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Erkundung - Fachgutachten - Beratung

Ingenieur- und Hydrogeologie

Umwelt-BeratungSystemanalyse

Geotechnischer Auswertungsbericht

zum Bauvorhaben

Niederschlagswasser-Versickerungsanlagen

im Wohnbaugebiet „Gehrdener Straße“

in der Stadt Elbingerode

Bundesland: Sachsen-Anhalt Landkreis: Harz Gemarkung: Elbingerode Auftraggeber: HMB Hochbaumanagement und Bauplanungssellschaft mbH

Rabahne 4 38820 Halberstadt

Auftragsnummer: 260116 Projektbearbeiter: Dr. rer. nat. W. Klisch Wernigerode, 20.01.2016

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Inhaltsverzeichnis

1. Veranlassung 2. Verwendete Arbeitsunterlagen 3. Durchgeführte Untersuchungsarbeiten 4. Untersuchungsergebnisse 4.1. Hydrologische und hydrogeologische Standortbedingungen 4.2. Auswertung der Untersuchungsergebnisse 5. Angaben zur baulichen Gestaltung der Versickerungsanlagen

Anlagenverzeichnis

Anl. 1: Ausschnit aus der Flurkarte der Stadt Elbingerode Anl. 2: Lageplan des Grundstückes mit gekennzeichnetem Sondierpunkt Anl. 3: Säulenprofil der Rammkernsondierung mit angetragenen

Schichtenbeschreibungen

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1. Veranlassung Für den geplanten Ausbau des neuen Wohngebietes „Gehrdener Straße“ in der Stadt Elbingrode beabsichtigt das Bauplanungsbüro HMB für die autarke Entsorgung der anfallenden Niederschlags-Ablaufwässer den Bau von normgerechten Versickerungsanlagen auf den Baugrundstücken. Die Untere Wasserbehörde des Landkreises Harz fordert zur Entscheidung über die Genehmigungsfähigkeit dieses Vorhabens die Durchführung einer fachlich versierten hydrogeologischen Unterschung des Baugebietes und auf dieser Basis die Erarbeitung und Vorlage eines projektbezogenen geotechnischen Auswertungsberichtes. Zur Erfüllung dieser Auflage der Untere Wasserbehörde beauftragte die HMB das Büro für Ingenieurgeologie SUB GmbH mit einer repäsentativen Untersuchung der hydrogeologischen Standortverhältniss des Baugebietes und der Erstellung eines bauvorhabenbezogenen hydrogeologisch-geotechnischen Auswertungsberichtes. 2. Verwendete Arbeitsunterlagen

- Vorhabenbezogener Bebauungsplan Nr. 01 / 15 „Gehrdener Straße“ in Elbingerode auf Flurkarte der Stadt Elbingerode, erarbeitet durch noa architekten, Planungsstand 01.10.2015

- ATV-DVWK-Richtlinie A 138: Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser.- Abwassertechnische Vereinigung e. V., 01/2002

- Geologische Karte von Preußen und benachbarten deutschen Ländern einschließlich Erläuterungen, Blatt Hasselfelde.- Preußische Geologische Landesanstalt, Berlin 1928

- LANGGUTH; VOIGT: Hydrogeologische Methoden.- Springer-Verlag, 1980

- Von SOOS: Eigenschaften von Boden und Fels, ihre Ermittlung im Labor. In:

Grundbau-Taschenbuch, Teil 1, 1991 3. Durchgeführte Untersuchungsarbeiten Zur Untersuchung der hydrogeologischen Verhältnisse des geplanten Baugebietes wurde am 02.11.2015 durch die SUB GmbH im zentralen Teil des Gebietes eine Rammkernsondierung bis auf 3 m abgeteuft. Die Position dieses Sondierpunktes ist in der Anlage 2 dargestellt. Die mit dieser Sondierung aufgeschlossenen Schichten des Untergrundes sowie hydrologische Merkmale dieser Schichten wurden durch einen

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Sachverständigen des Büros für Ingenieurgeologie SUB GmbH feldgeologisch aufgenommen und dokumentiert. Zur Ermittlung der hydrogeologischen Standortverhältnisse wurden darüber hinaus verfügbare regionalgeologische Kenntnisse und Unterlagen sowie hydrogeologische Kennwerttabellen genutzt. In diesem Zusammenhang wurde auch die Oberflächenausbildung des umliegenden Geländes unter hydrogeologischem Aspekt durch Inaugenscheinnahme analysiert. Die Untersuchungsergebnisse wurden komplex ausgewertet und davon bei Beachtung verbindlicher technisch-technologischer Richtlinien eine fachliche Einschätzung der Möglichkeiten für das Betreiben von Niederschlagswasser-Versickerungsanlagen im geplanten Wohnbaugebiet mit Empfehlungen und Hinweisen für die bauliche Herstellung abgeleitet. 4. Untersuchungsergebnisse

4.1. Hydrologische und hydrogeologische Standortbedingungen Die ausgeführte Rammkernsondierung erbrachten den in der Anlage 3 dargestellten Schichtenaufbau des Untergrundes Der obere Abschnitt des aufgeschlossenen Schichtenprofils beginnt mit einem Komplex aus Schluffschichten, von denen die oberste schwach humos ist und die darunter lagernden zunehmend Beimengungen aus meist Tonschieferbruchstücken besitzen. Dieser obere Schichtenkomplex wurde in einer Gesamtmächtigkeit von 0,96 m am Aufschlusspunkt angetroffen. Da die Geländeoberfläche im Bebauungsgebiet leicht von Nord nach Süd abfällt, ist es aus geologischer Sicht wahrscheinlich, dass die Mächtigkeit des Schluffschichtenkomplexes in Richtungen um Süd allmählich zunimmt. Nach den Richtlinien der DIN 18300 sind die Schluffschichten in die Bodenklasse 4 einzustufen Unter diesem Schluffschichtenkomplex wurden sehr mächtige Tonschieferschichten aufgeschlossen, die bis in 3 m nicht durchteuft werden konnten. Von großer Bedeutung für die hydrologischen Verhältnisse des Untergrundes ist die festgestellte Klüftigkeit der Tonschieferschichten. Am stärksten ist diese im Tiefenbereich ab rund 1,7 m unter GOK ausgeprägt; hier ist einerseits die Vertonung der Schichten durch Gesteinsverwitterung nicht mehr vorhanden und andererseits werden in dieser Tiefenzone die Schichten durch viele Entlastungsklüfte durchsetzt. Diese Klüfte bilden in hydrologischer Hinsicht Wasserwegsamkeiten (Sickerbahnen) im Festgesteinsuntergrund. Hingewiesen sei aber auch darauf, dass die konkrete Küftigkeit der Gesteinsschichten sowohl vertikal als auch horizontal relativ starke Schwankungen zeigt, d. h. insgesamt auch innerhalb der gekennzeichneten Tonschieferschichtenfolge wechselhaft ist. Für die hydrogeologischen Standortverhältnisse wirkt sich in starkem Maße auch die Lage auf einer nach Norden hin leicht ansteigenden Hochfläche im Mittelharz nördlich der Stadt Elbingerode aus. Die Hochfläche wird insbesondere durch die sie nach Süden und Osten begrenzenden Tälchen bzw. die darin fließenden Bäche dräniert, so dass im Bereich der Hochfläche der Grundwasserspiegel in Tiefen um rund 5 - 6 m unter Geländeoberfläche liegt.

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Diese geographischen Bedingungen führen dazu, dass die Oberfläche der Hochfläche trocken ist und die in den Untergrund eingesickerten Niederschlagswässer in Richtung dieser Täler abfließen und so in die allgemeine Grundwasserströmung mit eingehen. Diese hydrogeologischen Gebietsverhältnisse bewirken, dass in den unterlagernden Tonschieferschichten über mehrere Tiefenmeter die Gesteinsklüfte nicht wassergefüllt und somit filtrationswirksam sind. Diesen hydrogeologischen Schlussfolgerungen entspricht auch die Feststellung, dass im untersuchten Geländebereich keine Anzeichen von Naßstellen beobachtet worden sind. Auf der Grundlage von Erfahrungen mit ähnlich zusammengesetzten Schichten bzw. Gesteinsausbildungen konnte die mittlere Wasserdurchlässigkeit der aufgeschlossenen Schichten wie folgt mit ausreichender Genauigkeit abgeschätzt werden:

- steinige Schluffschichten: kf ~ 10-7 m/s - klüftige Tonschieferschichten: kf ~ 10-5 m/s.

4.2. Auswertung der Untersuchungsergebnisse Ausgehend von den hydrologisch relevanten Eigenschaften der aufgeschlossenen Untergrundschichten sowie des Geländes und unter Berücksichtigung der regionalgeologischen Verhältnisse ergibt sich die Schlussfolgerung, dass im Bereich des

geplanten Wohngebietes „Gehrdener Straße“ in Elbingerode günstige hydrogeologische Verhältnisse bestehen, die das sichere Betreiben von Niederschlagswasser-Versickerungsanlagen entsprechend den Kriterien der ATV A 138 ermöglichen. Dieser Schluss ergibt sich insbesondere aus den folgenden hydrologisch bedeutsamen Standortfaktoren: - Ausreichende Wasserdurchlässigkeit der im Untergrund anstehenden klüftigen

Tonschieferschichten, deren Sickerwasserdurchlässigkeit in der Größenordnung kf ~10-5 m/s liegt. Die Wasserdurchlässigkeit dieser Schichten liegt somit deutlich über der von der ATV A 138 für den Einsatz von Versickerungsanlagen geforderten Mindestdurchlässigkeit von 5 x 10-6 m/s.

- Die durch die Höhenlage des Wohnbaugebietes über den angrenzenden Tälchen

bedingte große Tiefenlage der Grundwasseroberfläche unter Gelände, woraus sich ein ausreichender Sickerweg für die infiltrierten Wässer innerhalb der Gesteinsklüfte ergibt. Die ATV A 138 fordert für den Einsatz von Versickerungsanlagen einen Sickerweg bis zum Grundwasser von mindestens 1 m.

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- Unterirdischer Abfluss der versickerten Niederschlagswässer in großer Tiefe mit der allgemeinen Grundwasserströmung in Richtung der die Hochfläche begrenzenden Tälchen, wodurch es zu keinen negativen Beeinflussungen von tiefer gelegenen Grundstücken kommen kann.

- Unterstützung der ökologisch und wasserwirtschaftlich wichtigen

Grundwasserneubildung durch Nutzung von Versickerungsanlagen zur normgerechneten Versickerung von anfallendem Niederschlags-Ablaufwasser.

5. Angaben zur baulichen Gestaltung der Versickerungsanlagen In Anbetracht der Tiefenlage der ausreichend wasserdurchlässigen klüftigen Tonschieferschichten empfehlen wir für jedes der geplanten Baugrundstücke die Herstellung einer separaten, ausreichend dimensionierten Schachtversickerungsanlage entprechend den Baurichtlinien der ATV A 138, um die ordnungsgemäße Versickerung der auf dem betreffenden Grundstück anfallenden Niederschlagsablaufwässer abzusichern. Für die Herstellung einer normgerechten Schachtversickerungsanlage geben wir die folgenden bautechnologischen Empfehlungen: 1. Aushub bzw. Auskofferung einer ausreichend großen Baugrube bis in die nicht

mehr verlehmten, klüftigen Tonschieferschichten

Da die Tiefenlage dieser hydraulisch durchlässigen Schichtenzone variiert, empfehlen wir eine geologische Begleitung / Kontrolle der Herstellung der Baugrube.

2. Nach der Herstellung eines Grobplanums (Aushubsohle) im oben

gekennzeichneten Schichtenbereich Einbau einer ca. 15 - 20 cm starken Lage von Sickerkies der Körnung 4/8 mm auf der Baugrubensohle unter mäßiger Verdichtung und Herstellung einer waagerechten Sohlfläche

3. Aufbau eines Versickerungsschachtes bis zur Geländeoberfläche aus

Stahlbetonringen mit mindestens 1,20 m Innendurchmesser 4. Einbau einer Sickerschicht von ca. 1,0 m Stärke aus Sickerkies der Körnung 4/8

mm auf der Schachtsohle 5. Abdecken der Sickerschicht mit einem Geotextil und dessen Fixierung mit Beton-

Gitterplatten oder einzelnen Steinen zur Beschwerung 6. Einbindung der Überlaufleitung einer Niederschlagswasser-Speicherzisterne in

den Versickerungsschacht bei frostsicherer Verlegetiefe der Zuleitung

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7. lagenweises Auffüllen des noch offenen Arbeitsraumes der Baugrube mit Kiessand oder einem Brechkorngemisch 2/16 bis ca. 30 cm unter Geländeoberfläche

8. Abdecken der Arbeitsraumauffüllung mit einem Geotextil zum Schutz gegen

Feinkorneinschwemmungen 9. vollständige Auffüllung des Arbeitsraumes der Baugrube mit leicht humosem

Boden 10. Grasansaat auf der Verfüllung. Dr. Werner Klisch Sachverständiger für Ingenieurgeologie und Geotechnik

Anlage 1

Geotechnisches Gutachten der SUB GmbHfür Bauvorhaben Mehrfamilienhaus,Gehrdener Straße, Flur 2, Flurstück 124 in Elbingerode

geplantes Wohnbaugebiet

Anlage 2

Geotechnisches Gutachten der SUB GmbHfür Bauvorhaben Mehrfamilienhaus,Gehrdener Straße, Flur 2, Flurstück 124 in Elbingerode

Legende:

= Ansatzpunkt einer Rammkernsondierung

RKS 1

N

Legende

klüftig

steif - halbfest

steif

weich

Schluff

Kies

Torf

Tonstein Z

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Geotechnisches Gutachten für BV Mehrfamilienhaus

Gehrdener Straße, Fl. 2, Fl.-stck 124 in Elbingerode

Anlage 3

SUB Systemanalyse und Umweltberatungsgesellschaft mbH

RKS 1

0,00 m GOK

0.20

Schluff braun - hellbraun, weich, schwach feuchtschwach humos, wenige Tonschieferbruchstücke

0.68

Schluff hellbraun - gelbbraun, mäßig rammbar,mit Tonschieferbruchstücken, steif, schwach feucht

0.96

Schluff dunkelbeigegelb, halbfest - fest, sehr schwer rammbar,viele Tonschieferbruchstücke, schwach feucht

3.00

Tonschiefer dunkelgraubraunklüftig, mürbe - fest, trocken

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kein Grundwasseranschnitt