 1998 verständigt.

Aufgrund dieser Tunnelbaupläne wurden letztlich die parallel dazu aufgenommenen

Vorplanungen zur Erneuerung der Eisenbahnbrücke nicht weiter vorangetrieben.

Aus der 1998 getroffenen Finanzierungsvereinbarung stieg der Bund mittlerweile aus

Kostengründen aus. Aufgrund der gegenüber den ursprünglichen Schätzungen abseh-

bar deutlich höheren Kosten stellt sich das Kosten-Nutzen-Verhältnis für den Bund als

Eigentümer der Deutschen Bahn derart ungünstig dar, dass für ihn die "Bauwürdigkeit"

des angedachten Großbauvorhabens nicht gegeben ist.

Infolgedessen werden nun von der Deutsche Bahn AG Planungen für den Bau einer

neuen Brücke über die Bundesstraße B 42 wieder aufgenommen.

Die Dr. Hug Geoconsult GmbH wurde am 31. März 2014 über die DB ProjektBau

GmbH im Namen der DB Netz AG damit beauftragt, zu den bereits mit den Untersu-

chungen aus dem Jahre 2005 vorliegenden Ergebnissen, ergänzende Baugrundauf-

schlüsse, ergänzende Kernbohrungen durch die Brückenwiderlager sowie laborchemi-

sche Analysen auszuführen und eine Aktualisierung des Gutachtens vom Dezember

2005 vorzunehmen.

Im vorliegenden, aktualisierten Gutachten (2. Bericht) werden sämtliche Ergebnisse

und Erkenntnisse beschrieben und bewertet, die im Rahmen der Erkundungsarbeiten

im Jahre 2005, mit den aktuellen Bohraufschlüssen sowie den damals und heute je-

weils erfolgten laborchemischen und baustofftechnologischen Untersuchungen gewon-

nen wurden.

Es werden weiterhin geotechnische Empfehlungen für die aktuell angedachten Varian-

ten der Brückenerneuerung ausgesprochen. Für Stützbauwerke enthält das vorliegen-

de Gutachten entsprechende Bemessungswerte für Flachgründungen und Tiefgrün-

dungen.




2. PLANUNTERLAGEN

Die Ausarbeitung des im Jahre 2005 erstellten Gutachtens [12] erfolgte unter Berück-

sichtigung der nachstehenden Planunterlagen [1] bis [3]:

[1] Kreller OHG: Lageplan Ivl 3507 DS: Strecke Wiesbaden Ost – Niederlahnstein, km 63,488 bis km 64,347, Maßstab 1:1000, 1989

[2] Ingenieurgesellschaft Gnauert u. Partner mbH, Kassel: Vorentwurfspläne: Variante 1a (Plan Nr. VE01, Durchlaufrahmen), Variante 1b (Plan Nr. VE02, Durchlaufrahmen) und Variante 2 (Plan Nr. VE03, Durchlaufträger), Maßstab 1:100 / 1:50, September 2005

[3] Magistrat der Stadt Rüdesheim am Rhein: Flurstücksplan mit Angaben von Höhen von Kanalschachtbauwerken, Maßstab 1:500, 20.09.2005

Zur Anfertigung des vorliegenden, aktualisierten Gutachtens wurden von der DB Pro-

jektBau GmbH ergänzend die nachfolgend genannten Entwurfsskizzen zu den ange-

dachten Ausführungsvarianten zur Verfügung gestellt:

[4] DB ProjektBau GmbH, Niederlassung Mitte, Frankfurt am Main: Entwurfs-skizzen, Maßstab 1:250, zugesandt per E-Mail vom 03. Juli 2014

[4a] Variante Stabbogen

[4b] Variante Stahltrog

[4c] Variante Stahlbetonrahmen

Darüber hinaus wurden folgende Unterlagen verwendet:

[5] Mitteilungen der Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA): Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Reststoffen / Abfällen – Techni-sche Regeln, 5. erweiterte Auflage, 06. November 2003

[6] Deponieverordnung, Verordnung zur Vereinfachung des Deponierechts (DepV) vom 27.04.2009, BGBl. I Nr. 22 vom 29.04.2009, S. 900 ff

[7] Deutsche Bahn AG: Technische Richtlinie 880.4010 „Verwertung von Altschot-ter“, gültig ab 01. Februar 2003

[8] Deutsche Bahn Gruppe, DB Netz AG: Richtlinie 804: "Eisenbahnbrücken (und sonstige Ingenieurbauwerke) planen, bauen und instand halten", gültig ab 01.01.2013

[9] Deutsche Bahn Gruppe, DB Netz AG: Richtlinie 835: "Bauwerke abdichten, Hinweise für die Abdichtung von Ingenieurbauwerken (AIB)", Fassung vom 01. September 1999




[10] Deutsche Bahn Gruppe, DB Netz AG: Richtlinie 836: "Erdbauwerke und sons-tige geotechnische Bauwerke planen, bauen und instand halten", gültig ab 01.02.2013

[11] DIN EN 13791: Bewertung der Druckfestigkeit von Beton in Bauwerken oder in Bauwerksteilen; Deutsche Fassung EN 13791:2007

[12] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e. V.: Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßen-bau (ZTV E-StB), Ausgabe 2009.

[13] Dr. Hug Geoconsult GmbH: "Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in Rüdesheim; Baugrunduntersuchung und geotechnisches Gutachten", Projekt Nr. 05115501, Datum: 02.Dezember 2005

3. BESTANDSSITUATION UND ANGEDACHTE VARIANTEN DER

BRÜCKENERNEUERUNG

Die Eisenbahnstrecke 3507 von Wiesbaden Ost nach Niederlahnstein quert im Süden

von Rüdesheim am Rhein die Bundesstraße B 42. Das Gelände ist großräumig von

Norden nach Süden, zum Rhein hin, geneigt.

Abb. 2: Übersichtslageplan

Projektgebiet




Die Eisenbahnüberführung besteht aus einem Stahltrogüberbau auf Widerlagern, die

als Schwergewichtsmauern aus Stahlbeton ausgebildet sind. Die Lastabtragung erfolgt

sowohl über die Stahlbetonmauern als auch über Stahl-Einzelstützen unter dem Stahl-

trog.

Abb. 3 Stahl-Fachwerküberbau und Stahlbetonwiderlager

Im Hinblick auf die Erneuerung des Brückenbauwerks betreibt die DB ProjektBau

GmbH derzeit eine Variantenstudie. Auf der nachfolgenden Seite 10 sind die betrachte-

ten Varianten, die unter ausführungstechnischen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten

gegeneinander abgewägt werden, aufgezeigt.

Um die Forderung nach dem lichten Maß im Bereich der Unterquerung zu erfüllen, wird

es bei jeder der drei Varianten erforderlich sein, die Geisenheimer Straße abzusenken.

Nach den Angaben in den Skizzen zu den drei Varianten [4] ergibt sich im Falle der

Ausführung einer Stabbogenbrücke (Variante ) die notwendige Absenkung der

Geisenheimer Straße zu ca. 0,5 m. Bei Ausführung eines Stahltrogs nach der Varian-

te wäre die Straße um ca. 0,3 m abzusenken. Sollte sich für die Ausführung in Form

eines Stahlbetonrahmens nach Variante entschieden werden, müsste die

Geisenheimer Straße um ca. 1,1 m abgesenkt werden.




Variante : Stabbogenbrücke

Abb. 4: Entwurfsskizze Stabbogenbrücke (Ausschnitt aus [4a])

Variante : Stahltrog

Abb. 5: Entwurfsskizze Stahltrog (Ausschnitt aus [4b])

Variante : Stahlbetonrahmen

Abb. 6: Entwurfsskizze Stahlbetonrahmen (Ausschnitt aus [4c])




Es wird davon ausgegangen, dass die Erneuerung der Brücke unter Aufrechterhaltung

des Bahnverkehrs erfolgen muss. Hierfür sind als Bauzwischenzustand Hilfsbrücken

vorgesehen. Während des Abbruchs der bestehenden Brücke verläuft der Schienen-

verkehr bis zur Fertigstellung des neuen Bauwerks über die Hilfsbrücken.

Die derzeit bestehenden Widerlager bilden mit der Achse der Bahntrasse einen spitzen

Winkel. Eine derartige Ausführung ist nach den Angaben der Projektleitung der DB

ProjektBau GmbH nicht mehr zulässig. Die lastabtragenden, stützenden Elemente

müssen nach den aktuell geltenden Vorschriften senkrecht zur Bahnachse angelegt

werden. Exemplarisch ist in der nachfolgenden Abbildung eine mögliche Anordnung

und Ausbildung der Widerlager im Falle der Variante dargestellt. Vor den tragenden

Widerlagern sind Verblendungen möglich.

Abb. 7: Entwurfsskizze Widerlageranordnung bei Variante (Ausschnitt aus [4b])

4. DURCHGEFÜHRTE UNTERSUCHUNGEN

4.1 Felduntersuchungen

4.1.1 Erkundungen im Jahre 2005

Zur Erkundung der örtlichen Untergrundverhältnisse und zwecks Entnahme von Pro-

ben für laborchemische und bodenphysikalische Untersuchungen wurde im Jahre 2005

im Bereich des Brückenbauwerks eine Kombination aus tieferreichenden Rotations-

kernbohrungen (BK, = 176 / 219 mm), kleinkalibrigen Bohrsondierungen (BS, =

60/50/36 mm) und einer Sondierung mit der Schweren Rammsonde nach DIN 4094

(DPH) ausgeführt.

Im Vorfeld wurde es, den Auflagen des Regierungspräsidiums Darmstadt (Kampfmittel-

räumdienst des Landes Hessen) entsprechend, erforderlich, die vorgesehenen An-




satzpunkte für die leistungsstärkeren Maschinenkernbohrungen und die Sondierung

mit der Schweren Rammsonde vorab von einer Fachfirma freimessen zu lassen. Auf-

grund der vorhandenen Stahlbetonwiderlager war es dabei im aktuellen Fall nicht mög-

lich, die Freimessung mittels Magnetfelddifferenzmessungen durchzuführen (überla-

gernde Magnetfeldlinien durch eisenarmierte Bauwerke). Für verlässliche Ergebnisse

musste der Untergrund im Bereich der beabsichtigten Aufschlussstellen durch den Ein-

satz eines Impuls-Echo-Verfahrens mit Geo-Radar auf eventuelle Kampfstoffe unter-

sucht werden, da sich dieses Messverfahren nicht von benachbarten Eisenteilen irritie-

ren lässt. Diese Untersuchungen wurden am 01. September 2005 von der Fachfirma

Ortungstechnik Gottwald, Groß-Umstadt, ausgeführt.

Aufgrund der beengten Platzverhältnisse und teilweise nicht endgültig zu klärenden

Verläufen der vorhandenen Leitungen und Kanäle auf den angrenzenden Grundstü-

cken (Gelände der Feuerwehr) wurden die Aufschlüsse mittels dem leistungsstärkeren

Maschinenkernbohrgerät auf zwei Ansatzpunkte und die Erkundung mit der Schweren

Rammsonde auf einen Ansatzpunkt beschränkt.

Im Gleisbett wurden in der Nacht vom

04. auf den 05. September 2005 zwei

Bohrsondierungen niedergebracht.

Die Erkundungstiefen dieser beiden

Bohrsondierungen BS 1 und BS 2

betragen jeweils ca. 9,0 m. Am Mor-

gen des 05. September 2005 wurde

im Anschluss die Rammsondierung

DPH 1 bis in eine Tiefe von ca. 7,0 m

unter Ansatzniveau ausgeführt.

Die Durchführung der Rotationskern-

bohrungen / Maschinenkernbohrun-

gen BK 1 und BK 2 erfolgte am 28.

bis 30. September 2005. Die dabei

angestrebten Erkundungstiefen von

jeweils ca. 20 m ließen sich aufgrund

auftretender größerer Bohrwiderstän-

de mit dem eingesetzten Gerätschaf-

ten hier jedoch nicht erreichen.

Abb. 8: Bohrsondierung BS 2 im Gleisbett




Die Rotationskernbohrungen mussten in jeweils ca. 12,0 m Tiefe in felsartigem Unter-

grund beendet werden.

Ergänzend zu den direkten Bodenaufschlüssen und der Rammsondierung DPH 1 wur-

den beim Abteufen der Maschinenkernbohrungen BK 1 und BK 2 in den Bohrlöchern

Standard Penetration Tests (SPT, Bohrlochrammsondierungen) durchgeführt, deren

Ergebnisse Rückschlüsse auf die Konsistenz bzw. die Lagerungsdichte der in den ent-

sprechenden Horizonten anstehenden Böden zulassen.

Die Bohrung BK 1 wurde zur Grundwassermessstelle ausgebaut. Aus der ausgebauten

Bohrung wurde am 11. Oktober 2005 aus 5,5 m Tiefe eine Grundwasserprobe ent-

nommen, die im Labor der chemlab Gesellschaft für Analytik und Umwelttechnik mbH

in Bensheim auf Betonaggressivität gemäß DIN 4030 analysiert wurde.

Aus dem bei BS 1, BS 2, BK 1 und BK 2 gewonnenen Bohrgut wurden aus jedem

Bohrmeter bzw. bei jedem Schichtwechsel gestörte Bodenproben nach DIN 4021 (Gü-

teklasse 3 bzw. 4 gemäß DIN 4021) entnommen. Repräsentative Bodenproben liefer-

ten wir zwecks Durchführung laborchemischer und bodenphysikalischer Untersuchun-

gen in das Labor der chemlab GmbH in Bensheim bzw. in das Baustofflabor der Inge-

nieurgesellschaft für Zuschlag- und Baustofftechnologie mbH (ZuB) in Mörfelden-

Walldorf ein.

Im Zuge der Erkundungsarbeiten innerhalb des Gleisbettes erfolgte außerdem zwecks

Entnahme von Gleisschotterproben an jedem der Bohransatzpunkte BS 1 und BS 2 ein

Handschurf bis in etwa 0,3 m Tiefe. Von den entnommenen Gleisschotterproben wurde

eine Mischprobe hergestellt, die ebenfalls für laborchemische Untersuchungen bei der

chemlab GmbH in Bensheim eingeliefert wurde.

Des Weiteren wurden aus den Widerlagern der Brücke Bohrkerne entnommen. Die

horizontalen Kernbohrungen wurden mit einem Kerndurchmesser von ca. 93 mm auf

einer Bohrtiefe von jeweils ca. 200 cm durchgeführt. Im Baustofflabor der HOCHTIEF

Construction AG in Mörfelden-Walldorf erfolgten Druckfestigkeitsbestimmungen an

mehreren Probekörpern aus diesen Bohrkernen.

4.1.2 Erkundungen im Jahre 2014

Ursprünglich waren als ergänzende Baugrunderkundungen zu den diesbezüglich be-

reits im Jahre 2005 erfolgten Untersuchungen zwei weitere Maschinenkernbohrungen

sowie eine weitere Sondierung mit der Schweren Rammsonde geplant, wobei eine der




Maschinenkernbohrungen und die Sondierung mit der Schweren Rammsonde auf der

Südseite der Brücke angeordnet werden sollten. Von der zunächst ins Auge gefassten

Ausführung unter Nutzung des Geländes der städtischen Feuerwehr musste Abstand

genommen werden, da letztlich von Seiten der Stadt Rüdesheim die Inanspruchnahme

des städtischen Geländes untersagt wurde.

Bis zur Klärung der Möglichkeiten, auf der Ostseite des südlichen Widerlagers doch

noch eine Maschinenkernbohrung und eine Sondierung mit der Schweren Rammsonde

ausgeführt zu bekommen, wurde sich infolgedessen auf die Durchführung einer Ma-

schinenkernbohrung im Bereich der östlich des nördlichen Widerlagers gelegenen

Grünfläche beschränkt. Diese Ende April 2014 bis in 20 m Tiefe unter Ansatzniveau

abgeteufte Maschinenkernbohrung ist mit BK 4 bzw. unter Zusatz der Angabe des Aus-

führungsjahres mit BK 4/14 bezeichnet.

Vor der Durchführung der Maschinenkernbohrung BK 4 am 29. und 30. April 2014 war

der planmäßige Ansatzbereich durch den Kampfmittelinformationsservice Kamiserv

GmbH auf das mögliche Vorhandensein von Kampfmitteln überprüft worden.

Des Weiteren wurden am 30. April 2014 zwei weitere Horizontalkernbohrungen durch

die Widerlager der Brücke durchgeführt. Mit den Horizontalkernbohrungen (KB 1 und

KB 2) sollte überprüft werden, ob die Widerlager an deren erdberührten Rückseiten

eine Abdichtung besitzen. Im Nachgang wurden durch die DB ProjektBau GmbH er-

gänzend Druckfestigkeitsbestimmungen an den aus den Widerlagern entnommenen

Bohrkernen beauftragt.

Abb. 9: Durchführung der Kernbohrung KB 2 (südliches Widerlager)




Außerdem wurden am 28. April 2014 an zwei Stellen der Bahntrasse Schürfungen im

Gleisschotterbett bis auf die Planumsschutzschicht vorgenommen (Schurf SCH 1/14

und Schurf SCH 2/14). Die im Zuge dieser Schürfungen gewonnenen Gleisschotter-

proben wurden für laborchemische Analysen in das akkreditierte Labor chemlab GmbH

in Bensheim eingeliefert.

4.2 Laboruntersuchungen

4.2.1 Bodenphysikalische Laboruntersuchungen im Jahre 2005

Zwecks Konkretisierung der Bohrgutansprache wurden in der Folge der im Jahre 2005

durchgeführten Erkundungsmaßnahmen an repräsentativ ausgewählten Bodenproben

bodenphysikalische Versuche durchgeführt. Im Einzelnen erfolgten im Erdbaulabor der

Ingenieurgesellschaft für Zuschlag- und Baustofftechnologie mbH (ZuB) folgende Er-

mittlungen:

9 Bestimmungen der Korngrößenverteilung nach DIN 18123

3 Bestimmungen der Fließ- und Ausrollgrenzen nach DIN 18122

4 Bestimmungen des natürlichen Wassergehaltes nach DIN 18121

4.2.2 Laborchemische Untersuchungen im Jahre 2005

Im Hinblick auf die Entsorgungs- bzw. Verwertungsmöglichkeiten wurde aus den im

Bereich des Bahndamms erbohrten künstlichen Auffüllungen und den dort darunter

geförderten, anstehenden Auelehmen jeweils eine repräsentative Mischprobe zusam-

mengestellt und für abfalltechnische Untersuchungen in das staatlich anerkannte Labor

chemlab GmbH in Bensheim eingeliefert. Sowohl diese Mischproben MP 2 (Auffüllun-

gen Bahndamm) und MP 3 (anstehende Auelehme) als auch die Mischprobe MP 1 aus

den im Gleisbett entnommenen Schotterproben wurden gemäß den Mitteilungen der

Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA): 20, Anforderungen an die stoffliche Verwer-

tung von mineralischen Reststoffen / Abfällen – Technische Regeln -, November 2003

[5] auf die Parameter der Tabellen II.1.2-2 und II.1.2-3 analysiert. Die Herstellung und

Vorbereitung der Gleisschotterprobe durch das Labor chemlab GmbH erfolgte unter

Berücksichtigung der hierfür geltenden besonderen Richtlinien.

Die am 11. Oktober 2005 aus der zur Grundwassermessstelle ausgebauten Bohrung

BK 1 entnommene Wasserprobe wurde hinsichtlich Betonaggressivität nach DIN 4030

untersucht.





Die am 28. April 2014 entnommenen Gleisschotterproben wurden im Labor der chem-

lab GmbH gemäß den Anforderungen der Altschotterrichtlinie der Deutsche Bahn AG

[7] vorbereitet und laborchemisch analysiert. Zusätzlich erfolgte die Untersuchung auf

Herbizide (Simazin, Atrazin, Diuron, Flumioxazin, Dimefuron sowie Glyphosat und des-

sen Abbauprodukt AMPA).

Aus der Bohrung BK 4 wurde eine Probe des dort angetroffenen Wassers entnommen.

Diese Wasserprobe wurde im Labor der chemlab GmbH im Hinblick auf mögliche Be-

tonaggressivität nach DIN 4030 untersucht.

4.2.4 Baustofftechnologische Untersuchungen im Jahre 2005

am Beton der Widerlager

Die aus den Widerlagern entnommenen Bohrkerne KB 3 und KB 4 wurden im Baustoff-

labor der HOCHTIEF Construction AG in Mörfelden-Walldorf untersucht.

Abb. 10: Bohrkern KB 4 in Kernkiste

Die Bohrkerne bestanden an ihrer jeweiligen Oberfläche (Außenseite Widerlagerwän-

de) aus einer ca. 8 bis 10 cm starken Feinbetonschicht mit Größtkorn (splittig) von ca.

8 mm. Darunter befand sich ein teilweise zerstörtes Gefüge (porös bis haufwerksporig)

eines Splittbetons mit einem Größtkorn von ca. 22 mm.

Aus jedem der Bohrkerne KB 3 und KB 4 wurden je vier Probekörper (Verhältnis

Durchmesser : Höhe h 1 : 1) gesägt. Nach einem Abgleichen der Probekörper mit

Mörtel wurde von jedem Probekörper die Druckfestigkeit bestimmt.




4.2.5 Baustofftechnologische Untersuchungen im Jahre 2014

am Beton der Widerlager

In Analogie zu den im Jahre 2005 im Baustofflabor durchgeführten Untersuchungen

ließen wir je zwei Probekörper aus den im April 2014 entnommenen Bohrkernen KB 1

und KB 2 im Hinblick auf deren Druckfestigkeiten untersuchen. Diese Untersuchungen

führte die HOCHTIEF Engineering GmbH in Mörfelden-Walldorf durch.

Kernbohrung KB 1:

Die Kernbohrung wurde annähernd mittig am nördlichen Widerlager angesetzt. Am

Aufschlusspunkt KB 1 hat das Widerlager nach dem Ergebnis der Kernbohrung eine

Dicke von ca. 2,8 m. Es ergab sich kein Hinweis auf eine Abdichtung an der erdberühr-

ten Rückseite des Betonwiderlagers.

Abb. 11/12: Bohrkern KB 1

Kernbohrung KB 2:

Die Kernbohrung KB 2 wurde am südlichen Widerlager angesetzt (siehe Abbildung 9).

Mit dieser Kernbohrung ließen sich nur auf den vorderen etwa 70 cm noch einigerma-

ßen kompakte Betonkerne ziehen, dahinter stellte sich das Bohrgut ohne Verbund und

als kleinstückiges Konglomerat in Kieskorngröße dar.

"Zerbröselter" Beton war hier bis in etwa 1,6 m Tiefe, gemessen ab Bohransatz, nach-

weisbar. Eine rückseitige Abdichtung aus Bitumen o. a. ist hier nach den Ergebnissen

der Kernbohrung nicht vorhanden.




Abb. 13: Bohrkern KB 2 in Kernkiste

4.3 Auswertung und Darstellung

Die Ansatzpunkte der im Jahre 2005 ausgeführten Rotationskernbohrungen BK 1 und

BK 2, der Bohrsondierungen BS 1 und BS 2 sowie der Sondierung mit der Schweren

Rammsonde DPH 1 wurden nach Lage und Höhe eingemessen, ebenso die Maschi-

nenkernbohrung BK 4, die im April 2014 abgeteuft wurde.

Die Anlage 1.1 enthält den Grundrissplan des Vorentwurfsplans Variante 1a aus dem

Jahre 2005, der auch dem Gutachten vom 02. Dezember 2005 als Lageplan der Bo-

denaufschlüsse beigefügt war, ergänzt um den Eintrag des Bohransatzpunktes der

Bohrung BK 4/14 und der Entnahmestellen der Gleisschotterproben SCH 1/14 und

SCH 2/14.

Beim Nivellement wurde der Höhenbezug zu den in Anlage 1 mit HP 1 und HP 2

(Höhenpunkt) gekennzeichneten Kanaldeckeln von Schachtbauwerken in der

Albertistraße und Geisenheimer Straße (B 42) hergestellt. Nach Angaben von der

Stadt Rüdesheim am Rhein besitzen diese Kanaldeckel die Höhe 85,25 mNN (HP 1)

bzw. 82,04 mNN (HP 2).




Die Bohrsondierungen BS 1 und BS 2 im Gleisbett wurden auf ca. 87,5 mNN (BS 1)

bzw. ca. 87,2 mNN (BS 2) angesetzt. Im Bereich BS 1 liegt die Schienenoberkante des

benachbarten Gleises auf ca. 87,80 mNN, entsprechend im Bereich BS 2 auf ca.

87,40 mNN.

Die Rotationskernbohrungen haben Ansatzhöhen auf ca. 85,5 mNN (BK 1), ca.

83,0 mNN (BK 2) bzw. ca. 83,5 mNN (BK 4). Die Sondierung DPH 1 wurde im Jahre

2005 ab einer Geländehöhe von ca. 83,4 mNN abgeteuft.

Die Anlagen 1.2 und 1.3 enthalten die geotechnischen Längsschnitte A-A’ und B-B', in

denen die Ergebnisse der Bohraufschlüsse graphisch als Bohrprofile nach DIN 4023

und das Ergebnis der Rammsondierung als Rammdiagramm nach DIN EN ISO 22476-

2:2005 dargestellt sind. Die Schnittführungen der geotechnischen Längsschnitte kön-

nen der Anlage 1.1 entnommen werden.

In den Anlagen 2.1 bis 2.6 sind die Bohrprofile und das Rammdiagramm zur Einzelbe-

trachtung beigefügt.

In Form von Schichtenverzeichnissen nach DIN EN ISO 14688-1 und DIN EN ISO

14689-1 sind die Ergebnisse der bodenmechanischen und geologischen Bodenan-

sprache der Anlage 3 zu entnehmen.

Die Prüfberichte Nr. 25102682.3 und Nr. 25102484.1 der chemlab GmbH vom Oktober

2005 sind dem Gutachten als Anlagen 4.1 bis 4.9 beigefügt.

Die Ergebnisse der an den aktuell entnommenen Gleisschotterproben durchgeführten

laborchemischen Analysen sind dem Prüfbericht Nr. 14041860.2 der chemlab GmbH

vom 12. Mai 2014 zu entnehmen (Anlagen 4.10 bis 4.16).

Der Prüfbericht Nr. 14051976.1k mit den Ergebnissen der aktuellen Analyse des

Grundwassers auf Betonaggressivität ist in den Anlagen 4.17 und 4.18 einzusehen.

Die Ergebnisse der im Jahre 2005 an repräsentativen Proben des entnommenen

Bohrguts durchgeführten bodenphysikalischen Laborversuche liegen mit dem Prüfbe-

richt PB 85 44/2005 der ZuB GmbH in den Anlagen 5.1 bis 5.10 bei.

Die Anlage 6 enthält das Ergebnisprotokoll der HOCHTIEF Construction AG mit den

Ergebnissen der 2005 erfolgten Druckfestigkeitsbestimmungen an den Betonkernen

KB 3 und KB 4 aus den Brückenwiderlagern.




Die Ergebnisse der baustofftechnologischen Untersuchungen, die im Mai 2014 an je

zwei Probekörpern aus den Bohrkernen KB 1 und KB 2 durchgeführt wurden, sind in

Form des Prüfzeugnisses Nr. 2014/0352 der HOCHTIEF Engineering GmbH und der

dazugehörigen Fotodokumentation in der Anlage 7 beigefügt.

Der Ergebnisbericht der Ortungstechnik Gottwald vom 01. September 2005 ist in der

Anlage 8 einzusehen.

Der Abschlussbericht der Kamiserv Kampfmittelinformationsservice GmbH vom

23. April 2014 liegt als Anlage 9 bei.

Die Anlage 10 enthält die fotographischen Darstellungen der Kernkisten mit dem ge-

förderten Bohrgut der Kernbohrungen BK 1, BK 2 und BK 4.

5. ERGEBNISSE DER UNTERGRUNDERKUNDUNG

5.1 Schichtenfolge

Die Bohrsondierungen BS 1 und BS 2 wurden im September 2005 im Bereich des

Gleisbettes, das heißt auf der Krone des Bahndammes angesetzt, die Rotationskern-

bohrungen BK 1 und BK 2 im Bereich des Gehwegs an der Albertistraße bzw. in der

unmittelbar vor dem südlichen Brückenwiderlager künstlich angelegten Grünfläche an

der B 42. Der Ansatzpunkt der im April 2014 abgeteuften Rotationskernbohrung BK 4

befindet sich in der durch eine Stützmauer gegen das tiefere Straßenniveau gesicher-

ten Grünfläche östlich des nördlichen Brückenwiderlagers. An allen Bohraufschluss-

punkten wurden erwartungsgemäß zunächst künstliche Auffüllungen festgestellt.

An den Aufschlusspunkten im Bereich der Eisenbahnüberführung ergibt sich von oben

nach unten folgender, vereinfacht dargestellter Schichtenaufbau:

Schichtpaket 1: künstliche Auffüllungen

Schichtpaket 2: Lößböden und Auelehme (Quartär)

Schichtpaket 3: Terrassensande und -kiese (Quartär)

Schichtpaket 4: Tonschiefer in Form von Felszersatz und verwittertem Fels (Devon)




In den nachfolgenden Kapiteln werden die aufgeschlossenen Bodenschichten be-

schrieben. Weitere Details zur Ausbildung und Beschaffenheit des Untergrunds können

den Bohrprofilen in den Anlagen 1.2, 1.3 und 2.1 bis 2.5 sowie den Schichtenverzeich-

nissen der Anlage 3 entnommen werden.

5.1.1 Schichtpaket 1: Künstliche Auffüllungen

An den Bohrpunkten BS 1 und BS 2 wurden auf den obersten 1,2 m (BS 2) bzw. 1,4 m

(BS 1) Bahnschotter nachgewiesen. Der Bahnschotter liegt im Korngrößenbereich

schwach sandiger Grobkiese vor. Bei BS 2 folgen darunter bis in etwa 6,0 m Tiefe un-

ter Ansatzniveau verlehmte Basaltschotter, nur von einer unbedeutend dünnen Schicht

(Dicke ca. 0,2 m) halbfesten, stark schluffigen Tones durchzogen. Im Bereich BS 1 ist

der Bahnschotter mit Auffüllungen aus Ton-Schluff-Gemischen und stark verlehmten

Kiessanden bis in etwa 3,4 m Tiefe unter Dammkrone unterlagert.

Die Rotationskernbohrung BK 1 wurde im Gehwegbereich der in nordöstliche Richtung

ansteigenden Albertistraße platziert (vgl. Abb. 1). Hier hat die künstliche Auffüllung

eine Gesamtmächtigkeit von etwa 3,0 m. Unter einer ca. 0,05 m dicken Asphaltdecke

folgt ein Tragschichtaufbau, bestehend aus 0,25 m Schotter und 0,2 m schwach schluf-

figem Sand. Darunter ist in ca. 2,5 m Mächtigkeit mit stark sandigen Schluffen aufge-

füllt worden. Die aufgefüllten bindigen Böden wurden in weich-steifem Zustand ange-

troffen.

Im Bereich der Rotationskernbohrung BK 2 ist ca. 1,8 m aufgefüllt. Es ist hier eine ca.

0,1 m mächtige Oberbodendeckschicht über ca. 0,9 m Schotter aufgebracht. Die Auf-

füllung unterhalb des Schotters besteht aus 0,8 m sandigem, schwach kiesigem Schluff

steifer Konsistenz.

Im Bereich der hinterfüllten Stützmauer an der Ostseite des nördlichen Brückenwider-

lagers wurden die künstlichen Auffüllungen mit der Rotationskernbohrung BK 4 in einer

Gesamtschichtmächtigkeit von ca. 2,4 m nachgewiesen. Sie setzen sich hier im We-

sentlichen aus Sand-Schluff-Gemischen zusammen.

Die an den Bohrpunkten festgestellten Auffüllungen sind im Hinblick auf die Schichtun-

gen und Zusammensetzungen sehr inhomogen. Je nach Beschaffenheit können die

Auffüllungen im Bereich der Eisenbahnüberführung ersatzweise den Bodengruppen

[GE], [GT], [GU], [GU*], [GT*], [SU], [ST], [SU*], [UL], [TL] bzw. [TM] nach DIN 18196

zugeordnet werden. Im Hinblick auf ihre Lösbarkeit entsprechen die nicht bzw.

schwach bindigen Auffüllungen Böden der Klasse 3 nach DIN 18300, die bindigen Auf-




füllungen in Konsistenzen zwischen weich und halbfest Böden der Klasse 4. In festem

Zustand, in dem die Auffüllböden zu den Zeitpunkten der durchgeführten Erkundungen

allerdings nicht angetroffen wurden, wären die bindig geprägten Auffüllböden der Bo-

denklasse 6 zuzuordnen.

Bei starkem Wasserzutritt können die bindigen Böden stark aufweichen, verbunden mit

einer Verschiebung der Konsistenzen bis in den weich-breiigen Bereich. In diesem

Falle wären die betroffenen Auffüllungen in Bezug auf die Aushubmaßnahmen ent-

sprechend Böden der Bodenklasse 2 zu behandeln.

Der in den Grünflächen aufgebrachte Oberboden entspricht der Bodengruppe [OH]

nach DIN 18196 und der Bodenklasse 1 nach DIN 18300.

5.1.2 Schichtpaket 2: Lößböden und Auelehme (Quartär)

Unter den künstlichen Auffüllungen stehen zunächst bindig geprägte Böden an. An den

Bohrpunkten wurden diese Böden in Form von Lößböden und Auelehmen nachgewie-

sen. Bei den Erkundungsarbeiten im September 2005 ließen sich die Lößböden in stei-

fen bis steif-halbfesten Konsistenzen nachweisen, wohingegen die Auelehme in vor-

wiegend weichem bis weich-steifem Zustand festgestellt wurden.

Die Auelehme, die mit der aktuellen Bohrung BK 4 in einer Zone zwischen ca. 2,4 m

und 3,8 m unter Bohransatzniveau erkundet wurden, waren als steif anzusprechen.

Die Lößböden und Auelehme besitzen unter den Auffüllungen Restmächtigkeiten von

insgesamt etwa 1,4 m (BK 4) bis 4,6 m (BK 2). Die Basis der Lößböden und Auelehme

wurde an den Bohrpunkten BS 1, BK 1, BK 2 und BK 4 erreicht. Auf der Nordseite der

Überführung liegt die Basis etwa zwischen 79,7 mNN und 80,8 mNN, im Süden bei

etwa 76,6 mNN. Für die Schichtgrenze zwischen den bindigen Böden und den darunter

folgenden Terrassensanden und –kiesen ist nach den Ergebnissen der punktuellen

Aufschlüsse von einem Gefälle in südliche Richtung auszugehen.

Die Lößböden sind gemäß DIN 18196 Böden der Bodengruppen TL, TM bzw. UL.

Nach DIN 18300 entsprechen sie in den angetroffenen Konsistenzen gemäß der DIN

18300 Böden der Bodenklasse 4.

Die Auelehme sind in die Bodengruppen TL, TM, UM bzw. TA zu stellen. In erdbau-

spezifischer Sicht (DIN 18300) erfolgt für die leicht- und mittelplastischen Auelehme bei

Konsistenzen zwischen weich und halbfest eine Zuordnung in die Bodenklasse 4. In

ausgeprägt plastischem Zustand sind es Böden der Bodenklasse 5.




5.1.3 Schichtpaket 3: Terrassensande und -kiese (Quartär)

Unter den quartären Lößböden und Auelehme stehen quartäre Sande und Kiessande

an, bei denen es sich um terrassenförmige Ablagerungen des Rheins handelt. Im Pro-

jektgebiet wurden diese quartären Terrassenablagerungen überwiegend als schlufffreie

bis schwach schluffige, stellenweise schwach tonige Sande und Kies-Sand-Gemische

angetroffen. Bei BS 1 wurden auch stärker verlehmte Sande festgestellt. An der Basis

der Terrassensedimente ist nach dem Ergebnis der Bohrung BK 4 auch mit Geröllen

zu rechnen.

Mit den Rotationskernbohrungen BK 1, BK 2 und BK 4 wurden die quartären Sande

und Kiese durchörtert. Danach haben die Terrassenablagerungen eine Mächtigkeit von

ca. 1,3 m (BK 2) bis 2,3 m (BK 4).

Die Terrassensande und –kiese sind gemäß DIN 18196 Böden der Bodengruppen

GW, GI, GU bzw. SW, SU. Sie sind in die Bodenklasse 3 nach DIN 18300 zu stellen.

Für Gerölllagen können gegebenenfalls Zuordnungen in die Bodengruppe GX und in

die Bodenklassen 5 bzw. 6 erforderlich werden.

Die stärker verlehmten Sande bei BS 1 entsprechen der Bodengruppe SU* nach

DIN 18196 und der Bodenklasse 4 nach DIN 18300.

5.1.4 Schichtpaket 4: Tonschiefer, zersetzt bis verwittert (Devon)

An den Bohrpunkten BK 1, BK 2 und BK 4 wurde unterhalb der quartären Terrassenab-

lagerungen Tonschiefer zunächst in zersetztem, in größerer Tiefe in verwittertem Zu-

stand erbohrt. In dem stark verwittertem bis zersetztem Zustand, in dem der Tonschie-

fer an den Bohrpunkten BK 1 und BK 2 in Mächtigkeiten zwischen ca. 0,7 m und 2,7 m

erkundet wurde, besitzt der Tonschiefer Lockergesteinseigenschaften und wird als

Felszersatz oder Faulfels bezeichnet. Mit der Rotationskernbohrung BK 4, die im April

2014 auf der Ostseite der Brücke abgeteuft wurde, ließ sich der Tonschiefer in Form

von Felszersatz sogar in einer Mächtigkeit von ca. 11,8 m nachweisen, bis in eine Tiefe

von ca. 65,6 mNN. Bedingt durch Verwitterungsprozesse liegt das ursprünglich harte

Felsgestein in diesen Tiefenlagen entfestigt und ohne mineralische Bindung vor.

Nach den Bohrergebnissen ist der Felszersatz als toniger, (fein-)sandiger Schluff zu

beschreiben. In dieser Zusammensetzung steht der Felszersatz in halbfest-fester bis

fester Konsistenz an. Unter erdbauspezifischen Gesichtspunkten (DIN 18300) sind die

zersetzten bis stark verwitterten Tonschiefer in die Bodenklasse 4 bzw. 6 einzustufen.




Mit zunehmender Tiefe geht der zunächst in vollständig zersetzter Form vorliegende

Tonschiefer in einen verwitterten bis angewitterten Zustand über, der in Abhängigkeit

von Klüftigkeit und Verwitterungszustand zu einer Zuordnung in die Klasse 6 oder 7

nach DIN 18300 führt.

Der verwitterte bis angewitterte Tonschiefer wurde an den Bohrpunkten BK 1 und BK 2

etwa 2,6 m (BK 1) bzw. 3,6 m (BK 2) aufgeschlossen. Aufgrund der mit fortschreitender

Tiefe zunehmenden Bohrwiderstände mussten die im Jahre 2005 ausgeführten Rotati-

onskernbohrungen BK 1 und BK 2 vor Erreichen des ursprünglich angestrebten Erkun-

dungsziels in ca. 12,0 m Tiefe eingestellt werden.

Mit der Rotationskernbohrung BK 4 war im April 2014 an der Ostseite des Brücken-

bauwerks ein Aufschluss bis in ca. 20,0 m Tiefe möglich. Ab ca. 17,9 m Tiefe unter

Ansatzniveau, entsprechend ab ca. 65,6 mNN wurde bei BK 4 der Tonschiefer in ver-

wittertem Zustand angetroffen.

Nach den Bohrergebnissen ist davon auszugehen, dass der gesamte anstehende Un-

tergrund eine Schichtung besitzt, die sich durch eine Neigung der Böden in südliche bis

südöstliche Richtung ausweist, entsprechend des natürlichen großräumigen Gefälles

zum Rhein hin.

5.2 Lagerungsdichte und Konsistenz

Das Ergebnis der Rammsondierung DPH 1 bestätigt die im Bereich der Eisenbahn-

überführung festgestellte Schichtung des Untergrundes.

Ab dem Ansatzniveau weist das Rammdiagramm bis in etwa 4 m Tiefe unter Gelände

Schlagzahlen zwischen etwa N10 = 1 und N10 = 3 auf. Schlagzahlen dieser Größenord-

nung sind für weiche bis steife bindige Böden charakteristisch, wie sie an den benach-

barten Bohrpunkten BS 1, BS 2 und BK 4 mit den Auelehmen angetroffen wurden. Da

die Rammsondierung in der durch eine Mauer gegen den Gehweg abgegrenzten, hö-

heren Grünfläche am östlichen Ende des Bauwerks angesetzt wurde, handelt es sich

im oberen Bereich um Auffüllböden (vgl. Ergebnis Bohrung BK 4).

In rund 4 m Tiefe nehmen die Schlagzahlen sprunghaft auf Werte N10 13 zu. Bis in

etwa 5,8 m Tiefe halten die hohen Schlagzahlen an bzw. nehmen einen Peakwert bis

N10 = 30 an. Diese Zone repräsentiert die quartären Terrassensedimente, die nach den

Bohrergebnissen Grundwasser führend sind. Aufgrund der Schlagzahlen ist für die

Sande und Kiese von mindestens mitteldichter Lagerung auszugehen. Der Peakwert




an der Basis dieser Zone ist auf Gerölle zurück zu führen, wie sie ebenfalls bei BK 4 in

der Basis der quartären Terrassensedimente angetroffen wurden.

Der sprunghafte Rückgang der Schlagzahlen in etwa 5,8 m Tiefe ist vermutlich auf das

Erreichen der Zone der vollständig zersetzten Tonschiefer (Felszersatz) zurückzufüh-

ren. Bis zur Endteufe der Sondierung in 7,0 m Tiefe ist eine geringere kontinuierliche

Zunahme der Schlagzahlen bis auf N10 = 12 zu erkennen.

Bei den Standard Penetration Tests wurden folgende Ergebnisse erzielt:

Tab. 1: Ergebnisse der Standard Penetration Tests

Bohrung Versuch-Nr. Tiefe

Schlagzahlen N30

[m u GOK] [mNN]

BK 1

SPT 1 4,00 – 4,45 81,53 – 81,08 16

SPT 2 6,10 – 6,55 79,43 – 78,98 27

SPT 3 8,50 – 8,83 77,03 – 76,70 > 56

BK 2

SPT 1 3,40 – 3,85 79,57 – 79,12 17

SPT 2 6,60 – 7,05 76,37 – 75,92 33

SPT 3 8,70 – 9,03 74,27 – 73,94 > 79

In jedem Bohrloch wurde die oberste Bohrlochsondierung SPT 1 jeweils in der Zone

der anstehenden Lösse ausgeführt, die jeweils zweite Bohrlochsondierung (SPT 2) in

den Terrassensedimenten und die dritte Bohrlochsondierung (SPT 3) in den zersetzten

bzw. verwitterten Tonschiefern.

Die Schlagzahlen N30 geben die Anzahl von Schlägen an, die erforderlich sind, die

Sonde von 15 cm bis 45 cm Tiefe, bezogen auf die Ansatztiefe Bohrlochsohle, einzu-

schlagen.

Die Ergebnisse bestätigen die Feststellungen, die beim Abteufen der Bohrungen und

der Schweren Rammsonde DPH 1 gemacht wurden. Die Schlagzahlen N30, die in den

jeweils geprüften Schichten erreicht wurden, sind für die entsprechenden Böden cha-

rakteristisch. An den Ergebnissen der jeweils untersten Bohrlochsondierung zeigt sich

deutlich, dass der Felszersatz in fester Konsistenz ansteht bzw. der große Widerstand

des verwitterten Tonschiefers. Die Standardsonde ließ sich in der Zone der Tonschie-

fer aufgrund des hohen Widerstandes dieser Schichten nicht die nach den Versuchs-

vorschriften geforderten 45 cm ab Ansatzniveau Bohrlochtiefe einschlagen. Aufgrund




der mit den SPT 3 nicht erreichten Versuchstiefen ist den entsprechenden Werten in

Tabelle 1 ein „>“ vorangestellt.

5.3 Baugrundbeurteilung

Die inhomogenen Auffüllungen sind in ihrem Tragverhalten nicht definiert. Eine Grün-

dung von Widerlager- und Pfeilerfundamenten in den Auffüllungen muss unterbleiben.

Die anstehenden Lößböden und Auelehme sind mäßig tragfähig, wobei für die Lößbö-

den von geringfügig günstigeren Tragfähigkeiten ausgegangen werden kann.

Gut bis sehr gut tragfähig sind die mindestens mitteldicht gelagerten, gering verlehm-

ten Terrassensande und –kiese.

Die vollständig zersetzten Tonschiefer (Felszersatz) sind von halbfest-fester bis fester

Konsistenz und besitzen in diesem Zustand eine mäßige bis gute Tragfähigkeit, wobei

mit zunehmender Teufe eine Zunahme der Tragfähigkeit erwartet werden darf.

Der verwitterte bis angewitterte Tonschiefer und der in größerer Tiefe zu erwartende

kompakte Fels sind sehr gut tragfähig.

5.4 Charakteristische Bodenkenngrößen und Bodenklassen

Den vorbeschriebenen Böden werden aufgrund der Bohrgutansprache, eigener Kennt-

nisse über die regional angetroffenen Bodenarten und in der Literatur verfügbarer Er-

fahrungswerte die in der nachfolgenden Tabelle 1 aufgeführten charakteristischen

Bodenkenngrößen zugeordnet. Es handelt sich dabei um charakteristische Werte im

Sinne der DIN 1054:2010-12, die für Bemessungszwecke mit den entsprechenden

Teilsicherheitsbeiwerten zu beaufschlagen sind.

Der Tabelle ist weiterhin eine Einstufung der angetroffenen Böden in die jeweiligen

Bodengruppen nach DIN 18196 und in die Boden- und Felsklassen nach DIN

18300 und DIN 18301 zu entnehmen. Darüber hinaus sind die Frostempfindlichkeits-

klassen gemäß ZTV E-StB 09 [12] angegeben. Die Zuordnung der Auffüllböden zu den

Bodengruppen nach DIN 18196 erfolgt ersatzweise. Die Nummerierung der Schichten

orientiert sich an den Ausführungen in Kapitel 5.1.




Tab. 2: Charakteristische Bodenkenngrößen

Schicht

Boden-gruppe

DIN 18196

Bodenklasse

DIN 18300 DIN 18301

Frost-

empfindlich-keitsklasse

Wichte Scherfestigkeit Steife-modul

Feucht k

[kN/m³]

unter Auftrieb

'k

[kN/m³]

Reibungs- winkel

'k [°]

Kohäsion

c'k [kN/m²]

ES,k [MN/m²]

1

Künstliche Auffüllungen:

oberbodenähnlich [OH]

1

BO 1

F 2

18,5 8,5 15 - -

Künstliche Auffüllungen: Schotter, Kies-Sand-Gemische

[GE], [GT], [GU], [SU],

[ST]

3

BN 1

F 1, F 2

19 - 20 1) 9 - 10 1) 32,5 - 35 1) 0 -

Künstliche Auffüllungen: Tone, Schluffe, verlehmte Kies-Sand-Gemische

[TM], [TL], [UL], [GU*], [GT*], [SU*]

4, 22)

BB 2 - BB 3

F 3

19 - 20 1) 9 - 10 1) 25 - 27,5 1) 0 -

2

Lößböden

steif bis halbfest

(Quartär)

TL, TM, UL

4

BB 2 - BB 3

F 3

19 - 20 1) 9 - 10 1) 25 - 27,5 1) 2,5 - 7,5 1) 10 - 15 1)

Auelehme

weich bis steif

(Quartär)

TL, TM, UM, TA

4, 5

BB 2

F 3, F 2

18,5 - 19 1) 8,5 - 9 1) 22,5 - 25 1) 0 - 5 1) 4 - 6 1)

3

Terrassensande und -kiese

mitteldicht bis dicht

(Quartär)

GW, GI, GU, SW, SU, GX

3 (ggf. 5, 6)

BN 1 (BS 1 - BS 3)

F 1, F 2

20 - 21 1) 10 - 11 1) 32,5 - 35 1) 0 60 - 100 1)

Terrassensande, stark verlehmt

breiig-weich bis weich

(Quartär)

SU*

2, 4

BN 2, BB 1 - BB 2

F 3

19 9 25 - 27,5 1) 0 10 - 20 1)

4

Tonschiefer, schluffig-tonig zersetzt

(Devon)

-

4 bis 6

BB 2 - BB 4

F 3

20 - 21 1) 10 - 11 1) 27,5 - 30 1) 7,5 - 10 1) 20 - 40 1)

Tonschiefer, verwittert bis angewittert

(Devon)

- 6 und 7

FV 1 - FV 3 22 12 37,5 3) 20 - 40 150 - 300 1)

1) abhängig von der jeweiligen Zusammensetzung bzw. Lagerungsdichte/ Konsistenz 2) Die bindigen Böden reagieren empfindlich auf Wasserzutritte und mechanische Beanspruchung. Sie ändern bei Wasserzufuhr ihre Festigkeit und können dann die Eigenschaften von Böden der Klasse 2 (fließende Bodenarten) annehmen. 3) Ersatzkennwerte

Für erdstatische Berechnungen und Vordimensionierungen sind die Ausführungen in

Kapitel 3 der DIN 1054: 2010-12 zu berücksichtigen.




5.5 Erdbebenbemessung

Im Hinblick auf die Erdbebenbemessung sind generell die Ausführungen der DIN EN

1998-1: 2010-12 zu beachten. Rüdesheim am Rhein gehört, bezogen auf die Koordina-

ten der Ortsmitte, gemäß nationalem Anhang DIN EN 1998-1/NA:2011-01 zur Erdbe-

benzone 0 sowie zur Untergrundklasse R (Gebiete mit felsartigem Gesteinsunter-

grund).

6. GRUNDWASSERVERHÄLTNISSE

6.1 Allgemeines

Die generelle Hydrogeologie im Projektgebiet ist durch die mächtigen quartären Ter-

rassensande und -kiese (Porenwasserleiter) gekennzeichnet, in denen sich das

Grundwasser großräumig und korrespondierend zum benachbarten Rhein einstellt.

6.2 Lokale Verhältnisse

Bei den Erkundungen im September 2005 wurde, den allgemeinen hydrogeologischen

Verhältnissen entsprechend, Grundwasser in den terrassenförmig abgelagerten San-

den und Kiesen des Rheins angetroffen. Das Grundwasser stand bei den Messungen

im September 2005 zwischen etwa 79,7 mNN (BK 2 am 30.09.2005) und 80,6 mNN

(BK 1 am 28.09.2005).

Die Lößböden und Auelehme, welche die Terrassensande und –kiese überlagern, sind

erfahrungsgemäß im Sinne der DIN 18130 Teil 1 schwach durchlässig (kf = 10-6 m/s bis

10-8 m/s). Sie wirken daher gegenüber einem Grundwasseranstieg sperrend. Umge-

kehrt kann über diese Böden Wasser nur schlecht versickern. Aufgrund dessen wurde

das Grundwasser bei BK 2, wo die bindig geprägten Böden im Vergleich zu den nördli-

cher gelegenen Bohrungen tiefer reichen, in den quartären Kiessanden in gespanntem

Zustand festgestellt. Nach dem Durchörtern der sperrend wirkenden Lößschichten

stieg das Grundwasser im Bohrloch um rund 3 m an.

Im April 2014 wurde am Bohrpunkt BK 4 in der Zone der quartären Terrassensande

gespanntes Grundwasser angetroffen. Der Anschnitt der wasserführenden Schicht

erfolgte ca. 3,8 m unter Bohransatzniveau, entsprechend auf ca. 79,7 mNN. Es ent-

spannte sich im Bohrloch um ca. 0,2 m auf ca. 79,9 mNN.




Innerhalb der Zone des anstehenden devonischen Tonschiefers wurde eine weitere

wasserführende Schicht in ca. 14,5 m Tiefe unter Geländeoberfläche angetroffen.

Nach dem Ergebnis der im Jahre 2005 an einer Grundwasserprobe aus BK 1 durchge-

führten Analyse nach DIN 4030 ist das Grundwasser nicht betonaggressiv (siehe Anla-

ge 4.8/4.9).

Auch die Analyse an der im April 2014 aus der Bohrung BK 4 entnommenen Wasser-

probe weist für diese keine Betonaggressivität aus (siehe Anlagen 4.17/4.18).

Unmittelbar südlich der Eisenbahnüberführung befindet sich das Gelände der Feuer-

wehr. Nach Angaben von Angehörigen der Feuerwehr soll es in den zurückliegenden

Jahren wiederholt vorgekommen sein, dass sich bei extremen Niederschlagsereignis-

sen Oberflächenwasser im Bereich der Fahrbahn unter der Brücke eingestaut hat. Die

Kanalisation soll nicht in der Lage gewesen sein, das zuströmende Wasser aufzuneh-

men. Nach den Schilderungen soll es bei derartigen Ereignissen zu einem besonders

starken Zufluss von Oberflächenwasser aus den höheren Lagen nördlich der Brücke

kommen. Auf dem Gelände der Feuerwehr wurde aufgrund dessen erst vor wenigen

Jahren ein Entlastungskanal gebaut, der einzig der Aufgabe dient, in derartigen Ext-

remsituationen die im Straßenraum vorhandene Kanalisation bei der Entwässerung

des Tiefpunkts der Straße unter dem Brückenbauwerk zu unterstützen.

Die Straßenoberfläche der B 42 hat nach den Angaben im Kanalisationsplan [3] und

den Schnittdarstellungen in den Vorentwürfen [2] im Bereich unter der Brücke etwa die

Höhe 82,0 mNN bis 82,1 mNN.

Gemäß den Ausführungen in Kapitel 3 wird im Zuge einer Erneuerung der Eisenbahn-

brücke eine Absenkung der Geisenheimer Straße im Bereich der Unterquerung des

Brückenbauwerks erforderlich. Das Maß der erforderlichen Tieferlegung der Straße

wird in Abhängigkeit der letztlich gewählten Ausführungsvariante zwischen etwa 0,3 m

(Variante Stahltrog) und etwa 1,1 m (Variante Stahlbetonrahmen) betragen.

Nach den Ergebnissen der Baugrundaufschlüsse ist damit zu rechnen, dass auch bei

einer eventuellen Flachgründung die Gründungskörper mit dem Grundwasser in den

Terrassensedimenten in direkten Kontakt kommen werden.




7. ABFALLTECHNISCHE UNTERSUCHUNGEN

7.1 Bewertungsgrundlagen

Zur abfalltechnischen Bewertung von Schadstoffgehalten im Boden und/oder in einem

Bauschutt werden im Hinblick auf eine offene Verwertung (d. h. außerhalb von Depo-

nien) des Materials primär die Zuordnungswerte der LAGA "Anforderungen an die stoff-

liche Verwertung von mineralischen Reststoffen/Abfällen – Technische Regeln" [5]

herangezogen. Erfolgt eine deponietechnische Verwertung, ist zur Einstufung des Ma-

terials in die verschiedenen Deponieklassen die Deponieverordnung (DepV) [6] heran-

zuziehen.

Eine deponietechnische Verwertung wird in der Regel immer erforderlich, wenn die

Zuordnungswerte der LAGA für Material der Einbauklasse Z 2 überschritten sind. In

den meisten Fällen kann auch ein Material der Einbauklasse Z 2 ohne weitere Vorbe-

handlung keiner offenen Verwertung mehr zugeführt werden und ist dann ebenfalls

unter Berücksichtigung der DepV einzustufen.

In der „LAGA“ sind für eine umfangreiche Parameterliste verschiedene Zuordnungs-

werte (Z 0 bis Z 2) angegeben, nach denen die „Einbauklassen (EK)“ u. a. für Aushub-

böden und Bauschutt festgelegt werden. Die einzelnen Einbauklassen haben im Hin-

blick auf die Anforderungen an die Verwertung folgende Bedeutung:

EK Z 0: Uneingeschränkter Einbau ist in der Regel möglich. Die bodenmechani-schen Eigenschaften und die Zusammensetzung der betreffenden Mate-rialien sind bei der Auswahl der Verwertungsstelle allerdings auch zu be-rücksichtigen.

EK Z 1: In der Regel eingeschränkter offener Einbau (z. B. in hydrogeologisch günstigen, gegebenenfalls auch in hydrogeologisch ungünstigen Gebie-ten) möglich; es wird in die Einbauklassen Z 1.1 und Z 1.2 unterschieden.

EK Z 2: Eingeschränkter offener Einbau mit definierten technischen Sicherungs-maßnahmen (z. B. als Lärmschutzwall, Straßentragschicht in hydrogeo-logisch günstigen Gebieten) ist in Abstimmung mit der Abfallbehörde ge-gebenenfalls möglich; alternativ dazu erfolgt eine deponietechnische Verwertung.

Die Zuordnungswerte der „DepV“ haben im Hinblick auf die Einstufung eines Materials

in die verschiedenen Deponieklassen (DK) folgende Bedeutung:

DK 0: Einbau in Deponien der Klasse 0. Bei Deponien der Klasse 0 handelt es sich um oberirdische Deponien für nicht gefährliche Inertabfälle, die die Zuordnungskriterien für die DK 0 einhalten.




DK I: Einbau in Deponien der Klasse I. Bei Deponien der Klasse I handelt es sich um oberirdische Deponien für nicht gefährliche Abfälle, die die Zu-ordnungskriterien für die DK I einhalten.

DK II: Einbau in Deponien der Klasse II. Bei Deponien der Klasse II handelt es sich um oberirdische Deponien für nicht gefährliche Abfälle, die die Zu-ordnungskriterien für die DK II einhalten.

DK III : Einbau in Deponien der Klasse III. Bei Deponien der Klasse III handelt es sich um oberirdische Deponien für nicht gefährliche und gefährliche Ab-fälle, die die Zuordnungskriterien für die DK III einhalten. Es handelt sich in der Regel um gefährliche Abfälle, wenn diese die entsprechenden, in der Abfallverzeichnisverordnung (AVV) angegebenen toxischen Merkma-le aufweisen. Bezüglich der Überschreitung verschiedener toxisch nicht oder nur wenig relevanter Parameter bestehen bei Einhaltung bestimmter Randbedingungen Ausnahmekriterien. Das Material ist in diesen Fällen als nicht gefährlicher Abfall einzustufen und kann gegebenenfalls auch auf Deponien der Klassen I oder II eingebaut werden.

DK IV: Beseitigung in Deponien der Klasse IV. Bei Deponien der Klasse IV han-delt es sich um Untertagedeponien für gefährliche Abfälle, die die Zuord-nungskriterien der DK III überschreiten. Bezüglich der Überschreitung verschiedener toxisch nicht oder nur wenig relevanter Parameter beste-hen bei Einhaltung bestimmter Randbedingungen Ausnahmekriterien und das Material ist in diesen Fällen als nicht gefährlicher Abfall einzustufen und kann auf Deponien der Klasse III bzw. gegebenenfalls auch auf De-ponien der Klassen I oder II eingebaut werden.

Ergänzend zu dem mit der LAGA [5] und der DepV [6] abgedeckten Parameterumfang

kann es im Hinblick auf die Deponierung des hier betrachteten potenziellen Ausbauma-

terials erforderlich werden, dass entsprechend der konkreten Annahmekriterien der in

Frage kommenden Deponiebetriebe zum gegebenen Zeitpunkt noch weitere in [5] und

[6] nicht erfasste „deponiespezifische“ Parameter analysiert werden müssen. Für die

betreffenden Parameter gelten in der Regel betriebseigene „Annahmegrenzwerte“, die

einzuhalten sind.

Die Rückstellproben bewahren wir für solche Untersuchungen bis 12 Monate nach dem

Entnahmedatum auf.

Für die Bewertung der Verwertungsmöglichkeiten von Altschotter existiert eine Richtli-

nie der Deutschen Bahn (TR Altschotter), die sich an der bundesweiten Richtlinie der

Länderarbeitsgemeinschaft Abfall (LAGA) vom 06. November 2003 und an dem Ent-

wurf „Technische Regeln (TR) für die Verwertung – TR Altschotter“ der LAGA (Stand

vom 13.11.2000) orientiert [6].

Bei Anwendung der TR Altschotter sind Analysen an der Feinfraktion des Schotterma-

terials (Korngröße 0 - <22,4 mm) vorzunehmen. Die ermittelten Analyseergebnisse




sind auf die Gesamtfraktion hochzurechnen. Hierbei soll von einem Feinkornanteil von

in der Regel 25 % ausgegangen werden.

7.2 Durchgeführte laborchemische Untersuchungen


Aus dem im Jahre 2005 entnommenen Gleisschotter wurde eine Mischprobe MP 1

hergestellt. Des Weiteren wurden repräsentative Einzelproben aus den Auffüllungen

und den anstehenden Auelehmen aus den Bohrungen im Dammbereich zu Mischpro-

ben zusammengestellt. Die Mischproben setzen sich wie folgt zusammen:

Tab. 3: Zusammensetzung der 2005 untersuchten Mischproben

Probenbe-zeichnung

Bohrung / gestörte Probe (Tiefe unter Gel. In m)

Material

Mischprobe MP 1

BS 1: G 1 (0,0 – 0,9) BS 2: G 1 (0,0 – 1,2)

Gleisschotter (Auffüllung)

Mischprobe MP 2

BS 2: G 2 (1,2 – 2,0) BS 2: G 3 (2,0 – 2,8) BS 2: G 6 (4,0 – 5,0)

Auffüllungen aus dem Bahndamm (verlehmter Basaltschotter)

Mischprobe MP 3

BS 1: G 9 (6,4 – 7,2) BS 2: G 8 (6,0 – 7,0)

anstehende Auelehme

Die Mischproben MP 2 und MP 3 wurden gemäß der LAGA-Richtlinie auf die Parame-

ter der Tabellen II.1.2-2 und II.1.2-3 analysiert.

Da der Feinkornanteil an den entnommenen und zu der Mischprobe MP 1 zusammen-

gestellten Schotterproben sehr gering war (schätzungsweise < 3-5 %), wurde auch die

Mischprobe MP 1 als Ganzes auf die Parameter der Tabellen II.1.2-2 und II.1.2-3 nach

der LAGA-Richtlinie untersucht.

Die Analysen erfolgten durch das akkreditierte Prüflabor chemlab GmbH in Bensheim.


Die Gleisschotterproben, die wir am 28. April 2014 an den im Lageplan der Anlage 1.1

mit SCH 1/14 und SCH 2/14 gekennzeichneten Stellen entnommen haben, wurden




jeweils nach der Altschotterrichtlinie analysiert. Zudem wurden die Gleisschotterproben

auf Herbizid-Belastungen untersucht.

7.3 Ergebnisse

7.3.1 Mischprobe MP 1 (Gleisschotterprobe von 2005)

Der Prüfbericht Nr. 25102682.3 der chemlab GmbH mit den Ergebnissen der an den

Mischproben MP 1 bis MP 3 durchgeführten Analysen nach LAGA-Boden und den zur

Bewertung jeweils heranzuziehenden Richt- / Orientierungswerten ist diesem Bericht

als Anlage 4.1 bis 4.7 beigefügt.

An der untersuchten Gleisschottermischprobe MP 1 wurde lediglich für den Parameter

Nickel mit 70,7 mg/kg mT ein Wert oberhalb des Orientierungswertes für die Einbau-

klasse Z 0 nachgewiesen. Für alle anderen Parameter ergaben sich Gehalte im Rah-

men der Orientierungswerte Z 0 nach LAGA.

Der Gehalt an Nickel im Feststoff erfordert für die Mischprobe MP 1 eine Zuordnung in

die Einbauklasse Z 1.1 nach der LAGA-Richtlinie für Böden.

7.3.2 Gleisschotterproben SCH 1 und SCH 2 (Gleisschotterproben von 2014)

Die nachfolgende Tabelle 4 enthält die Zusammenstellung der Ergebnisse der an den

Gleisschotterproben aus den Schürfen SCH 1 und SCH 2 durchgeführten laborchemi-

schen Untersuchungen. Dabei sind nur die Parameter oberhalb der Zuordnungswerte

Z 0 der nach der Altschotterrichtlinie zu analysierenden Parameter aufgelistet. Die

Feststoffuntersuchungen sind mit (F), die Eluatuntersuchungen mit (E) gekennzeich-

net.

Im Detail sind die Analysenergebnisse dem Prüfbericht Nr. 14041860.2 der chemlab

GmbH vom 12. Mai 2014 zu entnehmen, der in den Anlagen 4.10 bis 4.16 einzusehen

ist.




Tab. 4: Einstufung der untersuchten Gleisschotterproben Sch 1 und Sch 2

Probe Untersuchtes

Material Parameter oberhalb des Zuordnungswertes Z 0

Zuordnung nach Altschotterricht-

linie

Schotter Sch 1

Gleisschotter, entnommen an der Schürfstelle SCH 1/14 aus einem Tiefenbereich von 0,0 m

bis 0,8 m

Benzo(a)pyren (F).........Z 2

Summe PAK (F).............Z 1.2

Chrom-ges. (F)...............Z 1.2

Kupfer (F).......................Z 1.2

Nickel (F)........................Z 1.1 >Z 2

Glyphosat........................Z 2

AMPA............................>Z 2

Schotter Sch 2

Gleisschotter, entnommen an der Schürfstelle SCH 2/14 aus einem Tiefenbereich von 0,0 m

bis 0,8 m

Benzo(a)pyren (F).........Z 2

Summe PAK (F).............Z 2

Blei (F)............................Z 1.1

Chrom-ges. (F)...............Z 1.1

Kupfer (F).......................Z 1.2

Nickel (F)........................Z 1.1

Quecksilber (F)...............Z 1.1

Zink (F)...........................Z 1.1

Z 2

Glyphosat........................Z 2

AMPA..............................Z 2

7.3.3 Mischprobe MP 2 (Auffüllungen des Bahndamms)

Für die Mischprobe MP 2 wurden für folgende Parameter Konzentrationen nachgewie-

sen, die oberhalb der Orientierungswerte für die Einbauklasse Z 0 nach LAGA-Boden

liegen:

Summe PAK1-16 = 1,28 mg/kg mT Z 1.1

Nickel = 55,8 mg/kg mT Z 1.1

pH-Wert im Eluat = 9,11 Z 1.2

Formal ist die Mischprobe MP 2 damit der Einbauklasse Z 1.2 zuzuordnen.

Nach den Ausführungen in Kapitel 7.1 ist nach dem formalen Ergebnis der Mischpro-

benanalyse MP 2 nur ein eingeschränkter offener Wiedereinbau unter Berücksichti-

gung bestimmter Nutzungseinschränkungen möglich. Grundvoraussetzung für einen

offenen Einbau sind in diesem Fall günstige hydrologische Verhältnisse.




In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass der pH-Wert kein Schadstoff

im eigentlichen Sinne darstellt. Nach den Ausführungen in der LAGA-Richtlinie stellen

daher niedrige pH-Werte allein kein Ausschlusskriterium dar. Bei hohen pH-Werten,

wie sie hier nachgewiesen wurden, ist die Ursache zu klären. Da in den Auffüllungen

keine Zement-, Beton- oder Kalkbestandteile festgestellt werden konnte, fehlt ein ein-

deutiger Hinweis auf die erhöhten pH-Werte.

7.3.4 Mischprobe MP 3 (anstehende Auelehme)

Aus der tabellarischen Zusammenstellung der Ergebnisse in den Anlagen 4.6 und 4.7

ist ersichtlich, dass weder im Feststoff noch im Eluat erhöhte Konzentrationen gemes-

sen werden konnten. Die anstehenden Auelehme gelten damit im Sinne der LAGA-

Boden [5] als unbelastet und sind gemäß dieser Richtlinie in die Einbauklasse Z 0 ein-

zustufen. Das heißt, Auelehme, die beim Abbruch der bestehenden Eisenbahnüberfüh-

rung und dem Neubau anfallen, können nach dem Ergebnis der Stichprobenanalyse

aus abfalltechnischer Sicht uneingeschränkt verwertet werden.

7.4 Ergänzende Hinweise

Generell ist im Zusammenhang mit den abfalltechnischen Untersuchungen darauf hin-

zuweisen, dass in den durch die Bohrungen nicht erfassten Bereichen bzw. den an-

dersartig zusammengesetzten, nicht explizit untersuchten Auffüllungen und anstehen-

den Böden aus den Bohrungen BS 1, BS 2, BK 1, BK 2 und BK 4 erhöhte Schadstoff-

gehalte nicht gänzlich ausgeschlossen werden können.

Aus diesem Grund sollten in der Ausschreibung Eventualpositionen für die Verwer-

tung / Entsorgung von Böden bis jeweils einschließlich Z 2 nach LAGA [5] bzw. Depo-

nieklassen DK I bis DK III nach der Deponieverordnung [6] mit aufgenommen und kri-

tisch geprüft (Einheitspreise!) werden.

Sollten im Zuge der Umbaumaßnahmen / Aushubarbeiten sensorische Auffälligkeiten

an den Asphaltdecken der Straßen, den Auffüllungen oder den anstehenden Böden

auftreten (z. B. Farbe, Geruch), sind zu deren Beurteilung und zur Festlegung der wei-

teren Vorgehensweise der Bauherr, sein Vertreter und / oder der Fachgutachter unmit-

telbar zu benachrichtigen.




8. ERGEBNISSE DER DRUCKFESTIGKEITSUNTERSUCHUNGEN

Aus den Widerlagern der Eisenbahnbrücke wurden im Jahre 2005 vier Bohrkerne ge-

zogen. Da die zunächst entnommenen Bohrkerne KB 1 und KB 2 seinerzeit vor Ort

durch Unbefugte entwendet wurden, wurde an beiden Widerlagern nochmals gebohrt

und diese weiteren Bohrkerne mit KB 3 und KB 4 bezeichnet.

Im April 2014 wurde auftragsgemäß an den beiden Widerlagern nochmals je eine

Kernbohrung vorgenommen. Die Kernbohrung am nördlichen Widerlager bezeichneten

wir mit KB 1, die Kernbohrung am südlichen Widerlager mit KB 2 (siehe Kapitel 4.2.5).

An den aus den Bohrkernen präparierten Probekörpern wurden die Druckfestigkeiten

bestimmt. Die Laborversuche wurden von der Hochtief Construction AG (2005) bzw.

der Hochtief Engineering GmbH (2014) in Mörfelden-Walldorf durchgeführt.

Das Ergebnisprotokoll vom 24. November 2005 mit den genauen Bezeichnungen der

aus den Bohrkernen KB 3 und KB 4 entnommenen Probekörper und den tabellarisch

aufgelisteten Ergebnissen ist diesem Gutachten als Anlage 6 beigefügt.

Die Anlage 7 enthält das Prüfzeugnis Nr. 2014/0352 der Hochtief Engineering GmbH

und die zugehörige Fotodokumentation vom 12. bzw. 15. Mai 2014 mit den Ergebnis-

sen der an den Probekörpern aus den Bohrkernen KB 1 und KB 2 ermittelten Druckfes-

tigkeiten.

In der Tabelle 5 auf der nachfolgenden Seite 38 sind die Ergebnisse der im November

2005 und im Mai 2014 an Probekörpern aus Bohrkernen aus den Brückenwiderlagern

erfolgten Druckfestigkeitsbestimmungen zusammengestellt.




Tab. 5: Ergebnisse der Druckfestigkeitsbestimmungen

Druckfestigkeiten von Probekörpern aus den Brückenwiderlagern

Kern Probe Ent-nahme

Tiefe Ø H Masse ρroh Last Druck-festig-

keit

[cm] [mm] [mm] [kg] [kg/dm³] [kN] [N/mm²]

KB 3 1 2005 2,5 - 11,5 93 92 1,414 2,26 327,1 48,2

KB 3 2 2005 24,5 - 33,5 93 93 1,240 1,96 63,8 9,4

KB 3 3 2005 43 - 52 93 92 1,146 1,83 59,3 8,7

KB 3 4 2005 142,5 - 151,5 93 92 1,314 2,10 137,1 20,2

KB 4 1 2005 2 - 11 93 93 1,403 2,22 201,1 29,6

KB 4 2 2005 42 - 51 93 92 1,171 1,87 72,8 10,72

KB 4 3 2005 63 - 72 93 91 1,158 1,87 79 11,64

KB 4 4 2005 117 - 126 93 92 1,161 1,86 66 9,72

KB 1 A 2014 54 - 64 104 104 1,80 2,04 147 17,3

KB 1 B 2014 140 - 149 94 94 1,27 1,94 86 12,4

KB 2 C 2014 41 - 51 104 103 1,65 1,89 101 11,8

KB 2 D 2014 45 - 54 92 91 1,06 1,75 37 5,5

Die Auswertung der Beton-Druckfestigkeiten erfolgt nach Kapitel 7.3 der DIN EN 13791

[11]. Hier werden 2 Ansätze beschrieben. Ansatz A ist in Fällen, in denen mindestens

15 Bohrkerne zur Verfügung stehen, anzuwenden. Ansatz B kommt bei 3 bis 14 zur

Verfügung stehenden Bohrkernen zum Ansatz.

Im aktuellen Fall wurden insgesamt 12 Probekörper geprüft. Die Auswertung erfolgte

auf der sicheren Seite liegend zu Vergleichszwecken nach beiden Ansätzen.




Für die Zuordnung von Bauwerksfestigkeiten (die an den Bohrkernen ermittelt wurden)

zu den Druckfestigkeitsklassen nach EN 206-1 wird Tabelle 1 der DIN 13791 herange-

zogen.

Die Bandbreite der festgestellten Druckfestigkeiten liegt zwischen 5,5 N/mm² und

48,2 N/mm², wobei diese beiden genannten Werte deutliche "Ausreißer" nach oben

und unten darstellen. Lässt man diese "Ausreißerwerte" unberücksichtigt, so ergibt sich

bei einer Mittelwertbildung für die verbleibenden Werte ein Wert von ca. 14,1 N/mm².

Aus den untersuchten Probekörpern der aus den Brückenwiderlagern entnommenen

Bohrkerne ergibt sich für den Beton auf der Grundlage einer Bewertung nach Ansatz B

der DIN EN 13791 eine Druckfestigkeitsklasse von C8/10.

Bei der vergleichenden Auswertung nach Ansatz A, die nach vorstehenden Ausführun-

gen strenggenommen nur bei einer Anzahl von mindestens 15 Probekörpern anzu-

wenden ist, ergibt sich eine charakteristische Druckfestigkeit, die nicht einmal mehr

einem Beton C 8/10 entsprechen.

Die ermittelten Rohdichten liegen zwischen 1,75 kg/dm³ und 2,26 kg/dm³. Aus den

festgestellten Streuungen lassen sich weitere Homogenitätsunterschiede des Betons

der Brückenwiderlager ableiten.

Zusammenfassend kann auf Basis sowohl der visuellen Beurteilung in situ als auch der

betontechnologischen Laboruntersuchungen der Beton der Widerlager der Eisenbahn-

überführung über die B 42 als inhomogen beurteilt werden.

8. HINWEISE UND EMPFEHLUNGEN ZUR BAUMASSNAHME

8.1 Vorbemerkung

Außer den Entwurfsskizzen zu den unterschiedlich betrachteten Varianten einer neuen

Eisenbahnüberführung [4] lagen zum Zeitpunkt der Ausarbeitung des vorliegenden

Gutachtens keine weiteren Informationen vor.

Die nachfolgenden Ausführungen beruhen auf der Annahme, dass die Durchführung

der Erneuerung der Eisenbahnüberführung unter Maßnahmen erfolgen muss, die es

ermöglichen, unter weitgehender Aufrechterhaltung+ des Bahnverkehrs den Bestand

abzubrechen und den Neubau zu errichten.




Grundsätzlich sind diesbezüglich zwei unterschiedliche Vorgehensweisen denkbar,

wobei die Möglichkeiten deren Umsetzung im vorliegenden Fall im Rahmen der weite-

ren Planungsarbeiten unter Berücksichtigung der örtlichen Randbedingungen konkret

zu untersuchen und zu bewerten sind:

Durchführung temporärer Maßnahmen, die gleichzeitig für den Endzustand die

endgültige Maßnahme darstellen (z. B. überschnittene Bohrpfahlwände hinter den

Bestandswiderlagern, die als neue Widerlager dienen, und anschließender Abbruch

des Bestandes)

Durchführung der endgültigen Maßnahmen im Schutze von temporären Bauhilfs-

maßnahmen (z. B. Herstellung von Verbaumaßnahmen als Auflager von Hilfsbrü-

cken, anschließender Abbruch und Neuerrichtung der Widerlager)

8.2 Bauzwischenzustand (Hilfsbrücken)

Die Planungen, die im Jahre 2005 bezüglich einer Erneuerung der Eisenbahnüberfüh-

rung erfolgten, sahen vor, hinter den bestehenden Widerlagern Spundwände einzu-

bringen, die als Auflager für die Hilfsbrücken und gleichzeitig als Verbau bei der Durch-

führung der Neubaumaßnahme dienen sollten [13].

Nach den aktuell betrachteten Ausführungsvarianten wird eine Absenkung der

Geisenheimer Straße, deren Oberkante derzeit im Brückenbereich auf ca. 82,0 mNN

liegt, um ein Maß zwischen ca. 0,3 m (Variante ) und ca. 1,1 m (Variante ) erfor-

derlich. Das heißt, dass abhängig von der letztlich zur Ausführung kommenden Varian-

te, die Straßenoberkante der Geisenheimer Straße zukünftig im Bereich des Brücken-

bauwerks auf einem Niveau zwischen ca. 81,7 mNN und ca. 80,9 mNN liegen wird.

Im Falle von Flachgründungen von Pfeilern und Widerlagern kann angenommen wer-

den, dass diese vermutlich mindestens 1,5 m einbinden müssten. Bei einer Ausführung

nach Variante dürften daher beim Neubau der Eisenbahnüberführung Aushubarbei-

ten bis mindestens auf 80,2 mNN und bei einer Ausführung nach Variante bis min-

destens auf 79,4 mNN erforderlich sein.

Der zu beiden Seiten der Geisenheimer Straße auszuführende Verbau wird demnach

tief einzubinden sein, zumindest an der Nordseite vermutlich bis in die Zone des Fels-

zersatzes bzw. in den stark verwitterten Fels.




Der bindig zersetzte Tonschiefer wurde mit der Bohrung BK 1 im Jahre 2005 in fester

Konsistenz angetroffen. Am Bohrpunkt BK 4 waren in der oberen Zone des Felszersat-

zes Felsbruchstücke nachzuweisen (vgl. auch Anlage 10.3). Aufgrund dessen erachten

wir ein Einrütteln von Spundwänden als problematisch bzw. kaum durchführbar. Sollten

die quer zum Bahndamm erforderlichen Verbaue mittels Spundwänden ausgeführt

werden, wie nach den Planungen von 2005 zunächst angedacht, wäre es unseres Er-

achtens - zumindest für den Verbau an der Nordseite - notwendig, vorzubohren. Eine

Ausführung von tief einzubindenden Spundwänden stellt daher nach unserer Einschät-

zung nicht die günstigste Ausführungsvariante dar.

Aufgrund dessen empfehlen wir, im Falle vorgesehener Bauhilfsmaßnahmen zur Auf-

nahme von Hilfsbrücken, diese in Form einer Konstruktion mittels Stahlträger auszu-

führen, wobei die Stahlträger in vorgebohrte Löcher einzustellen und auszubetonieren

sind. Zwischen den Stahlträgern ist eine Gurtung vorzusehen. Jeweils unmittelbar hin-

ter der Achse der Stahlträger wird anschließend eine Spundwand eingebracht, die

dann lediglich die Funktion der Ausfachung des Verbaus übernimmt und aufgrund des-

sen mit leichteren Spundwandprofilen hergestellt werden kann. Die Spundwand muss

nur etwas tiefer als die vor der Verbauwand erforderlichen Aushubtiefen eingebracht

werden. Nach den oben angenommenen planmäßigen Aushubtiefen dürften die

Spundwände dann in den Lößböden bzw. den Terrassensedimenten einbinden, gege-

benenfalls geringfügig in den Felszersatz. In diesem Fall dürfte ein Einrütteln der

Spundwanddielen möglich sein.

Alternativ kommt gegebenenfalls auch Holzausfachung oder eine Ausfachung des

Verbaus mittels Spritzbeton in Betracht.

Die erforderliche Einbindung der Stahlträger ergibt sich aus der statischen Dimensio-

nierung / Berechnung für die Brücke bzw. die späteren Verbaue. Wenn die Stahlträger

in vorgebohrte Löcher eingestellt und die Trägerfüße einbetoniert werden, tragen die

Stahlträger die Lasten über die einbetonierten Trägerfüße über Spitzendruck und Man-

telreibung in den Untergrund ab. Die Bemessung erfolgt analog der Bemessung für

Bohrpfähle (siehe auch Kapitel 9.2.1). Bohrpfähle müssen mindestens 2,5 m in tragfä-

hige Schichten einbinden. Für die Terrassenkiese, den Felszersatz und den verwitter-

ten Fels ist von ausreichend guter Tragfähigkeit auszugehen.

Für die Bemessung der Verbaue können die bodenmechanischen Kennwerte entspre-

chend Kapitel 5.4 angesetzt werden. Die unterschiedliche Schichtung des Untergrun-

des zu beiden Seiten der Bundesstraße ist zu beachten. Nach den punktuellen Auf-




schlüssen ist davon auszugehen, dass die Bodenschichten ein Gefälle von Norden

nach Süden bis Südosten, in Richtung Rhein besitzen.

8.3 Neues Brückenbauwerk

Die Planungen für das neue Brückenbauwerk sind derzeit noch nicht konkretisiert. Es

liegen Entwurfsskizzen zu unterschiedlichen Ausführungsvarianten vor [4]. Nach die-

sen Entwurfsskizzen ist davon auszugehen, dass im Falle einer Stabbogenbrücke zwi-

schen den neuen Widerlagern der Brücke keine Stützpfeiler erforderlich sind. Bei den

beiden weiteren Varianten sind gegebenenfalls Pfeiler zwischen den Brückenauflagern

unverzichtbar.

Grundsätzlich bestehen bei den erkundeten Untergrundverhältnissen Möglichkeiten für

Flach- sowie für Tiefgründungen. Da sich die Untergrundverhältnisse am Projektstand-

ort nach den vorliegenden Ergebnissen der Erkundungsaufschlüsse allerdings un-

gleichmäßig darstellen und aufgrund dessen bei Flachgründungen vermutlich mit höhe-

ren Setzungen und Setzungsunterschieden gerechnet werden müsste, sind daher im

Hinblick auf ein einschätzbares und hinreichend gleichmäßiges Setzungsverhalten aus

unserer Sicht Tiefgründungsmaßnahmen zu favorisieren.

Grundsätzlich können bei den vorliegenden Verhältnissen die meisten gängigen Pfahl-

gründungen angewendet werden, wobei generell zwischen Bohrpfahlgründungen und

Rammpfahlgründungen zu unterscheiden ist. Im Folgenden wird auf die grundsätzli-

chen Unterschiede der verschiedenen Pfahlgründungsarten eingegangen:

Nach den Empfehlungen des Arbeitskreises "Pfähle" (EA-Pfähle) lassen sich Pfahl-

systeme entsprechend ihrer Herstellungsnorm in folgende drei Gruppen unterteilen:

Bohrpfähle (DIN EN 1536:2010)

Verdrängungspfähle (DIN EN 12699:2000)

Mikropfähle (DIN EN 14199:2005)

Die Verdrängungspfähle sind weiter zu untergliedern in Fertigrammpfähle, Ortbeton-

rammpfähle, Schraubpfähle und verpresste Verdrängungspfähle.

Die Bemessung von Pfahlgründungen ist im Eurocode EC 7-1 geregelt.

Die Tragfähigkeit der Einzelpfähle richtet sich nach ihrem Durchmesser und den für

jeden Einzelpfahltyp festgelegten Zulassungs- und Dimensionierungskriterien. Es ist




davon auszugehen, dass bei den zu erwartenden Lasten zum Teil Gruppen von meh-

reren Pfählen angeordnet werden müssen.

Im Hinblick auf die Wahl des Gründungssystems ist zu berücksichtigen, dass im Falle

eines rammenden Einbringens von Pfählen naturgemäß Erschütterungen auftreten, die

sich in Abhängigkeit der Untergrundverhältnisse gegebenenfalls beeinträchtigend auf

die angrenzende Bebauung auswirken können.

9. BEMESSUNGSANGABEN

9.1 Vorbemerkungen

Die nachfolgenden Kapitel enthalten als Grundlage für die weiteren Variantenstudien

und zu Vergleichszwecken der unterschiedlich möglichen Gründungsarten Bemes-

sungsangaben. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt kann aufgrund dessen, dass noch keine

endgültige Entscheidung für eine der angedachten Varianten getroffen wurde und

dementsprechend noch keine detaillierten Planungen vorliegen, keine konkrete Emp-

fehlung in Bezug auf die Gründungen ausgesprochen werden.

Diesbezüglich ist auch auf den Umstand zu verweisen, dass mit der im April 2014

durchgeführten Bohrung BK 4 im tieferen Untergrund der Tonschiefer in Zustandsfor-

men angetroffen wurde, die gegenüber den Verhältnissen an den westlich des Brü-

ckenbauwerks im Jahre 2005 durchgeführten Bohrungen BK 1 und BK 2 abweicht.

Insofern ist für eine weitere, abschließende Beurteilung bezüglich der Baugrundver-

hältnisse auf der Südseite der Eisenbahnüberführung die Durchführung der dort ur-

sprünglich beabsichtigten Rotationskernbohrung BK 3 notwendig. Die Durchführung

dieser Bohrung unter zeitlich eng befristeter Inanspruchnahme des Geländes der städ-

tischen Feuerwehr wurde untersagt. Es wurde eine alternative Durchführbarkeit auf

dem Gelände der Deutsche Bahn AG ermöglicht. Die Ausführung der Bohrung wurde

mittlerweile beauftragt. Die Durchführung der Bohrung ist an besondere Randbedin-

gungen geknüpft, die im Vorfeld noch detailliert zu klären sind. Als Ausführungstermin

ist der September 2014 anvisiert.




9.2 Tiefgründungen

9.2.1 Bohrpfähle nach DIN EN 1536:2010

Für die Vordimensionierung von Bohrpfählen kann von folgenden charakteristischen

Werten für die Pfahlmantelreibung qs,k und den Pfahlspitzenwiderstand qb,k ausgegan-

gen werden:

Tab. 6: Charakteristische Pfahlmantelreibung für Bohrpfähle

Anstehender Boden Charakteristische Pfahlmantelreibung

qs,k in [kN/m²]

Auelehme und Lößböden (weich bis steif)

40

Terrassensande und Terrassenkiese

120

Tonschiefer, zersetzt (primär bindiger Felszersatz)

70

Tonschiefer, verwittert 120

Tab. 7: Charakteristischer Pfahlspitzenwiderstand für Bohrpfähle bei Absetzung im bindig zersetzten Tonschiefer (Felszersatz)

Bindig zersetzter Tonschiefer (bindiger Felszersatz)

Bezogene Pfahlkopfsetzung s / Ds bzw. s / Db

Charakteristischer Pfahlspitzendruck qb,k in [MN/m²]

0,02 600

0,03 750

0,10 (entspricht sg) 1200

Bei Absetzung der Pfähle im angewitterten Tonschiefer mit guter mineralischer Bin-

dung gilt als Grenzwert für den Pfahlspitzendruck qb,k = 4 MN/m².




9.2.2 Fertigrammpfähle nach DIN EN 12699:2000

Für die Vordimensionierung von Fertigrammpfählen kann auf der Grundlage von Erfah-

rungswerten, die in der EA-Pfähle angegeben sind, von folgenden charakteristischen

Werten für die Pfahlmantelreibung qs,k und den Pfahlspitzenwiderstand qb,k ausgegan-

gen werden:

Tab. 8: Charakteristische Pfahlmantelreibung qs,k für Fertigrammpfähle

Fertigrammpfähle

Charakteristische Pfahlmantelreibung qs,k in [kN/m²]

Bodenart Setzung Setzung

ssg* ssg = sg = 0,1 . Deq

Künstliche Auffüllungen 0 0

Auelehme, Lößböden (weich bis steif)

25 30

Terrassensande und Terrassenkiese 90 125


40 50

Tonschiefer, verwittert 80 120

mit:

ssg* = charakteristische Setzung zur Mobilisierung der Bruchmantelreibung für den setzungsabhängigen charakteristischen Pfahlmantelwiderstand, mit Rs,k(ssg*) = Rs,k(ssg)

ssg = Grenzsetzung für den setzungsabhängigen charakteristischen Pfahlman-telwiderstand (ssg = sg)

Deq = äquivalenter Pfahldurchmesser




Tab. 9: Charakteristischer Pfahlspitzenwiderstand qb,k für Fertigrammpfähle

Fertigrammpfähle

Charakteristischer Pfahlspitzenwiderstand qb,k in [kN/m²]

Bodenart Bezogene Pfahlkopfsetzung s/Deq

0,035 0,100

Terrassensande und Terrassenkiese 6500 10000

Tonschiefer, zersetzt

(primär bindiger Felszersatz) 650 950

Tonschiefer, verwittert 4000 8250

Tab. 10: Anpassungsfaktoren für Spitzen- und Mantelwiderstand von Fertigrammpfählen nach EA-Pfähle

Anpassungsfaktoren für Spitzenwiderstand (b) und Mantelwiderstand (s)

von Fertigrammpfählen

Pfahltyp b s

Stahlbeton und Spannbeton 1,00 1,00

Stahlträgerprofil 1)

(h 0,50 m und h / bF ≤ 1,5)

S = 0,035 . Deq 0,61 – 0,30 . h / bF 0,60

S = 0,10 . Deq 0,78 – 0,30 . h / bF

Doppeltes Stahlträgerprofil 0,25 0,60

Offenes Stahlrohr und Hohlkasten

(0,3 m ≤ Db ≤ 0,80 m) 0,95 . e-1,2 Db 1,1 . e-0,63 Db

Geschlossenes Stahlrohr (Db ≤ 0,80 m) 0,80 0,60

1) h = Höhe des Stahlträgeprofils, bF = Flanschbreite des Stahlträgerprofils

Wegen des herstellerspezifischen Charakters bei der Durchführung bzw. Herstellung

von Rammpfahlgründungen liegt die Festlegung der jeweiligen Ausführungsparameter

(z. B. Anzahl und Einbindelänge der Pfähle, Bemessungskriterien) in der Regel beim

ausführenden Unternehmen und beruht auf Erfahrungen in der Ausführung bzw. ent-

sprechenden Rechenmodellen. Die Tragfähigkeit der Tiefgründung sowie die Einhal-

tung der entsprechenden Anforderungen (Verformungen) sollten deshalb bei der Auf-

tragserteilung durch den Auftragnehmer bestätigt, vor oder in der Ausführungsphase




durch (statische) Probebelastungen nachgewiesen und für den Zeitraum nach der

Durchführung der Arbeiten garantiert werden.

Beim Einbringen der Pfähle treten naturgemäß Erschütterungen auf. Im Hinblick auf

die bestehenden Nachbarbebauungen ist es gegebenenfalls (je nach Pfahl, Gerät,

Einbringart) sinnvoll, Erschütterungsmessungen zu Beginn der Arbeiten (1. Pfahl)

durchführen zu lassen.

Im Hinblick auf die generelle örtliche Baugrundsituation, bei der von ab unterschiedli-

chen Tiefen anstehendem Tonschiefer in unterschiedlichen Zersetzungs- und Verwitte-

rungsgraden ausgegangen werden muss, ist grundsätzlich auch das Auftreten von

Widerständen nicht ausgeschlossen, die der Ausführung von Rammpfählen bis in die

Zone dieser anstehenden Böden hinein hinderlich sein können.

Die nachfolgende Abbildung aus der EA-Pfähle verdeutlicht den Ansatz der Pfahlfuß-

flächen und der Pfahlmantelflächen in Abhängigkeit der Profile von Fertigrammpfählen.

Abb. 14: Nennwerte der Pfahlfußflächen und der Pfahlmantelflächen von Stahlprofilpfählen (aus EA-Pfähle)




9.2.3 Mikropfähle nach DIN EN 14199:2005

Bei Mikropfählen erfolgt die Lastabtragung in den Baugrund über die Mantelreibung.

Die Kraftübertragung zum umgebenden Baugrund wird durch Verpressen mit Beton

oder Zementmörtel erreicht.

Für die Vordimensionierung von Mikropfählen kann von folgenden Erfahrungswerten

der Pfahlmantelreibung für den Grenzzustand der Tragfähigkeit ausgegangen werden:

Tab. 11: Charakteristische Pfahlmantelreibung qs,k für verpresste Mikropfähle (Ds ≤ 0,30 m)

Anstehender Boden Bruchwert der Pfahlmantelreibung qs,k

in [kN/m²]

Auelehme und Lößböden (weich bis steif)

90

Terrassensande und Terrassenkiese

250


150

Tonschiefer, verwittert 300

9.3 Flachgründungen

Entsprechend den Ausführungen in Kapitel 8.3 werden im konkreten Fall Flachgrün-

dungen abgeraten und Tiefgründungen favorisiert.

Der Vollständigkeit halber werden dennoch nachstehend Angaben für Flachgründun-

gen mittels Streifen- und Einzelfundamenten geliefert. Die Bemessungswerte des

Sohlwiderstandes σR,d sind durch computergestützten Einsatz unter Berücksichtigung

der auf der Südseite der Geisenheimer Straße mit der Bohrung BK 2 erkundeten un-

günstigeren Baugrundschichtung ermittelt worden.

Von einer Absetzung der Fundamente in den natürlich anstehenden Lößböden ausge-

hend, können für die Bemessung von Streifenfundamenten, in Abhängigkeit der jewei-

ligen Fundamentbreite und Einbindetiefe, die in der Tabelle 12 angegebenen Bemes-

sungswerte σR,d des Sohlwiderstands angesetzt werden.

Für die angegebenen Bemessungswerte ist die erforderliche Sicherheit gegen Grund-

bruch in jedem Fall gegeben. Die Werte sind in Schrittweiten von 5 kN/m² jeweils nach

unten hin abgerundet angegeben.




Tab. 12: Bemessungswerte σR,d des Sohlwiderstands für Streifenfundamente auf der Grundlage einer ausreichenden Grundbruchsicherheit

Streifenfundamente (Gründung in quartären Lößböden)

Bemessungswerte σR,d des Sohlwiderstands [kN/m²]

Tiefe [m] Fundamentbreite [m]

2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00

1,5 375 395 950 915 805 785 780

1,8 405 680 1155 905 845 835 840

2,0 420 910 1100 910 870 865 875

ACHTUNG - Die angegebenen Werte sind Bemessungswerte des Sohlwiderstands, keine aufnehmbaren Sohldrücke nach DIN 1054:2005-01 und keine zulässigen Bodenpressun-gen nach DIN 1054:1976-11.

Die Angaben in der Tabelle 12 beziehen sich auf mittig belastete Fundamente. Bei

außermittiger Belastung ist der Bezug auf die Ersatzfläche A’ herzustellen.

Bei voller Ausnutzung der tabellierten Werte wäre mit sehr hohen Setzungen von bis

zu über einem Dezimeter zu rechnen. Unter dem Gesichtspunkt der Gebrauchstaug-

lichkeit wäre zwecks Begrenzung der zu erwartenden Setzungsmaße eine Beschrän-

kung der Werte des Sohlwiderstandes notwendig.

Für eine Begrenzung der Setzungen von in den Lößböden gegründeten Streifenfun-

damenten auf Werte von maximal s ≈ 3 cm wird in Abhängigkeit der Fundamentbreite

folgende Beschränkung der anzusetzenden Bemessungswerte σR,d dringend empfoh-

len, auch weil originärer Löß bei Überschreitungen bestimmter Spannungen zu einem

unkontrolliertem Setzungsverhalten (Sackungen) neigt.

Fundamentbreiten von 2,0 m bis 3,0 m σR,d ≤ 250 kN/m²

Fundamentbreiten größer 3,0 m bis 4,0 m σR,d ≤ 220 kN/m²

Fundamentbreiten größer 4,0 m bis 5,0 m σR,d ≤ 180 kN/m²

Die Ergebnisse für die Betrachtungen von Streifenfundamenten, die im südlichen Be-

reich des Projektgeländes innerhalb der anstehenden quartären Lößböden abgesetzt

werden, zeigen, dass bei Flachgründungen mit hohen Setzungen bei bereits geringen

Sohlspannungen unterhalb der Fundamente zu erwarten sind. Vergleichsberechnun-

gen unter Berücksichtigung einer Baugrundschichtung entsprechend dem Ergebnis der

Bohrung BK 4 ergeben, dass für Fundamente gleicher Abmessungen und Einbindetie-




fen bei gleicher Beschränkung der Sohlspannung mit Setzungsunterschieden in einer

Größenordnung von bis zu ∆s ≈ 2 cm zu rechnen wäre.

Die nachstehende Tabelle 13 enthält entsprechend ermittelte Bemessungswerte für

Einzelfundamente quadratischen Grundrisses, die innerhalb der quartären Lößböden

gegründet werden. Die Angaben beziehen sich ebenfalls auf mittig belastete Funda-

mente. Bei außermittiger Belastung ist der Bezug auf die Ersatzfläche A’ herzustellen.

Tab. 13: Bemessungswerte σR,d des Sohlwiderstands für Einzelfundamente auf der Grund-lage einer ausreichenden Grundbruchsicherheit

Quadratische Einzelfundamente (Gründung in quartären Lößböden)

Bemessungswerte σR,d des Sohlwiderstands [kN/m²]

Tiefe [m] Kantenlänge [m]

3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00

1,5 1165 1085 930 885 865 855 855

1,8 1435 1080 985 950 935 930 930

2,0 1360 1085 1010 980 975 970 935

ACHTUNG - Die angegebenen Werte sind Bemessungswerte des Sohlwiderstands, keine aufnehmbaren Sohldrücke nach DIN 1054:2005-01 und keine zulässigen Bodenpressun-gen nach DIN 1054:1976-11.

Zwecks Begrenzung der Setzungen von quadratischen Einzelfundamenten auf Werte

von maximal s ≈ 3 cm wird in Abhängigkeit der Kantenlängen folgende Beschränkung

der anzusetzenden Bemessungswerte σR,d dringend empfohlen, auch weil originärer

Löß bei Überschreitungen bestimmter Spannungen zu einem unkontrolliertem Set-

zungsverhalten (Sackungen) neigt.

Kantenlängen von 3,0 m bis 4,0 m σR,d ≤ 250 kN/m²

Kantenlängen größer 4,0 m bis 5,0 m σR,d ≤ 220 kN/m²

Kantenlängen größer 5,0 m bis 6,0 m σR,d ≤ 180 kN/m²

Setzungsunterschiede zwischen Einzelfundamenten an der Nord- und an der Südseite

des Projektgeländes wären in etwa gleicher Größenordnung zu erwarten, wie oben

genannt für Streifenfundament prognostiziert.




10. HINWEISE ZUR PLANUNG UND BAUDURCHFÜHRUNG

10.1 Planung

Aufgrund der örtlichen Randbedingungen, die den Zugang des Geländes für die

zur Durchführung von Bohrungen und Rammsondierungen erforderlichen Gerät-

schaften stark einschränkten, musste sich auf vergleichsweise wenige Aufschlüsse

beschränkt werden.

Nach den bislang gewonnenen Erkenntnissen ist von einer ungleichmäßigen

Schichtenfolge im Projektgebiet auszugehen. Aufgrund dessen ist es dringend an-

geraten, einen weiteren Bohraufschluss auf der Ostseite des südlichen Brücken-

widerlagers durchzuführen. Dieser Bohraufschluss BK 3, der ursprünglich im Früh-

jahr 2014 gemeinsam mit der Bohrung BK 4 erfolgen sollte, kann aufgrund eines

Untersagens der Stadt Rüdesheim nicht auf dem Gelände der städtischen Feuer-

wehr niedergebracht werden. Es ist nunmehr vorgesehen, diese Bohrung BK 3 im

Herbst 2014 im Bereich des Dammfußes auf dem Gelände der Deutsche Bahn AG

auszuführen.

Das vorliegende Gutachten enthält grundsätzliche Hinweise und Empfehlungen in

Bezug auf die Gründung von Bauteilen einer neuen Eisenbahnbrücke sowie zu

möglichen Sicherungsmaßnahmen. Da das beabsichtigte Bauvorhaben sich der-

zeit noch in der Phase von Variantenstudien und Vorplanungen befindet, sind kon-

kretere Angaben derzeit nicht möglich.

Eine Überprüfung und Konkretisierung der im Gutachten enthaltenen Angaben

nach Vorlage konkreter Planungen ist in jedem Fall angeraten.

10.2 Baudurchführung

10.2.1 Baugrube

10.2.1.1 Verbaumaßnahmen

Es wird davon ausgegangen, dass im Falle erforderlicher temporärer Bauhilfsmaß-

nahmen die Baugruben zu den Bahndämmen hin durch Verbaue gesichert werden.

Gemäß den Ausführungen in Kapitel 8.2 wird als Verbau und Auflager für voraussicht-

lich erforderliche Hilfsbrücken im Bauzwischenzustand das Einbringen von Stahlträ-

gern in vorgebohrte Löcher und das Einbetonieren der Trägerfüße empfohlen.




Für Stützkonstruktionen sind die Sicherheitsnachweise (gemäß DIN 1054:2010-12:

STR und GEO-2 sowie GEO-3) zu führen. Die einschlägigen Regelwerke (EAB, Richt-

linie DB AG 836 [10]) sind zu beachten. Zur Bemessung sind die in der Tabelle 2 an-

gegebenen bodenmechanischen Kenngrößen und die Schichtung gemäß Kapitel 5.1

maßgebend, wobei die festgestellte Neigung der Bodenschichten und deren Unter-

schiede in den Zusammensetzungen und Zustandsformen zu berücksichtigen sind. Für

den Ansatz des Erddruckes und des Erdwiderstandes wird grundsätzlich auf die EAB

verwiesen.

Für die Verbauberechnung kann im Allgemeinen der aktive Erddruck mit einem Wand-

reibungswinkel von a = 2/3 ' angesetzt werden, wenn verformungsempfindliche Bau-

werke, Leitungen etc. im Einflussbereich der Baugrube nicht zu berücksichtigen sind.

Ansonsten ist ein erhöhter Bemessungserddruck anzusetzen, der hierzu zu

E = 0,5 Ea + 0,5 E0 mit k0 = 1 - sin’ gewählt werden sollte. Für die Bemessung des

Verbaus sind die einzelnen Verbauzustände zugrunde zu legen.

Für den Nachweis der Vertikallasten (Versinken von Bauteilen) können für die in Bohr-

pfahlqualität eingebrachten Stahlträger die in den Tabellen 6 und 7 aufgeführten

Kennwerte verwendet werden.

Zur Gewährleistung einer verträglichen Kopfverformung der Verbauwände könnte in

Abhängigkeit der Baugrubentiefe gegebenenfalls eine Stützung des Verbaus erforder-

lich werden. Hierfür bieten sich Rückverankerungen nach DIN EN 1537 an. Zur Be-

messung und Dimensionierung von Rückverankerungen gilt DIN 1054: 2010-12.

Zu Ankerkräften (Ankerwiderständen) sind vertragsrelevante Festlegungen von unserer

Seite nicht möglich, da sie wesentlich auch vom Bohrverfahren, dem Bohrdurchmes-

ser, der Länge des Verpresskörpers, dem Verpressdruck, der Anzahl der Nachverp-

ressungen und der Aushärtezeit abhängen.

Für Verpressanker üblicher Abmessungen (insbesondere Verpressstrecke ca. 6 m)

können für Vordimensionierungszwecke in den anstehenden Böden folgende charakte-

ristische Herausziehwiderstände Ra,k verwendet werden:

quartäre Lößböden Ra,k von 280 kN bis 300 kN

quartäre Terrassensedimente Ra,k von 600 kN bis 700 kN

Felszersatz des Tonschiefers Ra,k von 450 kN bis 500 kN




Zum Erreichen derartiger Herausziehwiderstände ist mindestens 1-fache ggf. auch

mehrfache Nachverpressung erforderlich.

Der Nachweis der Tragfähigkeit (Ed Rd) kann auf dieser Basis nur vorläufigen Cha-

rakter haben und muss im Zuge der Bauausführung durch Eignungsprüfungen bestä-

tigt werden. Einzelheiten dazu (Ermittlung des charakteristischen Herauszieh-

widerstandes) sind in DIN 1054:2010-12 geregelt.

Unabhängig davon sind zum Nachweis der Gebrauchstauglichkeit der Anker Abnah-

meprüfungen nach DIN EN 1537 an jedem Einzelanker durchzuführen.

Anker mit Haftstrecken im Übergangsbereich unterschiedlicher Schichten weisen ver-

gleichsweise geringere Herausziehwiderstände auf und sollten aus diesem Grunde

vermieden werden.

Die in Hinblick auf die Bohrarbeiten maßgeblichen Boden- und Felsklassen nach DIN

18301 sind in der Tabelle 1 mit angegeben. Für unverwitterten Fels sind nach DIN

18301 die Klassen FV 4 bis FV 6 anzusetzen.

Für den angewitterten bis unverwitterten Tonschiefer (Felsklassen FV 2 bis FV 6) sind

im vorliegenden Fall die Zusatzklassen FD 2 (einaxiale Festigkeit >20 bis 80 N/mm²

bzw. MPa) und FD 3 (einaxiale Festigkeit > 80 bis 200 N/mm² bzw. MPa) zu berück-

sichtigen.

10.2.1.2 Böschungen

Freie Böschungen können unter den in der DIN 4124 definierten Randbedingungen bei

den angetroffenen Untergrundverhältnissen unter Einhaltung folgender Böschungswin-

kel hergestellt werden:

künstliche Auffüllungen ß ≤ 45°

weiche Lößböden und Auelehme (Tone, Schluffe) ß ≤ 45°

mindestens steife Lößböden und Auelehme (Tone, Schluffe) ß ≤ 60°

Terrassenkiese und -sande ß ≤ 45°

zersetzter Tonschiefer ß ≤ 45°- 60°




Bei Abweichungen von den Vorgaben der DIN 4124 (z. B. durch Krane, Container

o. dgl. belastete Böschungsschultern) sind für die betreffenden Böschungen vorab

Standsicherheitsnachweise (Grenzzustand 1) nach DIN 1054 (Böschungsbruchnach-

weis) zu führen.

Um Erosionsschäden zu vermeiden, wird dringend empfohlen, alle Böschungen mit

Baufolien gegen Witterungseinflüsse zu schützen. Die Folien sind ausreichend weit

über den Böschungskopf hinaus zu führen.

In Verbindung mit Wasserführungen sind Böschungen unter den oben angegebenen

maximalen Böschungsneigungen unter Umständen nicht mehr ausreichend standsi-

cher. Die möglichen Böschungsneigungen (Abflachung) bzw. eventuell erforderliche

Maßnahmen (z. B. Auflastfilter) wären dann im Bedarfsfall durch den Fachgutachter

festzulegen.

10.2.2 Erd- und Aushubarbeiten

Beim Aushub für das neue Brückenbauwerk werden vermutlich in erster Linie künstli-

che Auffüllungen (Dammschüttung, Hinterfüllungen der Widerlager etc.), Auelehme

und Lößböden anfallen, die in die Bodenklassen 3 und 4 nach DIN 18300 einzustufen

sind. In geringem Maße sind auch (aufgefüllte) Oberböden (Bodenklasse 1) abzutra-

gen. Die Bodenklasse 2 (z. B. für breiige bindige Böden) ist in der Ausschreibung zu

berücksichtigen.

10.2.3 Hinterfüllung

Bei der Wiederverfüllung der Baugrube (Arbeitsräume) sind grundsätzlich die Ausfüh-

rungen in der Bahnrichtlinie Ril 836.0504 zu beachten.

Die bei den Aushubarbeiten anfallenden, nichtbindigen bis schwach verlehmten Auf-

füllböden sind aufgrund des Ergebnisses der Untersuchung nach LAGA-Boden und

aus geotechnischer Sicht für eine Wiederverfüllung der Arbeitsräume geeignet. Die

bindigen Auffüllböden sowie anfallende Auelehme und Lösse können bei geeigneter

Vergütung des Materials ebenfalls für einen definierten Wiedereinbau verwendet wer-

den.

Als Vergütung des anfallenden bindigen Aushubmaterials bietet sich eine Zusetzung

und Untermischung von Zementen oder Kalk-Zement-Gemischen (Mischbinder) an.

Dadurch wird der kohäsive Anteil in den Erdbaustoffen erhöht. Die Böden härten bei

entsprechender Vergütung sehr stark aus, wodurch Nachsetzungen auf ein Minimum




reduziert werden. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass sich derart

vergütete Böden nachträglich nur noch sehr schwer lösen lassen.

Wenn eine Wiederverwendung von anfallendem Aushubmaterial, unter hierfür teilweise

erforderlich werdender Vergütung, nicht oder nicht in vollem Umfang gewünscht ist,

müssen für die Verfüllarbeiten entsprechende Fremdmassen bereitgestellt werden.

Eine Abfrage von Einheitspreisen für derartige Fremdmassen sollte in der Ausschrei-

bung berücksichtigt werden.

Als Fremdmaterial für Verfüll- / Auffüllarbeiten eignen sich gut verdichtbare, natürliche

Mineralgemische (z. B. klassifizierte Kies-Sand-Gemische oder Kiessand-Baggergut).

Die Verfüllmassen sollten entsprechend den Anforderungen nach der ZTV E-StB 09

(Abschnitt 10: Hinterfüllen und Überschütten von Bauwerken) in Lagen von maximal

ca. 30 cm eingebaut und intensiv auf 100 % der einfachen Proctordichte verdichtet

werden.

Aufgrund der kompressiblen Untergrundverhältnisse können – auch bei ordnungsge-

mäßer Verdichtung bzw. Verfestigung des Verfüllmaterials – spätere Setzungen noch

in einer Größenordnung von bis zu s 2 cm auftreten. Ob im Hinblick auf die Ge-

brauchstauglichkeit (Setzungen des Gleiskörpers) diesbezüglich zusätzliche Maßnah-

men zur Reduzierung der Setzungsunterschiede zwischen Arbeitsraumverfüllung und

altem Dammkörper bzw. Brücke erforderlich werden, ist im Zuge der weiteren Planun-

gen zu prüfen (Rücksprache).

10.2.4 Wasserhaltung

Nach den Ausführungen in Kapitel 6.2 wurde im Rahmen der Erkundungen in den Jah-

ren 2005 und 2014 nach Abschluss der Bohrungen Grundwasser ab Tiefen zwischen

ca. 80,6 mNN (BK 1) und ca. 79,9 mNN (BK 4) angetroffen.

Im Projektgebiet ist neben Grundwasser, das mit den Wasserführungen im Rhein mehr

oder weniger korrelieren dürfte, auch mit zumindest temporär auftretendem Schichten-

wasser und Oberflächenwasser zu rechnen, dass aus den höheren, nördlichen Lagen

talwärts zum Rhein hin abfließt.

Demzufolge sind generell jahreszeitlich- und witterungsbedingte Schwankungen in den

Wasserführungen des Untergrundes zu erwarten. In diesem Zusammenhang sind auch

die in Kapitel 6.2 weiterhin geschilderten Aussagen zu beachten.




Grundsätzlich sollte nach den Ergebnissen der durchgeführten Erkundungen die Not-

wendigkeit von Wasserhaltungsmaßnahmen zumindest nicht ausgeschlossen werden.

In welchem Umfang letztlich Wasserhaltungsmaßnahmen erforderlich werden, hängt

zum einen von den zum Zeitpunkt der Bauausführung konkret anzutreffenden Grund-

wasserverhältnissen (Wasserstandshöhen, Zulauf von Schichten- und Oberflächen-

wasser etc.) sowie von der letztlich zur Ausführung gelangenden Variante und der da-

mit verbundenen Höheneinstellungen der Geisenheimer Straße und den erforderlichen

Aushubtiefen ab.

Es wird in aller Regel der Einsatz einer offenen, den jeweiligen Verhältnissen ange-

passten Wasserhaltung genügen.




11. SCHLUSSBEMERKUNG

Das vorliegende Gutachten (2. Bericht) stellt eine Überarbeitung des mit Datum vom

02. Dezember 2005 ausgelieferten Gutachtens für die Erneuerung der Eisenbahnbrü-

cke über die B 42 in Rüdesheim dar. Es ist auf der Grundlage der aktuell geltenden

Normen und Richtlinien der Deutsche Bahn AG erstellt und ersetzt damit das Gutach-

ten aus dem Jahre 2005, das hiermit keine Gültigkeit mehr besitzt.

Für die Überarbeitung wurde ergänzend zu den Erkundungen im Jahre 2005 im April

2014 eine weitere, tiefreichende Rotationskernbohrung (BK 4) auf der Nordseite der

Geisenheimer Straße ausgeführt. Ein weiterer Bohraufschluss (BK 3) auf der Südseite

steht noch aus und soll im Herbst 2014 durchgeführt werden.

Zum Zeitpunkt der Ausarbeitung des vorliegenden Gutachtens befanden sich die Pla-

nungen für die Erneuerung der Eisenbahnüberführung in der Phase von Variantenbe-

trachtungen. Die Hinweise und Empfehlungen im Gutachten besitzen daher grundsätz-

lichen und orientierenden Charakter. So sind als Grundlage für die weiteren Planungen

unterschiedliche Möglichkeiten der Gründung mit Vor- und Nachteilen beschrieben,

wobei eine Empfehlung hinsichtlich Tiefgründungen erfolgt.

Das Gutachten enthält darüber hinaus die Ergebnisse von orientierend durchgeführten,

abfalltechnischen Untersuchungen am vorhandenen Gleisschotter sowie an repräsen-

tativen Mischproben aus den Auffüllungen des Bahndammes und von anstehenden

Böden. Die Ergebnisse der laborchemischen Gleisschotteruntersuchungen beruhen

auf Untersuchungen aus dem Jahre 2005 sowie aktuellen Untersuchungen vom April

2014. An den Proben des Bohrguts, das bei der Ausführung der Bohrung BK 4 angefal-

len ist, wurden aktuell keine laborchemischen Analysen durchgeführt.

Ergänzend zu dem Ergebnis aus dem Jahre 2005 wurde an einer Grundwasserprobe

aus der Bohrung BK 4 nochmals eine Untersuchung auf Betonaggressivität nach DIN

4030 durchgeführt.

Auch erfolgten auf Wunsch von Auftraggeberseite weitere Druckfestigkeitsuntersu-

chungen an Probekörpern aus Kernbohrungen aus den Widerlagern.

Auf der Basis der vorliegenden Untersuchungen und Empfehlungen sollten zunächst

die weiteren Planungsarbeiten fortgesetzt werden. Soweit derzeit noch detailliertere

Angaben aus geotechnischer Sicht erforderlich sind, bitten wir um entsprechende

Rücksprache.




Nach Fortschreiten der Planungen und Erarbeitung konkreter Planungsunterlagen sind

die bisher vorliegenden Empfehlungen zu verifizieren und gegebenenfalls an den end-

gültigen Planungsentwurf anzupassen.

Da im Rahmen der Baugrunderkundung nur punktuelle Bodenaufschlüsse angelegt

werden können, sind Abweichungen in Bezug auf Schichtmächtigkeit und Schichten-

ausbildung zwischen den Aufschlusspunkten nicht auszuschließen, sondern vielmehr

zu erwarten.

Das vorliegende Gutachten besitzt nur für das beschriebene Bauvorhaben sowie in

seiner Gesamtheit Gültigkeit.

Oberursel, 28. Juli 2014 Dr. Hug Geoconsult GmbH

(Dr.-Ing. Voß) (Dipl.-Ing. P. Zodet)

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Erneuerung der Eisenbahnüberführung über die B 42 in ......[11] DIN EN 13791: Bewertung der Druckfestigkeit von Beton in Bauwerken oder in Bauwerksteilen; Deutsche Fassung EN 13791:2007