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( ( ' DR. SPANG INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR BAUWESEN, GEOLOGIE UND UMWEL TIECHNIK MBH DB ProjektBau GmbH Regionalbereich Mitte Hahnstraße 52 60528 Frankfurt am Main Projekt-Nr. Datei Diktat Büro Datum 28.2288 P2288B_Bf Hanau-Wilhelmsbad CSp/Sy Witten 20.12.2011 S-Bahn Rhein-Main I Nordmainische S-Bahn S - Bahn - Station Hanau - Wilhelmsbad Strecken km 15,681 - 15,891 (Strecke 3660) Geotechnisches Gutachten ANLAGE 12.9.1 Auftrag vom 03.04.2009 Gesellschaft: HRB 8527 Amtsgericht Bochum, USt-ldNr. DE126873490, Geschäftsführer Oipl.-lng. Christian Spang Zentrale Witten: Westfalenstra ße 5 - 9, D-58455 Witten, Tel. (0 23 02) 9 14 02-0, Fax 9 14 02-20, dr.spa ng@t-online.de http://www.dr-spang.de Niederlassungen: 09599 Freiberg/Sachsen, Halsbrücker Str. 34, Tel. (03731) 798789-0, Fax 798789-20, dr.spang-freiberg@t-on line.de 73734 Esslingen/Neckar, Weilstr. 29, TeL (0711) 351 30 49-0, Fax 351 30 49-19, [email protected] 06618 Naumburg, Jakobsring 4a, Tel. (03445) 762-153, Fax (03445) 762-162, [email protected] 90441 Nürnberg, Waldaustraße 13, TeL (0911) 964 5665-0, Fax (0911) 964 5665-5, [email protected] Banken: Stadtsparkasse Witten, BLZ 452 500 35, Kto. 4911, Deutsche Bank AG, Witten, BLZ 430 700 24, Kto. 8139511

S - Bahn - Station Hanau - Wilhelmsbad Strecken km 15,681

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DR. SPANG

INGENIEURGESELLSCHAFT FÜR BAUWESEN, GEOLOGIE UND UMWEL TIECHNIK MBH

DB ProjektBau GmbH

Regionalbereich Mitte

Hahnstraße 52

60528 Frankfurt am Main

Projekt-Nr. Datei Diktat Büro Datum

28.2288 P2288B_Bf Hanau-Wilhelmsbad CSp/Sy Witten 20.12.2011

S-Bahn Rhein-Main I Nordmainische S-Bahn

S - Bahn - Station Hanau - Wilhelmsbad Strecken km 15,681 - 15,891 (Strecke 3660)

Geotechnisches Gutachten

ANLAGE 12.9.1

Auftrag vom 03.04.2009

Gesellschaft: HRB 8527 Amtsgericht Bochum, USt-ldNr. DE126873490, Geschäftsführer Oipl.-lng. Christian Spang

Zentrale Witten: Westfalenstraße 5 - 9, D-58455 Witten, Tel. (0 23 02) 9 14 02-0, Fax 9 14 02-20, [email protected] http://www.dr-spang.de

Niederlassungen: 09599 Freiberg/Sachsen, Halsbrücker Str. 34, Tel. (03731) 798789-0, Fax 798789-20, [email protected] 73734 Esslingen/Neckar, Weilstr. 29, TeL (0711) 351 30 49-0, Fax 351 30 49-19, [email protected] 06618 Naumburg, Jakobsring 4a, Tel. (03445) 762-153, Fax (03445) 762-162, [email protected] 90441 Nürnberg, Waldaustraße 13, TeL (0911) 964 5665-0, Fax (0911) 964 5665-5, [email protected]

Banken: Stadtsparkasse Witten , BLZ 452 500 35, Kto. 4911, Deutsche Bank AG, Witten, BLZ 430 700 24, Kto. 8139511

DR. SPANG

Projekt: 28.2288 Seite 2 20.12.2011

INHALT SEITE

1. ALLGEMEINES 4

1.1 Projekt 4

1.2 Auftrag 4

1.3 Unterlagen 4

1.4 Untersuchungen 6

( 1.4.1 Feldaufschlüsse 6

1.4.2 Hydrogeologische Feldversuche 7

1.4.3 Geotechnische Laborversuche 8

2. GEPLANTE BAUMASSNAHMEN 8

3. GEOTECHNISCHE SITUATION 9

3.1 Morphologie, Vegetation und aktuelle Nutzung 9

3.2 Baugrundaufbau 9

3.2.1 Geologischer Überblick 9

3.2.2 Schichtbeschreibung 9

3.3 Grundwasser 11

( 3.3.1 Allgemeines 11

3.3.2 Grundwasserstand und vorläufiger Bemessungswasserstand 12

3.3.3 Durchlässigkeiten 13

3.3.4 Grundwasserfließrichtung 14

3.3.5 Ergebnisse der hydrochemischen Grundwasseruntersuchungen 14

3.4 Geotechnische Besonderheiten 14

3.4.1 Lagerstätten und (Ait-)Bergbau 14

3.4.2 Tektonik 15

3.4.3 Erdbebengefährdung 15

3.4.4 Frosteinwirkungszone 15

3.4.5 Schutzgebiete 15

4. BODENKLASSIFIZIERUNG 16

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DR. SPANG

Projekt: 28.2288 Seite 3 20.12.201 1

4.1 Klassifizierung für bautechnische Zwecke

4.2 Bodenkennwerte

4.3 Felsmechanische Kennwerte

5. FOLGERUNGEN

5.1 Gründung

5.2 Baugruben

5.2.1 Geböschte Baugrube

5.2.2 Verbaute Baugrube

5.3 Grundwasser

6. EMPFEHLUNGEN

6.1 Gründung

6.2 Baugruben

6.3 Wasserhaltung und Abdichtung

6.4 Wiederverwendbarkeit der Aushubböden

6.5 Sonstige Empfehlungen

7. ANLAGEN

Anlage 12.9.1.1:

Anlage 12.9.1.2:

Anlage 12.9.1.2.1:

Anlage 12.9.1.2.2:

Anlage 12.9.1.2.3:

Anlage 12.9.1.3:

Anlage 12.9.1.4:

Übersichtslageplan 1 : 25.000 (siehe Anlage 12.5)

Amtliche Karten (siehe Anlage 12.5)

Geologische Karte 1 : 25.000 (siehe Anlage 12.5)

Hydrogeologische Karten 1 : 25.000 (siehe Anlage 12.5)

Wasserschutzgebietskarte 1 : 25.000 (siehe Anlage 12.5)

Lageplan, S-Bahn-Station Hanau-Wilhelmsbad, 1 : 500 (1)

Querschnitt A-A, S-Bahn-Station Hanau-Wilhelmsbad, 1 : 100 (1)

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DR. SPANG

Projekt: 28.2288 Seite 4 20.1 2.2011

1. ALLGEMEINES

1.1 Projekt

Die OB Netz AG, vertreten durch die OB ProjektBau GmbH, plant den Neubau der "Nordmain­

ischen S-Bahn". Die Nordmainische S-Bahn soll an das Bestandsnetz der Frankfurter S-Bahn in

der Nähe der Station Konstablerwache anschließen und über den Bahnhof Frankfurt/Main - Ost

( zum HBF Hanau führen. Dabei soll die Streckenführung auf der nördlichen Mainseite, im Wesentli­

chen in Bündelung mit der bestehenden Schnellbahnstrecke Frankfurt - Fulda, erfolgen. Mit der

Nordmainischen S-Bahn soll somit das FrankfurterS-Bahn-Netz mit der bereits bestehenden, süd­

lich des Mains geführten S-Bahn-Strecke ergänzt werden.

(

ln diesem Zusammenhang ist geplant, die derzeitige S-Bahnstation Hanau-Wilhelmsbad rückzu­

bauen und etwas nach Südosten versetzt neu zu errichten. Der Zugang zu den Bahnsteigen soll

von der zukünftigen Höhenlage der Burgallee (BÜ Burgallee) aus über Treppenanlagen sowie ei­

nen Personentunnel erfolgen.

Das vorliegende Gutachten behandelt die geotechnischen Verhältnisse im Bereich der S­

Bahnstation Hanau-Wilhelmsbad.

1.2 Auftrag

Die OB ProjektBau GmbH hat am 03.04.2009 der Dr. Spang Ingenieurgesellschaft für Bauwesen,

Geologie und Umwelttechnik mbH, den Auftrag erteilt, eine Baugrundbeurteilung und Gründungs­

beratung zu erstellen.

1.3 Unterlagen

Es wurden die nachfolgend aufgeführten, vom AG zur Verfügung gestellten Unterlagen verwendet:

P2288B_Bf Hanau-Wilhelmsbad_Rev1.docx

DR. SPANG

Projekt: 28.2288 Seite 5 20.12.2011

[U 1] Deutsche Bahn AG, S-Bahn Rhein-Main, Nordmainische S-Bahn, Strecke Frankfurt/M

Ost - Hanau Baulos 15, 951220; Bericht No. 1, Baugrundgutachten; Prof.-lng. P.

Amann Consult GmbH, Mühltal, 22.08.1997.

[U 2] S-Bahn Rhein-Main, Nordmainische S-Bahn, S-Bahn-Station Hanau - Wilhelmsbad,

Lageplan, Strecke 3685 km 67,094- km 67,304 (Strecke 3660 km 15,681- km 15,891),

Plan-Nr.: VP 3110 HB LP 01 0, Planart Vorplanung; OB ProjektBau GmbH, Berlin,

( 10/2008.

(

[U 3] S-Bahn Rhein-Main, Nordmainische S-Bahn, S-Bahn-Station Hanau - Wilhelmsbad,

Querschnitt, Strecke 3685 km 67,094 - km 67,304 (Strecke 3660 km 15,681 - km

15,891), Plan-Nr. : VP 3110 HB QS 010, Planart Vorplanung; OB ProjektBau GmbH, Berlin,

10/2008.

[U 4] Schnitt E-E Eisenbahnüberführung, 1 : 50, BÜ - Beseitigung Burgallee km 15.789, Plan­

Nr. : lbb 01.04.403.4a, Schüßler Plan GmbH Frankfurt, Stand 22.05.2002

[U 5] Geologische Karte von Hessen, Blatt Hanau (5819), Karte 1 : 25.000 und Erläuterun­

gen; Hessisches Landesamt für Bodenforschung, Wiesbaden, 1998.

[U 6] Wasserschutzgebietskarte von Hessen, Blatt Frankfurt a. M. Ost (5818), 1 : 25.000;

Hessisches Landesamt für Umwelt und Geologie, 2006.

[U 7] S-Bahn Rhein-Main I Nordmainische S-Bahn, Strecke km 54,310 - km 71 ,900; Geo­

technisches Gutachten; Or. Spang Ingenieurgesellschaft für Bauwesen, Geologie und Um­

welttechnik mbH, Witten, 25.01.2010.

[U 8] S-Bahn Rhein-Main I Nordmainische S-Bahn Lph 3, Strecke km 54,310 - km 71 ,900;

Geotechnisches Gutachten; Or. Spang Ingenieurgesellschaft für Bauwesen, Geologie und

Umwelttechnik mbH, Witten, 25.01.2010.

[U 9] S-Bahn Rhein - Main, Nordmainsiche S-Bahn; Machbarkeitsuntersuchung; OB Pro­

jektBau GmbH, Frankfurt, Oktober 2006.

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DR. SPANG

Projekt: 28.2288 Seite 6 20.12.2011

Außerdem werden die zum Zeitpunkt der Gutachtenerstellung eingeführten technischen Regelwer­

ke und alle relevanten bahninternen Regelwerke verwendet, insbesondere die in Ril 836.0101 auf­

geführten Regelwerke.

1.4 Untersuchungen

1.4.1 Feldaufschlüsse

Zur Erkundung der geplanten Strecke im Bereich derS-Bahn Station Hanau-Wilhelmsbad (ca. km

67,094 bis 67,304) wurden im Juli bis September 2008 Feldaufschlüsse durchgeführt. Die Lage

der Aufschlüsse ist in Anlage 12.9.1.3 dargestellt.

Im Einzelnen wurden im Bereich der geplanten S-Bahn Station Hanau-Wilhelmsbad 3 Kernboh­

rungen (BK 08/75, BK 08/76 und BK 08/77) nach DIN 4021 als Trockenbohrungen abgeteuft. Der

Bohrdurchmesser betrug 178 mm, die Endteufen ider Bohrungen betrugen maximal 20,0 m unter

Bohransatzpunkt Des Weiteren wurden 2 Bohrsondierungen (BS 08/13 und BS 08/14) nach DIN

4021 abgeteuft. Die Endteufen der Bohrsondierungen lagen zwischen 6,5 und 10,0 m unter Bohr­

ansatzpunkt. Die Bohransatzpunkte wurden zur Leitungserkundung bei gegebenem Verdacht vor­

laufend zur Durchführung der Bohrungen bis in eine Tiefe von 1,3 m vorgeschachtet Die Kerne

wurden durch Mitarbeiter der Dr. Spang GmbH geotechnisch aufgenommen und gemäß DIN

18 196 und Dl N 18 300 gruppiert bzw. klassifiziert. Die Bohrergebnisse sind nach Dl N 4022 und

DIN 4023 in [U 7] zusammen mit den jeweils in unmittelbarer Nachbarschaft zu einer Kernbohrung

durchgeführten Sondierung mit der schweren Rammsonde (DPH) dargestellt.

Aus dem Kerngewinn der Bohrungen (BK) und der Bohrsondierungen (BS) wurden gestörte Pro­

ben (gP) für geotechnische und umwelttechnische Laboruntersuchungen genommen. Die

Entnahmetiefen sind der in [U 7] beigefügten Schichtenverzeichnissen zu entnehmen. Die Analy­

seergebnisse der umwelttechnischen Beprobung wurden FRS-MI zur weiteren Auswertung über­

geben und sind nicht Gegenstand dieses Gutachtens.

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DR. SPANG

Projekt: 28.2288 Seite 7 20.12.2011

Abschnittsweise wurden darüber hinaus 5 Standard Penetration Tests (SPT) nach DIN 4094 in

den Bohrlöchern durchgeführt. Die Ergebnisse sind in [U 7] enthalten.

Neben den Kernbohrungen wurden dabei in der Regel in einem Abstand von etwa 2 bis 5 m Son­

dierungen mit der schweren Rammsonde (DPH 08/75, DPH 08/76 und DPH 08/77 nach DIN 4094-

3) abgeteuft. Eine zusätzliche DPH (DPH 08/112) wurde ca. 50 m westlich der Bohrsondierung BS

08/13 niedergebracht. Abbruchkriterium für die DPH war das Erreichen der Solltiefe bzw. Schlag-

( zahlen von N10 > 50 auf mindestens 30 cm Tiefe in Folge. Die Rammdiagramme der DPH sind

jeweils in [U 7] enthalten.

(

Im Nahbereich der S-Bahn Station Hanau - Wilhelmsbad wurden zusätzlich 2 Drucksondierung

(CPT 08/43 und CPT 08/44 nach DIN 4094) bis maximal 2,7 m unter Gelände abgeteuft. Die

Grenztiefe der CPT ergab sich aus dem mit der Teufe zunehmenden Spitzendruck und der Mantel­

reibung einerseits sowie der Leistung des eingesetzten Gerätes. Die Ergebnisse sind in [U 7] ent­

halten.

Alle Aufschlüsse wurden im Anschluss an deren Herstellung der Lage und Höhe nach auf das

Festnetz des AG sowie dem Landesnetz eingemessen. Die Lagekoordinaten (Rechts- und

Hochwert) und die Höhe wurden dabei mit einer Genauigkeit von ± 5 cm ermittelt. Die Einmessung

ist dabei mit einer Lageskizze dem jeweiligen Aufschluss vorangestellt und in [U 7] enthalten.

Im Bauwerksbereich wurden bereits in der Erkundung für die Machbarkeitsstudien zwei Kernboh­

rung (B 1 und B 3) bis 10,0 m bzw. 15,0 m unter Bohransatzpunkt sowie 3 Rammsondierungen

(S 1, S 2 und S 3) abgeteuft (siehe [U 1]). Die Lage der Aufschlüsse ist in Anlage 12.9.1 .3 darge­

stellt. Die Ergebnisse sind in [U 1] enthalten.

1.4.2 Hydrogeologische Feldversuche

Die der S-Bahn-Station am nächsten gelegene Grundwassermessstelle (DN = 5") ist die BK 08/78.

Diese liegt ca. 100 m östlich des Bauwerks. Es wurde eine Wasserprobe entnommen und auf ihren

Beton- und Metallangriffsgrad gemäß DIN 4030 bzw. DIN 50 929 untersucht. Die Auswertung des

hydraulischen Bohrlochversuchs ist in [U 7] zusammengestellt.

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DR. SPANG

Projekt: 28.2288 Seite 8 20.12.2011

1.4.3 Geotechnische Laborversuche

Zur Bestimmung boden- und felsmechanischer Parameter wurden geotechnische Laborversuche

durchgeführt. Der Umfang und die Ergebn isse der Untersuchungen ist [U 7] zu entnehmen.

2. GEPLANTE BAUMASSNAHMEN

Die geplante S-Bahntrasse befindet sich in Hessen, nördlich des Mains zwischen Frankfurt und

Hanau. Sie ist unmittelbar nördlich neben der bestehenden Bahnstrecke 3660 Frankfurt - Hanau

geplant.

Nach [U 2] und [U 3] ist zwischen km 15,681 und 15,891 der Strecke 3660 der Neubau einer

S-Bahn Station mit einem gemeinsam für beide Gleisrichtungen der neuen S-Bahn Strecke 3685

zu nutzenden Bahnsteig mit einer Länge von210m und einer Breite von ca. 7,2 m geplant. Derzeit

liegen die Bestandsgleise der bestehenden Fernbahn sowie die bestehende S-Bahn Station im

Bereich des geplanten Bahnsteigs. Diese müssen vor Beginn der Herstellung der S-Bahn-Station

rückgebaut werden. Um den Bahnbetrieb ab dem Beginn des Rückbaus der Bestandsstrecke fort­

führen zu können, muss die zukünftige Strecke der Fernbahn (südlich der S-Bahn-Station) im Vor­

feld hergestellt werden. Die Zugänge zum Bahnsteig sind von der zukünftigen EÜ Burgallee aus

geplant. Dieser Zugang ist mit einem Personenaufzug sowie zwei Treppenanlagen vorgesehen.

Das Zugangsbauwerk dient dem Ausgleich des Niveaus zwischen der Bahnüberführung Burgallee

(Höhe Gehweg) und dem Bahnsteig (etwa natürliches Gelände) her [U 3]. Die Treppen sollen auf

die Gründung der EÜ Burgallee abgesetzt werden . Die Zugangstreppen sowie der Personenauf­

zug werden voraussichtl ich im Rahmen der Baumaßnahme zur Herstellung der EÜ Burgallee ge­

fertigt. Die zukünftige Schienenoberkante der S-Bahngleise liegt im Bereich der EÜ Burgallee bei

ca. 103,10 m NHN. Nach [U 2] liegt die Bahnsteigoberkante 0,955 m über der Schienenoberkante,

d.h. bei km 15,794 bei ca. 104,055 m NHN (EÜ Burgallee). Etwa ab km 15,734 ist eine ca. 105m

lange Bahnsteigüberdachung geplant. Der Personenaufzug ist mit einer Schachtlichte von 2,15 m

x 2,75 m sowie die südlich davon liegende Zugangstreppe mit einer Nutzungsbreite von 2,4 m vor­

gesehen. Genaue Angaben über die Gründungstiefe des Personenaufzugs bzw. des Bahnsteigs

ist den Planunterlagen nicht zu entnehmen.

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DR. SPANG

Projekt: 28.2288 Seite 9 20.12.2011

3. GEOTECHNISCHE SITUATION

3.1 Morphologie, Vegetation und aktuelle Nutzung

Die Trasse durchläuft im Bereich der S-Bahn Station städtischer Siedlungsraum der Stadt Hanau,

der Abstand zum südlich gelegenen Main beträgt etwa 2.000 m; der Fluss Kinzig verläuft südöst­

lich der Baumaßnahme in einem Abstand von ca. 1.900 m. Die nächstgelegene Wohnbebauung ist

( ca. 10 m entfernt. Westlich und östlich der bestehenden S-Bahn Station liegen beidseitig der

Gleisanlage Waldflächen. Das Gelände ist im Bauwerksbereich relativ eben, die Geländehöhen

liegen zwischen 103,75 m NHN und 102,25 m NHN.

3.2 Baugrundaufbau

Der Unterlage [U 7] ist zu entnehmen, dass das Bauwerk im Homogenbereich D liegt. Der Homo­

genbereich D besteht überwiegend aus rolligen, quartären Schichten (Schicht 1.3 und/oder 1.4)

über tertiären Tonen (Schicht 11.1 "Pliozän") . Im westlichen Bauwerksbereich stehen an der Gelän­

deoberfläche Flugsande (Schicht 1.3) an, die durch die Sande und Kiese der Mainterrasse (Schicht

1.4) unterlagert werden. Im östlichen Bauwerksbereich sind die Flugsande weitgehend durch

anthropogenen Auffüllungen (Schicht 1.1) ersetzt. Die Terrassensedimente (Schicht 1.4) überlagern

im Bereich derS-Bahn Station die Schichten des Pliozän (Schicht 11.1 ).

3.2.1 Geologischer Überblick

Ein ausführlicher geologischer Überblick der im Baugebiet zu erwartenden Schichten ist [U 7] zu

entnehmen.

3.2.2 Schichtbeschreibung

Bei der durchgeführten Baugrunderkundung des geplanten Bauwerks sind im Wesentlichen fol­

gende Bodenschichten angetroffen worden .

P2288B_Bf Hanau-Wilhelmsbad_Rev1.docx

(

(

Projekt: 28.2288

Auffüllungen (Schicht 1.1 ),

Flugsande (Schicht 1.3)

Mainterrasse (Schicht 1.4),

DR. SPANG

Seite 10 20.12.2011

Pliozän: bindige und rollige Schichtglieder mit Braunkohleeinlagerungen (Schicht 11.1 ).

Auffüllung (Schicht 1.1)

Auffüllungen wurden in den Bohrungen bis maximal 2,0 m unter Bohransatzpunkt (100,25 m NHN)

erbohrt. Hauptbestandteil der Auffüllungen ist ein Konglomerat aus kiesigen und steinigen Sanden

mit schluffigen Seimengungen in BK 08/77 und einer Pflastersteinlage in BK 08/76. Die Auffüllun­

gen stellen meist den Straßenaufbau des BÜ Burgallee dar. Außerhalb des Nahbereiches des

Bahnübergangs wurden keine Auffüllungen erbohrt.

Flugsand (Schicht 1.3)

Bei den im westlichen Bauwerksbereich (BK 08/75, BS 08/13 und BS 08/14) anstehenden Flug­

sanden handelt es sich im Wesentlichen um enggestufte Mittel- bis Grobsande, z. T. schluffig, to­

nig und z. T. schwach kiesig. Die Mächtigkeit der Flugsande schwankt zwischen 1,3 m und 3,0 m

(UK 1,4- 3,0 m unter GOF, 100,92- 100,71 m NHN). Im östlichen Bauwerksbereich (BK 08/76,

BK 08/77 sowie 81, B 3) sind die Flugsande vollständig durch Auffüllungen ersetzt. Die Lage­

rungsdichte wurde an den Bohrpunkten überwiegend locker angetroffen.

Terrassenablagerungen (Schicht 1.4)

Durch ihre Verbreitung bilden die Terrassensande und Kiese in bauwerksrelevanter Tiefe die do­

minierende Bodenart im Projektgebiet

Terrassenablagerungen des Mains und der Kinzig wurden in den Bohrungen bis 5,2 m und 8,0 m

unter Bohransatzpunkt, d.h. 97,05 m NHN bzw. 95,71 m NHN aufgeschlossen. Sie bestehen

überwiegend aus Fein- bis Grobsand und Fein- bis Grobkies, seltener mit geringen Schluffanteilen

oder Steinen > 60 mm Durchmesser. Die Kiesanteile sind in der Regel gerundet. Die Lagerungs-

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DR. SPANG

Projekt: 28.2288 Seite 11 20.12.2011

dichte der Terrassensedimente wurde in der Erkundung überwiegend mitteldicht bis sehr dicht

angetroffen, in den oberen Lagen z. T. auch locker.

Pliozän (limnisch-fluviatile Wechselfolge) (Schicht 11.1)

Die limnisch fluviatil abgelagerten Schichten des Pliozäns wurden im Bauwerksbereich ab Tiefen

zwischen 95,71 m NHN und 97,05 m NHN aufgeschlossen. Die Unterkante der Pliozänschichten

wurde bis zur Endteufe der Bohrungen nicht erreicht.

ln den Bohrungen wurden die pliozänen Sedimente als Wechsellagerung von bindigen und rol­

ligen Schichtgliedern aufgeschlossen. Die bindigen Teile der Pliozänschichten bestehen meist

aus feinsandigem bis sandigem, grauem, graugrünem und grünem Schluff. Die rolligen Schicht­

glieder bestehen hingegen aus Feinsanden mit wechselnden Mengenanteilen von Schluff, teilwei­

se mit organischen Beimengungen. Sie sind ebenfalls meist grau, graugrün oder grün. Die Mäch­

tigkeit der einzelnen Schichtglieder schwankt den Aufschlüssen nach, liegt aber in der Regel im

Meterbereich.

Sowohl bindige wie auch nicht-bindige Schichtglieder wurden kalkfrei angetroffen. Den Erkun­

dungsergebnissen nach haben die bindigen Schichten eine halbfeste bis feste Konsistenz. Die

rolligen Schichten sind dicht gelagert.

3.3 Grundwasser

3.3.1 Allgemeines

Die hydrogeologischen Verhältnisse sind im Projektgebiet maßgeblich von den nahegelegenen

Vorflutern, dem Main und im Bereich Hanau zusätzlich durch die Kinzig, geprägt. Nach [U 7] sind

im Projektgebiet die pleistozänen und miozänen Porengrundwasserleiter, die miozänen Kluft- und

Karstgrundwasserleiter sowie die Kluftgrundwasserleiter des Rotliegenden sowie oligozäne, mäch­

tige Grundwasserhemmer kennzeichnend.

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DR. SPANG

Projekt: 28.2288 Seite 12 20.12.2011

Den obersten, für die geplante S-Bahntrasse relevanten Grundwasserleiter bilden in der Regel die

gut durchlässigen bis sehr gut durchlässigen pleistozänen Terrassenablagerungen des Mains und

der Kinzig. Nach [U 7] ist im Projektgebiet mit geringen Grundwasserflurabständen (< 5 m) zu

rechnen. Die Grundwasserströmung ist im obersten Grundwasserstockwerk in der Regel auf den

Vorfluter (Main) hin gerichtet.

( 3.3.2 Grundwasserstand und vorläufiger Bemessungswasserstand

(

Die Auswertung der Grundwasserstände in [U 7] zeigt, dass der Grundwasserspiegel in den gut

durchlässigen Sanden und Kiesen der Terrasse (Schicht 1.4) angetroffen wurde. Der Grundwas­

serstand wurde in den Kernbohrungen zwischen 3,2 und 4,1 m unter Geländeoberfläche (GOF)

und somitzwischen 100,13 m NHN und 98,95 m NHN angetroffen.

Im Rahmen dieser Erkundungskampagne wurde die BK 08/78 (ca. 100m westlich des geplanten

Bauwerkes) zu einer Grundwassermessstelle ausgebaut. Im Zeitraum zwischen August 2008 und

Juli 2009 wurden hier Pegelmessungen durchgeführt. Demnach lag der Grundwasserspiegel zwi­

schen 98,73 m NHN und 100,14 m NHN. Die Grundwasserganglinie ist in [U 7] enthalten.

Zur Beurteilung der zu erwartenden Grundwasserstände wurden neben den aktuellen

Grundwasserstandsmessungen auch die Grundwasserstandsmessungen aus [U 1] herangezogen.

Der vorläufige Bemessungswasserspiegel für den Endzustand wird nach [U 7] auf dieser Basis

zunächst aus dem bislang höchsten nachgewiesenen Grundwasserstand zuzüglich eines Sicher­

heitsabstands von 1,0 m ermittelt. Der Bemessungswasserstand entspricht etwa einem Wasser­

stand mit 1 CO-jähriger Eintrittswahrscheinlichkeit Der bauzeitige Bemessungswasserstand ergibt

sich aus derselben Betrachtung allerdings unter Berücksichtigung eines Sicherheitsabstands von

0,5 m.

Die vorläufigen Bemessungswasserstände für das Bauwerk ergeben sich nach [U 7] zu:

+ 101,25 m NHN für den Bemessungswasserstand im Endzustand und + 100,75 m NHN für

den bauzeitigen Bemessungswasserstand.

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Projekt: 28.2288 Seite 13 20.12.2011

Es wird darauf hingewiesen, dass es sich bei den Festlegungen um vorläufige Festlegungen han­

delt. Aufgrund der bislang vorliegenden geringen Datenbasis ist eine weitere Beobachtung des

Grundwasserstands erforderlich. Die Grundwasserstände werden daher zunächst für einen Zeit­

raum von 5 Jahren in wöchentlichem Turnus weiter gemessen. Die

Grundwasserstandsmessungen sind durch den Fachgutachter auszuwerten. Auf Basis dieser Er­

gebnisse sind die vorläufig festgelegten Bemessungswasserstände zu kontrollieren und ggf. anzu­

passen.

3.3.3 Durchlässigkeiten

Für die Bestimmung der Durchlässigkeit wurden im gesamten Streckenabschnitt insgesamt 5

Kurzpumpversuche und 1 Langzeitpumpversuch sowie 8 Absenk-tAuffüllversuche im Zuge der

Grundwasserprobennahme in zu Grundwassermessstellen ausgebauten Bohrlöchern durchge­

führt. Zusätzlich werden zur Bewertung der Durchlässigkeiten die geotechnischen Laborversuche

(Durchlässigkeitsversuche, Kornverteilungen) herangezogen. Ergänzend werden die Angaben in

[U 1] herangezogen.

Die Durchlässigkeiten können als Bandbreiten nach den ausgeführten Pumpversuchen, den La­

borversuchen und den Unterlagen [U 1] gemäß Tabelle 3.3.3-1 angesetzt werden.

Schicht Nr. Schichtbezeichnung Durchlässigkeitsbeiwert kt

[m/s]

1.3 Flugsand 1 X 10-5 bis 1 X 10-3

1.4 Sande und Kiese der Mainterrasse 5 X 10-5 bis 5 X 10-3

11.1 Pliozän, rollig 1 X 10-4 bis 1 X 10-3

Pliozän, bindig 1 x 1 o-e bis 1 x 1 o-7

Tabelle 3.3.3-1: Durchlässigkeitsbeiwerte

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Projekt: 28.2288 Seite 14 20.12.2011

3.3.4 Grundwasserfließrichtung

Die generelle Grundwasserfließrichtung im Baugebiet ist Richtung Süden zu den Absenktrichtern

der Trinkwasserförderbrunnen gerichtet

ln den Hauptgrundwasserleiter, den Terrassen des Mains, kann von Grundwasserabstandsge­

schwindigkeiten von Va = 1 x 1 o-7 m/s bis 1 x 104 m/s ausgegangen werden.

3.3.5 Ergebnisse der hydrochemischen Grundwasseruntersuchungen

Aufgrund der in [U 7] gemachten Untersuchungen der hydrochemischen Eigenschaften wurde das

Grundwasser im relevanten Baugebiet entsprechend den Analyseergebnissen nach DIN 4030 als

nicht Beton angreifend klassifiziert.

Untersuchungen bezüglich der Stahlaggressivität nach DIN 50 929 ergaben, dass ein geringer bis

sehr geringer Angriffsgrad für unlegierte Stähle bezüglich der Mulden- und Lochkorrosion an

der Wasser-/Luftgrenze vorliegt. Die Gefährdung bezüglich der Flächenkorrosion von unlegierten

Stählen ist als sehr gering zu bewerten.

3.4 Geotechnische Besonderheiten

3.4.1 Lagerstätten und (Ait-)Bergbau

Nach [U 7] ist das geplante Bauwerk nicht direkt von (Alt-) Bergbau oder Gewinnungsanlagen der

Steine und Erden betroffen. Eine ausführliche Dokumentation o.g . Lagerstätten ist [U 7] zu ent­

nehmen.

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Projekt: 28.2288 Seite 15 20.12.2011

3.4.2 Tektonik

Den Unterlagen [U 5] und [U 7] ist zu entnehmen, dass das Bauwerk nicht direkt von einer Stö­

rungszone tangiert wird, die am nächten gelegene vermutete Störungszone befindet sich

ca. 0,2 km westlich des Bauwerks (ca. km 15,500).

Bautechnisch ist an den Störungszonen nicht von größeren Differenzverschiebungen auszugehen.

Es können aber kleinere Differenzverschiebungen von wenigen Millimetern an Störungszonen auf­

treten.

3.4.3 Erdbebengefährdung

Das Mainzer Becken gehört zu den tektonisch aktiven Gebieten in Deutschland. Erdbeben sind

durch die Schollenverschiebungen regelmäßig zu beobachten. Es handelt sich allerdings um rela­

tiv häufige Beben mit vergleichsweise geringen Stärken.

Nach DIN 4149 (2005-04) liegt das Bauwerk in der Erdbebenzone 0. Es ist daher von einem Inten­

sitätsintervall 6,0 ::;; I < 6,5 auszugehen. Das Projektgebiet ist in die geologische Untergrundklasse

S (Gebiete tiefer Beckenstrukturen mit mächtiger Sedimentfüllung) einzugruppieren.

3.4.4 Frosteinwirkungszone

Nach Ril 836.0501 liegt das Bauwerk im Frosteinwirkungsgebiet II.

3.4.5 Schutzgebiete

Das geplante Bauwerk liegt nach [U 6] in der Schutzzone lilA der Trinkwassergewinnungsanlage

bei Kesselstadt

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Projekt: 28.2288 Seite 16 20.12.2011

Das Bauwerk liegt nach den Fachdaten des Bundesamts für Naturschutz (LANIS-BUND) in keinem

weiteren ausgewiesenen Naturschutzgebiet, FFH-Gebiet, Vogelschutzgebiet oder Landschaft­

ssch utzgebiet.

4. BODENKLASSIFIZIERUNG

4.1 Klassifizierung für bautechnische Zwecke

Nach den Erkundungsergebnissen, den Feld- und Laboruntersuchungen sowie den Archivunterla­

gen lassen sich die im Projektgebiet zu erwartenden Böden wie folgt geotechnisch klassifizieren.

Schicht Bodenart Klassifizierung nach Frostempfind- Verdicht-

Nr. DIN 18 196 DIN 18 300 lichkeit 1> barkeit2>

1.1 Auffüllungen A 3-5,

I I tlw. 6-7

1.3 Flugsand SE,SU 3-4 F1-F2 V 1- V 2

1.4 Terrassen des Mains SE, SW, SI , SU, GE,

3-5 F 1 V1 GW, GI, GU

Pliozän, rollig SW, SI , SU, SU* 3 - 4 F 1-F2 V 1 -V2 11 .1

Pliozän, bindig UL, UM, UA 3- 5 (2) 3) F3 V3

1) Nach ZTVE StB 94/97, Tab. 1 (F1 nicht frostempfindlich, F3 sehr frostempfindlich).

2) Nach ZTVA-StB 06, Tab. 2 (V1 = verdichtbar, V3 =schwer verdichtbar).

3) Der angegebene Boden kann bei Wassersättigung infolge Störung der Lagerung in Bodenklasse 2 nach

DIN 18 300 übergehen.

Tabelle 4.1-1: Bodenklassifizierung

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Projekt: 28.2288 Seite 17 20.12.2011

4.2 Bodenkennwerte

Auf der Basis der ausgeführten Laborversuche, von Archivunterlagen und von umfangreichen Er­

fahrungen mit den im Projektgebiet anstehenden Böden lassen sich die in Tabelle 4.2-1 zusam­

mengestellten Bandbreiten der Bodenkennwerte als Rechenwerte angeben. Die Rechenwerte gel­

ten für das Baugrundmodell gemäß DIN 4020. Lokale Abweichungen sind möglich. Bei den ange­

gebenen Kennwerten handelt es sich um charakteristische Werte nach dem Teilsicherheitskonzept

gemäß DIN 1054 (01/2005).

Schicht Bezeichnung Wichte Wichte Rei- Kohä- Undrai- Steife-

Nr. feuchter unter bungs- sion nierte modul

Boden Auftrieb winkel cal ck' Kohäsion cal Es,k 1)

cal Yk cal Yk' cal cpk' cal Cu,k

[kN/m3) [kN/m3) [1 [kN/mZ] [kN/mZ] [MN/m2]

1.1 Auffüllungen 18-20 8- 10 25-30 0 0 -

1. 3 Flugsand 18-20 9 - 10 30 0 0 10

Terrassen des 1.4 18-20 9- 10 30-32,5 0 0 40-80

Mains

Pliozän

11.1 a) rollig 18- 19 8-9 30 0 0 40-80

b) bindig 19 - 20 9- 10 22,5 20 80 10-20

1) Ermittlung des Steifemoduls Es,k für den Laststeigerungsbereich 0 bis 300 kN/m2

Tabelle 4.2-1: Charakteristische Bodenkennwerte

4.3 Felsmechanische Kennwerte

Im Baufeld des Bauwerks wurde in gründungsrelevanter Tiefe kein Fels erkundet.

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Projekt: 28.2288 Seite 18 20.12.2011

5. FOLGERUNGEN

5.1 Gründung

Der Bahnsteig der S-Bahn-Station Hanau - Wilhelmsbad soll nach [U 3] als Flachgründung ausge­

führt werden. Genaue Angaben zur Gründungstiefe sind [U 3] nicht zu entnehmen. Die Grün­

dungssohle wird voraussichtlich bei ca. 102,1 m NHN liegen. Die Treppenanlagen sollen nach

( [U 4] auf die Gründung EÜ Burgallee abgesetzt werden . Angaben zur Gründungstiefe und -art des

Personenaufzugs ist den Planunterlagen nicht zu entnehmen. Die Gründungstiefe des Bahnsteigs

wird bei ca. 102,1 m NHN liegen. Der im Zuge der Herstellung der EÜ Burgallee herzustellende

Personenaufzug wird voraussichtlich ca. 1 ,5 m unter Gründungsniveau der EÜ (94,6 m NHN) ge­

gründet, d.h. bei ca. 93,1 m NHN.

(

Die Gründungssohle des Bahnsteigs liegt mit 102,1 m NHN im Bereich des bestehenden Bahn­

übergangs Burgallee in den Auffüllungen (Schicht 1.1) die einen heterogenen Baugrund mit einer z.

T. geringen Tragfähigkeit darstellen. Im Zuge der Herstellung der EÜ Burgallee werden diese größ­

tenteils ausgekoffert. Der Bahnsteig wird vorrangig in den Flugsanden (Schicht 1.3) bzw. den San­

den und Kiesen der Mainterrasse (Schicht 1.4) gegründet. Die Flugsande sind nur bedingt tragfä­

hig. Nach [U 8] ist für die Strecke im Bauwerksbereich ein Bodenaustausch bis 1,0 m unter EPL,

d.h. bis 101,0 m NHN vorgesehen . Zur Gründung des Bahnsteigs in den Flugsanden (Schicht 1.3)

sowie ggf. in den Auffüllungen muss ein Bodenaustausch bis 1 ,0 m unter Gründungssohle durch

ein verdichtungsfähiges Material (z.B. HKS 0/45) ausgeführt werden. Die Gründungssohle bzw. UK

Bodenaustausch liegt bei ca. 101,1 m. ln der Schicht 1.4 ist kein Bodenaustausch erforderlich, hier

reicht eine Nachverdichtung der Aushubsohle.

Die Bauwerke können somit unter Berücksichtigung der o.a. Empfehlungen voraussichtlich (Lasten

liegen derzeit noch nicht vor) flach gegründet werden .

Die anzunehmende Gründungssohle bzw. UK Bodenaustausch liegt bis zu 0,15 m unter dem Be­

messungswasserspiegel Endzustand und bis ca. 0,35 m über dem bauzeitigen Bemessungswas­

serspiegel.

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Projekt: 28.2288 Seite 19 20.12.2011

Der Bahnsteig der S-Bahn-Station kann grundsätzlich entweder über Streifenfundamente oder

über eine lastverteilende Bodenplatte auf einen entsprechenden Bodenaustausch der Auffüllungen

(Schicht 1.1 ), Flugsande (Schicht 1.3) bzw. in den Kiesen und Sanden der Mainterrasse (Schicht

1.4) gegründet werden. Für Streifenfundamente kann in Abhängigkeit von der Breite der Funda­

mente und der Einbindetiefe ein aufnehmbarer Sohldruck gemäß Tabelle 5.1-1 angesetzt werden.

Die Setzungen wurden dabei auf ein Maximalmaß von 2 cm begrenzt. Der angegebene

aufnehmbare Sohldruck berücksichtigt einen Bodenaustausch von 1 ,0 m bzw. bis in die Sande und

Kiese der Mainterrasse sowie die Lage der Gründung im Grundwasser. Die Einbindetiefe muss

mindestens der Fundamentbreite und mindestens 0,8 m entsprechen. Wenn eine kleinere

Einbindetiefe gewählt werden soll, ist der rechnerische Nachweis der Grenzzustände GZ 1 B und

GZ 2 zu führen.

kleinste Aufnehmbarer Sohldruck crzul [kN/m2)

Einbindetiefe Bei einer Breite b bzw. b'

[m] O,Sm 1,0 m 1,5m 2,0m 2,5m 3,0m

1,0 162 222 216 186 162 144

1,5 204 264 234 204 174 156

2,0 240 300 252 216 186 168

( Tabelle 5.1-1: Aufnehmbarer Sohldruck für Streifenfundamente nach DIN 1054 unter mittiger,

lotrechter Belastung in Schicht 1.4.

Für die Stützen der Bahnsteigüberdachung sind nach [U 3] Einzelfundamente vorgesehen. Für

quadratische Einzelfundamente auf einem 1,0 m starken Schotterpolster bzw. Schicht 1.4 kann ein

aufnehmbarer Sohldruck gemäß Tabelle 5.1-2 angesetzt werden. Die Einbindetiefe der Funda­

mente ist als Differenzbetrag ab OK Schotter der Gleisanlage bis UK Fundament zu bestimmen.

Die angegebenen Sohldrücke gelten für eine mittige, lotrechte Belastung; das Verhältnis der Ver­

kehrslasten zu den Gesamtlasten wurde mit 0,5 angenommen.

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Projekt: 28.2288 Seite 20 20.12.2011

kleinste Aufnehmbarer Sohldruck O'zua [kN/m2]

Einbindetiefe Bei einer Breite b bzw. b' von

[m] 0,5m 0,75m 1,0 m 1,25 m 1,5m 1,75m 2,0m

0,5 173 191 208 225 238 250 260

1,0 312 329 345 357 367 377 387

1,5 450 464 474 484 494 503 512

Tabelle 5.1-2: aufnehmbarer Sohldruck für quadratische Einzelfundamente auf einem 1,0 m

starken Schotterpolster bzw. einem Bodenaustausch bis auf die Terrassensedi­

mente (Schicht 1.4)

Für ein Fundamentplatte zur Gründung der Bodenplatte kann in den Terrassensanden und -kiesen

(Schicht 1.4) bzw. auf einen entsprechenden Bodenaustausch (d = 1,0 m) der Auffüllungen

(Schicht 1.1) bzw. der Schicht 1.3 ein Bettungsmodul von ks,k = 20,0 MN/m3 angesetzt werden. Der

Bettungsmodul ist keine Bodenkenngröße sondern ist insbesondere von den Bauwerksabmessun­

gen und der Laststellung abhängig. Insofern handelt es sich bei o. g. Bettungsmodul um einen aus

den erwarteten, gleichmäßig verteilten Lasten abgeleiteten Wert, der im Zuge der Planung zu

überprüfen ist.

( Wenn Fundamentkörper auf Pfähle gegründet werden sollte kann für eine Pfahlgründung über

Bohrpfähle in den Sanden und Kiesen der Terrasse (Schicht 1.4) bzw. im Pliozän (Schicht 11.1) von

den charakteristischen Kennwerten gemäß Tabelle 5.1-2 für die Vorbemessung nach DIN 1054

und EA Pfähle ausgegangen werden. Wenn keine Probebelastungen ausgeführt werden, können

die Werte auch für die Bemessung verwendet werden. ln den Auffüllungen (Schicht 1.1) darf keine

Mantelreibung angesetzt werden.

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Projekt: 28.2288 Seite 21 20.12.2011

Schicht Bezogene Pfahlkopf- Pfahlspitzenwiderstand Pfahlmantelreibung

setzung

s/Ds qb,k qs,k

[·] [MN/m2] [MN/m2]

0,02 1,050

1.4 0,03 1,350 0,105

0,1 =s9 3,000

0,02 0,675

11.1 0,03 0,800 0,055

0,1 =s9 1,350

Tabelle 5.1-2: charakteristische Pfahlkennwerte für einen Bohrpfahl für Schicht 1.4 und 11.1

Unterhalb des Grundwasserspiegels sind die Pfähle mit Wasserauflast zu bohren, um einen un­

kontrollierten Bodeneintrag über die Pfahlsohle zu vermeiden . Die Regelungen der DIN 1054, DIN

EN 1536, DIN EN 14 199 sowie der EA-Pfähle sind zu beachten.

5.2 Baugruben

Voraussichtlich wird die S-Bahn Station (Bahnsteig und Zugangsbauwerk) in zwei Bauabschnitten

errichtet.

Für die Gründung des Bahnsteigs ist ein Bodenaustausch der Auffüllungen bzw. der Flugsande

(Schichten 1.) durch ein gut verdichtungsfähiges Material (z.B. HKS 0/45) mit einer Sieblinie ent­

sprechend Kies- I Schottertragschichten 0/45 gemäß ZTV SoB-StB 04 notwendig. Zur Herstellung

der Baugrube ist keine bauzeitliche Grundwasserabsenkung notwendig, da die Baugrubensohle

bzw. UK Bodenaustausch ca. 0,35 m über dem bauzeitigen Bemessungswasser liegt.

Für die Herstellung des Zugangsbauwerks (Treppen und Personenaufzug) wird keine separate

Baugrube notwendig, da diese im Rahmen der Herstellung der EÜ Burgallee hergestellt werden .

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Projekt: 28.2288 Seite 22 20.12.2011

5.2.1 Geböschte Baugrube

Geböschte Baugruben oberhalb des Grundwassers sind im anstehenden rolligen Baugrund mit

einer Neigung von höchstens 45° herzustellen. Zur Vermeidung von Erosion und Austrocknung

sind die Baugrubenböschungen mit Baufolie abzudecken. Die Maßgaben in DIN 4124 sind zu be­

achten.

5.2.2 Verbaute Baugrube

Die empfohlene Aushubsohle für das Zugangsbauwerk liegt mit 101,1 m NHN ca. 0,35 m über

dem bauzeitigen BemessungswasserspiegeL Zur Herstellung der Baugrube ist daher keine

Grundwasserabsenkung notwendig.

Für den vertikalen Verbau der Baugrube kommen als Verbauwände grundsätzlich Bohrträgerwän­

de, Spundwände, Schlitzwände und überschnittene Bohrpfahlwände zur Anwendung . ln einem

Vergleich der gebräuchlichen Ausführungen der einzelnen Verbauarten hinsichtlich ihrer Verfor­

mungen senkrecht zur Wandachse nehmen die Verformungen in folgender Reihenfolge ab: Bohr­

trägerwand, Spundwand, Schlitzwand, Bohrpfahlwand. Um die Standsicherheit hoher

Verbauwände oder einen verformungsarmen Zustand zu gewährleisten, sind allgemein Ausstei­

fungen bzw. Rückverankerungen vorzusehen.

Bohrträgerwände bestehen aus i. d. R: in Bohrlöcher eingestellte Stahlprofile zwischen die im

Zuge des Aushubs sukzessive eine Ausfachung aus Holz, Stahl oder Spritzbeton eingebaut wird.

Bohrträgerwände können oberhalb des Grundwasserspiegels vergleichsweise kostengünstig her­

gestellt werden.

Aufgrund des hohen Rammwiderstandes der anstehenden Terrassensedimente sind beim Einbrin­

gen von Spundwänden ggf. Rammhilfen (Niederdruckspülung, Hochdruckspülung, Entspan­

nungsbohrungen vor Rammbeginn) erforderlich.

Schlitzwände sind Wände aus Beton oder Stahlbeton im Untergrund mit statischer und wasser­

abdichtender Funktion. Sie werden in flüssigkeitsgestützten Schlitzen im Boden nach dem

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Projekt: 28.2288 Seite 23 20.12.2011

Kontrakterverfahren mit üblichen Wanddicken zwischen 0,4 m und 1 ,2 m hergestellt. Mit einer

Schlitzwand können Tiefen von über 100 m erreicht werden. Die Ausführung einer Schlitzwand ist

für die herzustellenden Baugruben technisch anwendbar. Es wird darauf hingewiesen, dass für

Schlitzwände im Druckbereich von Eisenbahnstrecken (Lage direkt neben den Bestandsgleisen)

eine UiG und ZiE erforderlich ist. Die Ausführung von Schlitzwänden ist daher aus genehmigungs­

technischer Sicht nicht geeignet.

Bei Bohrpfahlwände werden, wenn sie wasserdicht ausgeführt werden sollen, als überschnittene

Bohrpfähle ausgeführt, ansonsten können auch tangierende Bohrpfahlwände oder aufgelöste

Bohrpfahlwände mit einer Spritzbetonausfachung ausgeführt werden. Bohrpfahlwände werden

i. d. R. mit Pfahldurchmessern von 0,3 m bis 1,5 m ausgeführt. Die maximale Tiefe liegt aufgrund

der Wirtschaftlichkeit und der Genauigkeitsanforderungen im Allgemeinen bei etwa 25,0 m. Eine

überschnittene Bohrpfahlwand ist für den Verbau der untersuchten Baugruben geeignet.

Die bodenmechanischen Rechenwerte für die Standsicherheitsberechnungen können Tabelle 4.2-

1 entnommen werden. Für die Bemessung der Verbauwand darf der Wandreibungswinkel für

Spundwände und Bohrpfahlwände höchstens mit löa1pl = 2/3 <pk' angesetzt werden, für Schlitzwän­

de höchstens mit löa,pl = 1/2 <pk' ·

Die Verbauwand ist neben den Bestandsgleisen als verformungsarme Verbauwand herzustellen.

Verbauwände sind bei im Boden befindlichen Versorgungsleitungen und/oder bei der Sicherung

der bestehenden Eisenbahnstrecken und von Verkehrswegen auf erhöhten aktiven Erddruck (0,5 x

ea,h + 0,5 x ea,h) zu bemessen. Ansonsten können die Verbauwände auf aktiven Erddruck bemes­

sen werden.

5.3 Grundwasser

Die Grundwasserhöchststände sind für das Bauwerk nach [U 7] mit 101 ,25 m NHN für den Endzu­

stand, bzw. 100,75 m NHN für den Bauzustand angegeben.

ln der Baugrube ist eine offene Restwasserhaltung zu betreiben.

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Projekt: 28.2288 Seite 24 20.12.2011

Die Ableitung von Niederschlags- und Schichtwasser ist grundsätzlich genehmigungspflichtig .

6. EMPFEHLUNGEN

6.1 Gründung

Es wird empfohlen, den Bahnsteig flach in den Auffüllungen (Schicht 1.1 ), Flugsanden (Schicht 1.3)

bzw. Sanden und Kiesen der Mainterrasse (Schicht 1.4) zu gründen. Zur Gründung in den Auffül­

lungen bzw. Flugsanden ist ein Bodenaustausch von 1,0 m unter Gründungssohle mit gut verdich­

tungsfähigem, rolligem Material (z.B. HKS 0/45) mit einer Sieblinie entsprechend Kies-

/ Schottertragschichten 0/45 gemäß ZTV SoB-StB 04 erforderlich.

Es wird empfohlen, das Zugangsbauwerk im Zuge der Herstellung der EÜ Burgallee zu errichten

und zu gründen.

6.2 Baugruben

Aufgrund der Lage der Gründungssohle über dem bauzeitigem Bemessungswasserstand und den

Platzverhältnisse wird empfohlen, die Baugrube im Bereich der S-Bahn-Station geböscht herzu­

stellen . Im Bereich der vorlaufend hergestellten EÜ Burgallee wird ein Verbau mit einer Spund­

wand empfohlen.

6.3 Wasserhaltung und Abdichtung

Das Bauwerk ist aufgrund des Bemessungswasserspiegels für den Endzustand unter der Bau­

werkssohle auf den Lastfall "Bodenfeuchte" zu bemessen. Senkrechte Wandbauteile müssen min­

destens mit einem Voranstrich und zwei heißen Deckaufstrichen bzw. mit einem Voranstrich und

drei kalten Deckaufstrichen abgedichtet werden.

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Projekt: 28.2288 Seite 25 20.12.2011

Im Endzustand wirkt kein hydrostatischer Wasserdruck auf das Bauwerk, der Nachweis der Auf­

triebssicherheit entfällt somit.

Da die Baugrubensohle ca. 0,35 m über dem bauzeitigen Bemessungswasserstand liegt, wird

bauzeitig keine Grundwasserhaltung erforderlich. Es sollten jedoch können Beobachtungs-GWM

im Bereich des Baufelds zur Kontrolle des GW-Stands eingerichtet werden und kontinuierlich

überwacht werden. Für den Fall des Ansteigens des GW über eine Kote von 0,5 m unter

Aushubssohle ist ein Maßnahmeplan aufzustellen und eine GW-Haltung betriebsbereit vorzuhal­

ten. Außerdem ist eine offene Wasserhaltung für Sicker-, Tag- und Schichtwasser notwendig.

6.4 Wiederverwendbarkeit der Aushubböden

Die natürlich anstehenden Sande und Kiese (Schicht 1.4) sind gut verdichtungsfähig und können

aus geotechnischer Sicht zum Wiedereinbau bzw. zum Verfüllen der Baugrube verwendet werden.

Die Flugsande (Schicht 1.3) sind in der Regel aus geotechnischer Sicht (U < 3) nicht wiedereinbau­

fähig. An anderer Stelle der Gesamtbaumaßnahme können die Sande und Kiese der Schicht 1.4

auch zum Schütten von Dämmen verwendet werden.

Die Auffüllungen (Schicht 1.1) sind aus geotechnischer Sicht zum Wiedereinbau bzw. zum Verfül­

len der Baugrube nicht geeignet. Die Auffüllungen in der BK 24 wurden im Rahmen der vorange­

gangenen Erkundungskampagne als belastete Böden eingestuft. Die Ergebnisse der umweltche­

mischen Untersuchung sind in [U 1] enthalten. Es ist vorlaufend eine umwelttechnische Prüfung

der Aushubböden durchzuführen und ggf. eine Entsorgung des Aushubs durchzuführen.

Es ist vorlaufend eine umwelttechnische Prüfung der Aushubböden durchzuführen.

6.5 Sonstige Empfehlungen

Es wird empfohlen die im Bauwerksbereich liegende zukünftige EÜ Burgallee sowie die zukünftige

Fernbahnstrecke vorlaufen herzustellen. Da die Zugangstreppen sowie der Personenaufzug im

Bereich der EÜ Burgallee liegen und auf diese abgesetzt bzw. auf etwa gleicher Höhe gegründet

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Projekt: 28.2288 Seite 26 20.12.2011

werden sollten diese zeitgleich zur EÜ hergestellt werden. Des Weiteren könnte der Bahnverkehr

der Bestandstrecke bauzeitig über die zukünftige Strecke 3660 geführt werden. Da zur Herstellung

der Strecke sowie für den Bahnsteig ein Bodenaustausch bis auf etwa gleiche Höhe notwendig ist

wird eine zeitgleiche Herstellung wird empfohlen.

Eine Auswirkung der Baumaßnahme auf vorhandene BebauungNerkehrswege kann nicht ausge­

schlossen werden. Um ggf. vor Baubeginn bereits vorhandene Schäden von ggf. auftretenden

Neuschäden abgrenzen zu können, ist eine Beweissicherung erforderlich.

Die nächsten Gebäude liegen etwa 10 m von der geplanten Baumaßnahme entfernt. Auswirkun­

gen auf die Gebäude können nicht ausgeschlossen werden. Es ist daher eine Beweissicherung

aller Bauwerke in einem Umkreis von 50 m erforderlich. Falls eine Grundwasserabsenkung durch­

geführt werden sollte, sind alle Bauwerke im Absenkungstrichter beweiszusichern.

Die vorlaufend hergestellte EÜ Burgallee mit den zugehörigen Zugangsbauwerken sowie die neue

Strecke 3685 und 3660 sind während der Errichtung des Bahnsteigs der S-Bahn-Station sofern

bereit hergestellt zu überwachen. Es werden regelmäßige geodätische Messungen zur Lagestabili­

tät empfohlen. Die Genauigkeit der Lagemessungen muss mindestens +/- 1 mm betragen.

Da das Bauwerk nicht in den Aquifer hineinreicht ist eine Beeinflussung der Strömungsverhältnisse

des Grundwassers auszuschließen.

Es wird empfohlen, im Vorfeld der Bauausführung eine umwelttechnische Eingruppierung für die

Entsorgung bzw. Verwertung von anfallenden Aushubmassen zu erstellen.

Vor Herstellung der Sauberkeitsschicht bzw. vor dem Betonieren der Bohrpfähle ist die Grün­

dungssohle durch uns abzunehmen. Bei Abweichungen der angetroffenen Bodenverhältnisse von

den in diesem Bericht beschriebenen sind wir umgehend zu benachrichtigen.

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Projekt: 28.2288 Seite 27

Zur Beantwortung weiterer Fragen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

(Geschäftsführer)

Verteiler: -OB ProjektBau GmbH, Frankfurt, 2 x

- Dr. Spang GmbH, Witten, 1 x

i. V. (gezeichnet)

Dr. -lng. G. Festag

(Projektleiter)

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20.12.2011