Tag Archives: Baugrund

Das Haus am See

Jeder zukünftige private Bauherr hat wohl darüber schon einmal nachgedacht oder davon geträumt… Ein Grundstück und das Haus am See… Oder das Wochenendhaus in schöner Hanglage mit direktem Blick auf’s Wasser… Oder, Oder…

Sind die Kosten für das Wassergrundstück aufgebracht, tun sich weitere Fragen auf. Und diese stehen oftmals im Zusammenhang mit der eigentlichen Bebaubarkeit bzw. den örtlichen Bodenverhältnissen und der Tragfähigkeit des anstehenden Baugrundes.

Der teuer gekaufte Grund und Boden des Seegrundstücks kann auch so seine Tücken haben. Dies kann sich in Form von gering tragfähigen Bodenschichten zeigen. Bedingt durch die geologische Entstehung sind organische Schichten gerade in Ufernähe nicht selten. Möglicherweise ist in diesem Fall eine herkömmliche Flachgründung für das geplante Wohnhaus nicht mehr möglich. Alternative Sonder- bzw. Tiefgründungen stehen somit zur Diskussion.

Ergibt die Baugrunduntersuchung, das sich tiefreichende organische Ablagerungen im Untergrund befinden, kommen in den meisten Fällen Pfahlgründungen zur Ausführung. Konventionelle Pfahlgründungen sind unter u.a. Bohrpfähle oder Verdrängungspfähle bzw. Rammpfähle. Eine ebenfalls bewährte Möglichkeit, die Bauwerkslasten sicher in den Untergrund abzutragen, stellen klassische Brunnengründungen dar.

Rammsondierung

Neben den bekannten direkten Methoden zur Baugrunderkundung wie Bohrungen und Schürfe, bei denen die Bodenschichten durch Entnahme von Bodenmaterial direkt hinsichtlich Ihrer Zusammensetzung und Genese untersucht werden können, wurden im Laufe der Zeit eine Vielzahl indirekter geotechnischer Untersuchungsmethoden und Messungen entwickelt. Hierzu gehören u.a. Sondierungen.

Ziel von Sondierungen ist die Untersuchung der Bodenschichten in ihrer natürlichen ungestörten Lagerung. Voraussetzung für die Auswertung ist dabei jedoch immer das Wissen um den anstehenden Boden, weshalb eine Kombination aus direkten und indirekten Methoden durchgeführt werden sollte.

Beim Sondieren erfolgt das Einrammen bzw. Eindrücken von Sonden in den Boden oder nach dem Vortrieb in den Boden das Drehen um die Längsachse. Als Messergebnis wird der Bodenwiderstand gegen das Einrammen bzw. Eindrücken und Drehen der Sonden erfasst.

Eine der ältesten bekannten indirekten Methoden zur geotechnischen Untersuchung ist die Messung des Bodenwiderstandes durch Eindrücken einer Sondierstange (Metallstange) in den Boden. Diese Sondiermethode wurde bereits am Ende des 19. Jahrhunderts mittels dem sogenanntem „Sondiereisen“ zur Untersuchung des Bodens eingesetzt. Das Sondiereisen wurde dabei unmittelbar nach dem Aushub der Baugrube von der vorgesehenen Gründungssohle aus in den anstehenden Boden niedergebracht. Anhand der Beobachtungen beim Sondieren wurde auf die Qualität des Baugrundes geschlossen.

Einige damalige Hinweise aus der Literatur bezüglich der Ergebnisbewertung (Der Grundbau, Deutsche Bauzeitung, Berlin, 1906) liefern auch heutzutage noch gute Anhaltspunkte für den Geotechniker zur Interpretation der Felduntersuchungen: „Beim Eindringen der Spitze in den Boden erhält man durch Geräusch und Gefühl Aufschluss über Dichtigkeit und Art der durchstoßenen Schichten. Sand und Kies knirschen an der Stange, Lehm erweist sich als zähe, Torf als hohl oder speckig und häufig von ungleichem Widerstand, Mutterboden gibt einen dumpfen Ton. Steht die Stange in Sand oder Kiesschichten, so reibt sie sich blank; steht dieselbe in Ton und Lehm, so wird sie von anhaftenden Teilchen gelblich oder bläulich gefärbt; stand sie in Torf, so fühlt sie sich klebrig an. In wassergesättigten Boden oder bei Lagerung unter offenem Wasser werden die anhaftenden Lehm- oder Torfteilchen beim Herausziehen der Stange abgestreift oder abgespült…“

Die Art der Anwendung zur qualitativen Beurteilung der Bodenschichten hinsichtlich ihrer Lagerung durch Sondierungen, insbesondere der Rammsondierungen, hat sich im Prinzip bis heute nicht geändert. Die als Rammsondierung bekannte Methode wird – in ihrer leichten Handausführung – auch als Künzelstab bezeichnet, denn Künzel schlägt bereits 1936 in der Zeitschrift Bauwelt vor, das die Sondierstange nach einheitlichen Regeln als Prüfstab zur Bestimmung des Bodenwiderstandes zu verwenden sei.

Die Verwendung der Rammsondierung wurde in späteren Jahren in der DIN 4094 einheitlich geregelt, deren letzte Fassung aus dem Jahre 2002 stammt und im Jahre 2005 durch die DIN EN ISO 22476-2 ersetzt wurde.

Entscheidend für die praktische Anwendung und Ergebnisbewertung ist jedoch immer die Erfahrung des Geotechnikers, da viele Faktoren die Messergebnisse beeinflussen.

Die Rammsonde, insbesondere die leichte Handausführung – die DPL-5 – entwickelte sich im Laufe der Jahre zu einer sehr beliebten Methode zur Überprüfung der Verdichtung künstlicher Schüttungen und – gerade unter beengten Verhältnissen – im Leitungsbau.

Bei der Durchführung einer Rammsondierung erfolgt das definierte Einrammen bzw. Einschlagen der Rammsonde mit definierter Energie und Fallhöhe. Die Sonde wird dabei in den Boden eingetrieben mittels einem definiertem Fallgewicht. Die Anzahl der Schläge pro 10cm Eindringtiefe (N10) werden in einem Rammdiagramm dokumentiert. Es gibt sowohl einfache handbetriebene Ausführungen für Rammsonden als auch automatische Geräte (z.B. als pneumatische Ausführung) mit Erfassung der Messergebnisse.

Zum Bedauern für den Baugrundgutachter / Bodengutachter wurde in der aktuellen DIN EN ISO 22476-2 die leichte Rammsonde DPL-5 (Spitzenquerschnitt von 5 cm² / Masse des Rammbären von 10 kg) nicht übernommen, obwohl diese sich gerade bei der praktischen Tätigkeit und Untersuchung im Feld nun schon über Jahrzehnte hierzulande sehr gut bewährt hat. Die DIN EN ISO 22476-2 enthält „nur“ noch die leichte Ausführung der Rammsonde DPL mit größerem Spitzenquerschnitt von 10 cm².

Neben der leichten Rammsondierung gibt es u.a. noch die mittelschwere Rammsondierung DPM (Dynamic Probing Medium, Spitzenquerschnitt von 10 cm² / Masse des Rammbären von 30 kg), die schwere Rammsondierung DPH (Dynamic Probing Heavy, Spitzenquerschnitt von 15 cm² / Masse des Rammbären von 50 kg) und die DPSH – superschwere Rammsondierung (Dynamic Probing Super Heavy, Spitzenquerschnitt von 16 / 20 cm² / Masse des Rammbären von 63,5 kg). Diese Varianten – mit größerem Gewicht und Spitzenquerschnitt – sind besonders für größere Aufschlusstiefen geeignet.

Geotechnik

Die Geotechnik ist ein klassisches Fachgebiet des Bauingenieurwesens und gliedert sich u.a. in die Bereiche Bodenmechanik, Felsmechanik, Erdbau und Grundbau. Schwerpunkt der Geotechnik ist die Thematik Boden und Grundwasser in der Interaktion mit dem Bauen bzw. dem Bauwerk.

Die Errichtung von Bauwerken stellt einen Eingriff in den Boden dar und erfordert geotechnische Lösungen um die Bauwerkslasten sicher in den Untergrund abzutragen. Beim Bauen in die Tiefe, im Wasser oder in Wassernähe und insbesondere bei der Gründung von Bauwerken sind detaillierte Kenntnisse über den Schichtenaufbau und das Verhalten des Untergrundes, der durch das Bauen eine zusätzliche Belastung erfährt, erforderlich.

Als Ingenieurwissenschaft hat die Geotechnik eine hohe Bedeutung. Insbesondere durch die immer höher werdenden Qualitätsstandards im Bauwesen sind geotechnische Planungen unabdingbar. Die Standsicherheit und die Gebrauchstauglichkeit eines geplanten Bauwerkes sind sorgfältig zu prüfen. Vor der Realisierung eines Bauwerkes ist stets der Boden hinsichtlich seiner Tragfähigkeit zu untersuchen. Dementsprechend sind – auf das vorgesehene Bauvorhaben abgestimmte – Baugrunduntersuchungen sorgfältig durchzuführen.

Für die Errichtung eines Gebäudes stellen sich zunächst, die für den Grundbau klassisch relevanten Fragen, z.B. wie tief die Fundamente zur Erreichung des tragfähigen Baugrundes geführt werden müssen, ob ein Bodenaustausch notwendig wird oder möglicherweise tief gegründet werden muss.

Bei Baustellen mit direkt angrenzenden Nachbargebäuden – wie es in Großstädten z.B. in Berlin oder Hamburg häufig der Fall ist, um vorhandene Grundstückslücken zu schließen – sind die Altgründungen zu beachten, woraus sich wichtige Punkte über die Verfahrensweise zur Sicherung der Bestandsgebäude, der Baugrube und zur Gründung des neuen Bauwerkes ableiten.

Ist beispielsweise eine Gebäudesanierung mit Kellertieferlegung vorgesehen, so ist im Vorfeld prinzipiell eine sorgfältige Bestandsaufnahme der vorhandenen Altgründung und die Erkundung des Baugrundes notwendig, um die grundbaustatische Planung gewissenhaft vorzunehmen.

Auch muss Klarheit über das Grundwasser oder wasserführende Bodenschichten bestehen, um die Gründungstechnik und weitere Bauausführung (Wasserhaltung, Bauwerksabdichtung etc.) zielgerichtet planen zu können.

Bei Böschungen und Dämmen bestimmt allein die Nutzung des Baustoffs „Boden“ und die damit verbundenen Fragen zur Standsicherheit die geotechnische Ingenieurpraxis.

Weitere Aspekte ergeben sich auch bzgl. des Umgangs mit dem vorhandenem Bodenmaterial. Durch frühere Nutzungen, z.B. bei Grundstücken mit industrieller Vorgeschichte, sind Bodenverunreinigungen und eventuelle Altlasten nicht selten. Ein Entsorgungsmanagement und Flächenrecycling ist bei größeren Bauvorhaben oftmals notwendig. Orientierende umweltgeotechnische Bodenuntersuchungen im Vorfeld von Baumaßnahmen ergeben schon erste Hinweise, ob ein diesbezüglicher Handlungsbedarf besteht.

Durch die komplexe Interaktion zwischen Baugrund und Bauwerk bzw. auch der Bautechnologie ist es gerade in der Vorplanungsphase zwingend notwendig, das Bauherren, Bodengutachter, Architekt und Tragwerksplaner eng zusammen arbeiten, um eine kostenoptimierte Lösung für diese Interaktion zu erarbeiten. Dieses Planungspotential wird meistens unterschätzt, so dass versäumte Vorplanungen meist nur mit einem enormen Kostenaufwand ausgeglichen werden können.

Das Baugrundgutachten / Bodengutachten sollte daher möglichst frühzeitig eingeholt werden.

Baugrundrisiko

Baugrundrisiko

Der Baustoff „Boden“ wird vom Bauherrn geliefert.

Nach der VOB liegt die Pflicht zur Beschreibung der Boden- und Wasserverhältnisse beim Auftraggeber. Dies bedeutet, dass das Baugrundrisiko der Bauherr trägt. Dieser sollte sich darüber im Klaren sein, welche Risiken er eingeht, ein Gebäude ohne vorherige Baugrunduntersuchung errichten zu lassen.

Die Baugrundproblematik ist nicht zu unterschätzen. Zur sorgfältigen Planung für die Errichtung eines Gebäudes gehört die Einholung eines Baugrundgutachtens. Die Notwendigkeit einer Baugrunderkundung sollte sich nicht nur bezüglich der Tragfähigkeit des anstehenden Baugrundes ergeben.

Ein weiteres Risiko besteht auch hinsichtlich eventuell vorhandener Bodenverunreinigungen oder Altlasten auf dem Grundstück. Ein solcher Verdacht sollte schon möglichst vor dem Kauf eines Grundstücks ausgeräumt werden. Kontaminationsbedingte Mehraufwendungen für Bodenaushub können erhebliche zusätzliche Kosten verursachen.

Der Umfang einer Baugrunderkundung

Der Umfang einer Baugrunderkundung

In welchem Umfang eine Baugrunderkundung vorzusehen ist, welche Bohrverfahren und bodenmechanischen Laborversuche zur Anwendung gelangen, wird i.d.R. objektspezifisch gewählt bzw. vorgeschlagen. Hierbei sind u.a. die Beschaffenheit des zu erwartenden Bodens – z.B. aus Kartenmaterial oder vorliegenden Alt-Untersuchungen – sowie die voraussichtliche einwirkende Belastung durch das Bauwerk beachtenswert.

Eine Baugrunderkundung ergibt sich nicht nur zwingend aufgrund von Landes-Bauordnungen oder aufgrund von DIN-Normen sondern einfach heraus aus dem Grund der Risikominimierung bzw. des oftmals zitierten Baugrundrisikos. Jeder Bauherr sollte dieses komplexe Thema nicht unterschätzen. Dies gilt auch für einfache Bauwerke und Behelfsbauten.

Den genauen Umfang einer Baugrunduntersuchung schlägt der Baugrundgutachter (Sachverständiger für Geotechnik) vor, unberührt davon, was Bauherren oder Architekten für notwendig halten. Eine qualifizierte Baugrundbegutachtung vorzunehmen, obliegt dem Baugrund-Ingenieur, um es klar an dieser Stelle zu benennen.

Zeitnahe Informationen zum geplanten Bauwerk sind die Basis eines zielgerichteten Angebotes und der ordnungsgemäßen Durchführung von geotechnischen Untersuchungen. Besonders detaillierte Baugrund- und Bodenuntersuchungen sind erforderlich, wenn im Vorfeld schon abzusehen ist, dass sich gering tragfähige Schichten wie z.B. Torf, Faulschlamm, weiche Tone oder inhomogene Auffüllungen zeigen werden. Diese sind in ihrer Mächtigkeit abzugrenzen. Der Baugrund und die Realisierbarkeit der standsicheren Einbindung des Bauwerks bei Vorhandensein gering tragfähiger Böden ist prinzipiell genau zu prüfen.

Grundsätzlich sind im Vorfeld alle Informationen – unter Einbeziehung mündlicher als auch schriftlicher Aussagen aus ggf. vorhandenen Alt-Unterlagen – zusammenzutragen und zu prüfen, was über die Bodenbeschaffenheit und sonstige Einlagerungen im Baugrund (z.B. Leitungen) bereits bekannt ist.

Planer, die vor der Errichtung eines Bauwerkes den Baugrund nicht untersuchen lassen, ggf. auch nicht ihrer Hinweispflicht über die Notwendigkeit einer Baugrunduntersuchung gegenüber dem Bauherrn nachkommen, sind aus ingenieurwissenschaftlicher und möglicherweise auch aus rechtlicher Sicht in Frage zu stellen.

Die Notwendigkeit einer Baugrunduntersuchung

Der Baugrund als Baustoff spielt bei der Realisierung eines Bauvorhabens eine bedeutende Rolle. Er liegt in seiner natürlichen oder anthropogenen Beschaffenheit vor und ist in diesem Zustand von Bauherren, Planern und ausführenden Firmen zu akzeptieren – ob es den am Bau Beteiligten dabei nun passt oder nicht.

Continue reading