ingenieurgeologisches gutachten erschließung des baugebietes … · 2020. 9. 24. · /6/ türke /...
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BGU Baugrunduntersuchung
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Dr. Justus Krawinkel, Dipl.-Geologe, Schorndorfer Straße 10, 73099 Adelberg
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Ingenieurgeologisches Gutachten
Erschließung des Baugebietes
„Rossäcker“
in
73553 Alfdorf
Auftraggeber: LK&P Architekten und Ingenieure, Uhlandstrasse 39
73557 Mutlangen
Auftragsdatum: 13.08. 2010
Projekt-Nr.: 10032059
Berichtsumfang: 18 Seiten
Anlagen: 19 Seiten
Datum der Drittfertigung: 08.01.2011
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INHALT:
1. VORBEMERKUNGEN 3
1.1 Veranlassung 3
1.2 Verwendete Unterlagen 4
1.3 Regionale Lage des Untersuchungsgebietes und Bauvorhaben 4
2. DURCHGEFÜHRTE UNTERSUCHUNGEN 5
3. UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE 5
3.1 Geologische Verhältnisse 5
3.2 Charakteristische Bodenkennwerte 7
3.3 Grundwasser 9
4. EMPFEHLUNGEN 11
4.1 Gründung 11
4.1.1 Verkehrsflächen und Leitungsgräben 11
4.1.2.Baugruben und Gräben für private Bauherren 13
4.2. Zuordnung von als Abfall eingestuftem Bauaushub nach VwV 17
4.3.Anlage eines Regenrückhaltebeckens mit Hochwasserüberlauf zum Renis-Bach 18
4 SCHLUSSBEMERKUNGEN 18
ANLAGENVERZEICHNIS
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1. Übersichtslageplan
2. Ausschnitt aus der geologischen Karte, M 1:25.000, Blatt Schw.Gmünd Nord
3. Nivellement
4. Höhenfestpunkte KD1 und KD2 und Lage der Sondierpunkte
5. RKS 1
6. RKS 2
7. RKS 3
8. RKS 4
9. RKS 5
10. Gesamtübersicht West-Ost Profil (nicht maßstabsgerecht)
11. Gesamtübersicht Nord-Süd Profil (nicht maßstabsgerecht)
12. Analyseprotokoll Untersuchung Wasserprobe nach DIN 4030
13. Analyseprotokoll Untersuchung Erdprobe nach DIN 4030
14. Analyseprotokoll 1 gem. VwV Boden / Feststoff
15. Analyseprotokoll 2 gem. VwV Boden / Feststoff
16. Analyseprotokoll 3 gem. VwV Boden / Feststoff
17. Analyseprotokoll 2 gem. VwV Boden / Eluat
18. Analyseprotokoll 1 PAK-haltiger Asphaltaufbruch / Feststoff
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1. VORBEMERKUNGEN
1.1 Veranlassung
Die Firma BGU Baugrunderkundung – Geoinformationen – Umweltmanagement Dr. Justus
Krawinkel wurde am 13.08.2010 durch die Gemeinde Alfdorf, vertreten durch Herrn
Bürgermeister Segan mit der Ausarbeitung des Baugrundgutachtens mit Gründungsberatung
zum Bebauungsplan „Rossäcker“ beauftragt.
Die ingenieurtechnische Planungsaufgabe zur Erschließung des Neubaugebietes liegt in den
Händen des Ingenieurbüros LK&P, Mutlangen. Die Ergebnisse der Baugrunduntersuchungen
sind Grundlage für die weitere Planung der Bauvorhaben und Erschließung im Kanal- und
Straßenbau.
Das vorliegende Gutachten beinhaltet:
Beschreibung und zeichnerische Darstellung der Sondierungen nach DIN 4022/4023
Einteilung der Böden in Bodengruppen nach DIN 18300
Bodenmechanische Kennwerte nach DIN 1055
Empfehlungen für die Planung und Erstellung der Baugruben und Gräben
Empfehlungen für die Planung und Ausführung der Straßenbauarbeiten
Empfehlungen zur Gründung der Bauwerke
Empfehlungen zur Verfüllung und Verdichtung der Baugruben und Gräben
Analysen zur Betonaggressivität von Boden und Wasser, Zuordnung nach VwV und PAK-
Gehalt von Aspahltaufbruch
1.2 Verwendete Unterlagen
Zur Dokumentation und Bewertung der geotechnischen Untersuchungen wurden folgende
Unterlagen verwendet:
/1/ Strukturplan zum Baugebiet „Baugebiet Rossäcker“, 1 : 1000 erstellt vom Ingenieurbüro
LK&P
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/2/ CAD-Pläne zum Bestand, zum Relief und vorhandenen Leitungen
/3/ DIN – Taschenbuch 36 und 113
/4/ ZTVE-StB 94, Fassung 1997
/5/ Grundbau-Taschenbuch, 6. Auflage
/6/ Türke / Statik im Erdbau, 3. Auflage
/7/ Geologische Karte von Baden-Württemberg 1:50.000, Blatt Schwäbisch-Gmünd Nord
/8/ Leitungsverläufe von Wasser, Abwasser, Gas, Strom, Telekommunikation (Leitungsträger:
Gemeinde, EnBW, T-Com, KabelBW)
1.3 Regionale Lage des Untersuchungsgebietes und des Bauvorhabens
Das Untersuchungsgebiet liegt im Norden der Gemeinde Alfdorf. Die Flächen werden zur
Zeit als Acker und Mahtwiese genutzt. Die Fläche liegt zwischen der L 1153 im Osten, der
Bebauung nördlich der Döllenstraße und dem Gewann Rossäcker. Im nördlichen Bereich
verläuft die Gläserwaldstraße von Osten nach Westen. Die zu erkundende Fläche bildet ein
annähernd trapezförmiges Feld mit gut 250 m E-W Erstreckung im Süden und ca. 170 m E-W
Erstreckung im Norden. Es ist von den unbebauten Flurstücken bis auf den Süden umgeben.
Das Gelände fällt flach nach Norden hin. Der dort anschließende Renisbach entwässert in das
nördlich gelegene Leintal. Der höchstgelegene Punkt befindet sich am Südostende des
geplanten Baugebietes auf knapp. 499,00 m NN. Der tiefste Punkt des Erschließungsgebietes
liegt im Norden bei ca. 491,00 m NN.
Nach der geologischen Karte 1 : 25.000 stehen im Untergrund pleistozäne Lößlehme über
Schichten des untersten Juras (Turneriton bzw. Psilonotenton bis Arietenschichten) an.
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2. DURCHGEFÜHRTE UNTERSUCHUNGEN
Feld – und Laborversuche
Zur Untersuchung der geologischen Verhältnisse wurden am 08.09. und 09.09.2010 fünf
Rammkernsondierungen bis in eine Tiefe zwischen 2,50 und 6,00 m niedergebracht.
Recherchen bei den kommunalen Verzeichnissen über Wasser und Abwasser, sowie beim
Energieversorger (EnBW) und KabelBW haben für die Zeit der Bohrungen die
Leitungsfreiheit an den Sondierpunkten bestätigt. Die förmliche Bestätigung von EnBW
T-Com und KabelBW gilt nur für einen Zeitraum von 14 Tagen. Danach wird keine
Gewährleistung mehr übernommen. Es wurde, im Gegensatz zu früheren Gutachten darauf
verzichtet, die Planunterlagen im Anhang nochmals abzubilden.
Die Ansatzpunkte der Rammkernsondierungen sind im Lageplan (Anlage 4) verzeichnet. Die
mittels Nivellement (Anlage 3) eingemessenen Höhen der Bohransatzpunkte beziehen sich
auf den bezeichneten Kanaldeckel.
Die Beschreibung der angetroffenen Bodenprofile nach DIN 4022 einschließlich deren
graphische Darstellung nach DIN 4023 befinden sich in Anlage 5 - 10. Die
Schichtbeschreibungen beinhalten auch die Einstufung der Böden in Bodengruppen nach DIN
18196, sowie deren Zuordnung zu Bodenklassen nach DIN 18300. Eine Wasserprobe und
eine Bodenmischprobe wurde entnommen und nach DIN 4030 untersucht. Eine
Bodenmischprobe (ohne Mutterboden) wurde nach VwV untersucht. Eine Asphaltprobe
wurde auf PAK-Gehalt untersucht.
3. UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE
3.1 Geologische Verhältnisse
Auf dem künftigen Baugelände stehen unter dem ca. 0,3 m mächtigen tonig-schluffigen,
schwach sandig bis sandigen Ackerboden quartäre Schichten mit Lößlehm und Schichten des
untersten Jura mit stark zu Tonen entfestigten Tonsteinen an. Die Mächtigkeit der schluffigen
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Tone schwankt zwischen 1 m im Westen und 4 m im Osten des Baugebietes. Darunter folgen
entfestigte Sandsteine des untersten Jura, bzw. des obersten Keuper. Eine geotechnische
Zuordnung von Tonen und Sandsteinen ist im Rahmen dieser Untersuchung ausreichend.
Wasser wurde bei allen Sondierungen außer im Bereich der Straße (L 1153) angetroffen. Es
handelt sich um gespanntes Grundwasser aus dem Bereich des Sandsteins. Mn-Flecken der
tonigen Böden zeigen stark schwankende Wasserstände an.
Aufschluß
Nr.
m
u. GOK
Baustoffe /
Bodenarten
n. DIN 4022 T 1
Farbe Lagerungs-
dichte /
Konsistenz
Boden
gruppe
DIN
18196
Bodenklasse
DIN 18300
RKS 1 0,30
3,00
3,50
4,00
Mutterboden:
(Ton, schluffig,
humos)
Ton, schluffig,
Mn-Spuren,
Ton, schluffig
(entf. Tonstein)
Sandstein,
stark verwittert,
ab 2,70 m Wasser
dunkelbraun
hellgrau
grün-grau
hellrot-braun
steif
steif
TL/TM
TL/TM
Entf. Fels
1
3-4
3-4
5-6
RKS 2 0,30
5,00
6,00
Mutterboden:
(Ton, schluffig,
humos)
Ton, schluffig
(entf. Tonstein)
Ton, schluffig
+ Sandstein
Ab 4,20 Wasser
dunkelbraun
hellgrau
hellbraun
dunkelbraun
Weich-steif
Weich-steif
UL/TL/TM
SU/TL
1
3-4
3-4
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Aufschluß
Nr.
m
u. GOK
Baustoffe /
Bodenarten
n. DIN 4022 T 1
Farbe Lagerungs-
dichte /
Konsistenz
Boden
gruppe
DIN
18196
Bodenklasse
DIN 18300
RKS 3 0,30
1,70
2,00
4,0
Mutterboden:
(Ton, schluffig,
humos)
Ton, schluffig,
sandig steinstückig
Sandstein, stark
entfestigt + Tonstein,
stark entfestigt
Sandstein,
hellgrau-braun
Ab 2,70 Wasser
dunkelbraun
gelbbraun
hellgrau-braun
steif
SU/TL
SE/TL
1
3
3
5-6
RKS 4 0,1
1,2
2,50
Asphalt
Mineralgemisch.,
Kalkschotter +
Mischbinder, stark
verfestigt
Ton, schluffig,
hellbraun
Kein Wasser
schwarz
hellgrau
hellbraun
steif
TL/TM
5-6
3-4
RKS 5 0,30
2,00
4,0
Mutterboden:
(Sand, schluffig,
humos)
Sandstein +
Tonstein, schw.
entfestigt
Sandstein,
Ab 1,35 m Wasser
dunkelbraun
hellbraun
hellgrau-
orangebraun
SU
1
3-4
5-6
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Beim Aushub der Leitungsgräben ist mit folgenden Bodenklassen zu rechnen:
Bodenklasse 1. Der Mutterboden / Wiesenboden hat eine Mächtigkeit von 30 cm.
Bodenklasse 3-4 Beim Aushub der Leitungsgräben und Baugruben ist unterhalb der
Mutterbodenschicht mit bindigen Böden der Bodenklasse 3 zu rechnen.
Bodenklasse 5-6. Fels der Bodenklasse 5-6 wurde unterhalb 2,00 m u.GOK im
Nordwesten des Erschließungsgebietes angetroffen. Nach Südosten wird die Ton-
Lößlehm-Überdeckung mächtiger, der Fels steht dort stark verwittert (Klasse 3-4) erst in
Tiefen von 6,00 m an.
Charakteristische Bodenkennwerte
Den Baugrundschichten werden die in der nachstehenden Tabelle zusammengestellten
charakteristischen Bodenkennwerte zugewiesen. Diese Kennwerte können den erdstatischen
Berechnungen und Messungen zugrundegelegt werden. Dabei sind abhängig von den zu
führenden Nachweisen die Wertekombinationen zu wählen, die zu der jeweils ungünstigsten
Beanspruchung führen.
Im Baufeld steht neben den bindigen Böden auch schwach bis stark entfestigter Fels an. In
den statischen Berechnungen sollen in Anlehnung an DIN 1055 und an Daten aus der
Fachliteratur folgende Bodenkenngrößen angesetzt werden.
Bindige Böden
Zusammensetzung: Ton, schluffig,
Tiefe 0,3 – 6,0 m
Klasse DIN 18196 TL/TM
Klasse DIN 18300 Bodenklasse 3-4
Zustand Steif
Bodenkennwerte
nach DIN 1055 T2
Wichte über Wasser: cal γ = 19 kN/m
3
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Wichte unter Wasser: cal γ‘ = 9 kN/m
3
Reibungswinkel: cal φ = 20 °
Kohäsion: cal c’
cal c
u
= 30 kN/ m
2
= 40 kN/ m
2
Steifemodul: cal E
s
(Fs) = 8 MN/ m
2
Geotechnische
Beurteilung
Der Boden ist zur Abtragung von Bauwerkslasten mäßig und bei
weicher Konsistenz weniger geeignet. Er ist sehr gering
wasserdurchlässig und sehr wasser- und frostempfindlich (F3)
Gemischtkörnige Böden (auch für aufgelockerten Fels anzusetzen)
Zusammensetzung: Sand mit unterschiedlichen Schluff/Ton-Anteilen
Tiefe 0,3 – 2,00 m
Konsistenz steif
Klasse DIN 18196 SU/SU*/SE
Klasse DIN 18300 Bodenklasse 3-4 (6)
Bodenkennwerte
nach DIN 1055 T2
Wichte über Wasser: cal γ = 19-21,5 kN/m
3
Wichte unter Wasser: cal γ‘ = 10,5-11 kN/m
3
Reibungswinkel: cal φ = 30°
Kohäsion: cal c’
= 0 kN/ m
2
Steifemodul: cal E
s
15-20 MN/m
2
Geotechnische
Beurteilung
Der Boden ist in steifem – halbfestem Zustand zur Abtragung
von Bauwerkslasten brauchbar bis sehr gut geeignet. Er ist
schwach wasserdurchlässig und mittel bis sehr stark wasser- und
frostempfindlich (F2-F3)
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3.2. Grundwasser
Alle Schürfe wurden auf Wasserzustrom untersucht. Bis auf den RKS 4 zeigen alle
Sondierungen Zustrom von Grundwasser.
Beim Durchbohren der bindigen und relativ undurchlässigen Deckschichten wurde zwischen
2,00 m bei RKS 5 und 5,00 m bei RKS 2 u.GOK ein Zustrom von Wasser festgestellt. Die
Wasserstände stiegen dabei unterschiedlich schnell an. Der Ruhewasserspiegel liegt in der
Regel 1-1,20 m über der Grenze Grundwasserhorizont / Deckschicht. Der
Grundwasserhorizont liegt zwischen den bindigen Deckschichten und dem unterlagernden
Fels.
Da es in den von der Bebauung betroffenen Tiefen keine Böden mit erhöhter
Durchlässigkeit gibt, ist mit einem erhöhten Grundwasserzustrom zwar nicht zu
rechnen, kann aber letztlich nur durch die Einrichtung eines Grundwasserpegels
zweifelsfrei belegt werden (s. S. 17 Offene Wasserhaltung bei Gräben und Baugruben)
Eine Wasserprobe wurde bei RKS 2 entnommen und auf Betonaggressivität nach DIN 4030
untersucht. Die angetroffenen Grundwässer müssen demnach als schwach angreifend
eingestuft werden. Außerdem wurde eine Mischprobe des Bodens auf Betonaggressivität
überprüft. Die angetroffenen Böden wurden als nicht angreifend nach DIN 4030 eingestuft.
(s. Anlage 12 und 13)
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4 EMPFEHLUNGEN
Das Gelände soll durch Versorgungsleitungen und mehrere Straßen und Gehwege erschlossen
werden. Außerdem werden Baugrundstücke von privaten Bauherren für Einfamilienhäuser
erschlossen.
Nachstehend werden Empfehlungen zusammenfasst, die sich bei der Bebauung aus
geotechnischer Sicht ergeben.
4.1 Gründung
4.1.1 Öffentliche Verkehrsflächen und Leitungsgräben
Verkehrsflächen
Für sämtliche Erdarbeiten sind im Zusammenhang mit Straßen- und Wegebau die Richtlinien
der RStO 01 mit den entsprechenden Eigenüberwachungs- und Kontrollprüfungen zu
beachten. Die RStO 01 gilt für Bundes- und Landesstraßen und hat für kommunale Straßen
Empfehlungscharakter.
Die anstehenden gemischtkörnigen und bindigen Erdstoffe sind stark frostempfindlich (Klasse
F2/3). Dementsprechend müssen Verkehrsstraße und Parkflächen witterungsbeständig
aufgebaut werden. In Anlehnung an die ZTVE (Bauklasse IV / V) wird eine Dicke des
frostsicheren Aufbaus von (0,4 – )0,5 m (bei Böden der Frostempfindlichkeitsklasse F2-F3)
für erforderlich angesehen. Es sind nur güteüberwachte Materialien zu verwenden oder
gleichwertige Untergrundvergütungen vorzunehmen. Es ist unbedingt für eine gute
Entwässerung des Unterbaus zu sorgen, um Aufweichungen durch einsickerndes
Niederschlagswasser und damit verbundene Schäden auszuschließen.
Der nach ZTVE-StB 94 auf dem Planum geforderte E
v2
-Wert von 45 MN/m
2
ist auf den
vorhandenen bindigen Böden u.U. schwer zu erreichen, weil die anstehenden Böden bei
Niederschlag aufweichen.
Bei aufgeweichtem Erdplanum ist der weiche Boden mindestens um eine Stärke von 0,3 m zu
entfernen und die Mächtigkeit des Straßenunterbaus entsprechend dem Abtrag durch
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Schottermaterial (Siebschutt oder Recycling-Schotter) zu erhöhen. Verstärkende Maßnahmen
ohne zusätzlichen Bodenaustausch stellen Bewehrungsmaßnahmen mit Geokunststoffen
(Geogitter nur in Kombination mit Geovlies).
Alternativ kann der bindige Untergrund z. B. durch Einfräsen von Weißfeinkalk oder
Mischbinder zur Erhöhung der Tragfähigkeit verfestigt werden. Zu weiteren
tragfähigkeitserhöhenden Maßnahmen im Erdbau siehe Kapitel Baugruben und Gräben S.
15.
Auf die entsprechende Entwässerung des Straßenkoffers ist besonders zu achten, weil die
anstehenden bindigen und gemischtkörnigen Böden eine mäßige Wasserdurchlässigkeit
haben. Daher ist die Anlage eines Planumsentwässerung mit Anschluß an die entsprechenden
Haltungen in die Planung des Straßenaufbaus miteinzubeziehen.
Leitungsgräben
In den Bohrungen wurden eingeschränkt tragfähige bindige Böden, weich-steifer, selten bis
halbfester Konsistenz sowie entfestigter Fels angetroffen.
Für die Kanalisation sind Rohre unterschiedlichen Durchmessers vorgesehen. Die Rohre sind
so zu verlegen, daß sie weder durch Linien- noch durch Punktlagerung beansprucht werden.
Für Muffen sind Vertiefungen im Auflager auszuheben. Zur Auflagerung, sowie zur
Einbettung der Leitung bis 30 cm oberhalb des Rohrscheitels soll Sand oder Feinkies
verwendet werden.
Die Grabensohle muß eben und frei von Aushubboden sein und die für das Leitungsauflager
erforderliche Tragfähigkeit muß gegeben sein. Bei Auflockerung im Bereich der Grabensohle
muß mit geeigneten Maßnahmen wieder verdichtet werden.
Empfohlene Maßnahmen zur Tragfähigkeitserhöhung
Maßnahmen zur Erhöhung der Tragfähigkeit können sein:
Bodenaustausch (mind. 0,3 m) mit geeignetem Material (z.B. Schottermaterial in Verbindung
mit Geogitter-Vlies-Kombination)
Bodenverfestigung durch Einfräsen von Mischbinder (z.B. DOROSOL C30 oder C50, in
schwerwiegenden Fällen GEOCRETE)
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Grundsätzlich sollte der ausgehobene bzw. anstehende Boden bei guter Eignung für den
Wiedereinbau, wenn erforderlich, nach entsprechender Verbesserung verwendet werden.
Beim Zwischenlagern der bindigen Böden ist besondere Sorgfalt notwendig, damit diese ihren
optimalen Einbauwassergehalt behalten. Beim Einbau ist auf sorgfältige Verdichtung mit
Schaffußwalzen bei lagenweisem Einbau nicht über 30 cm zu achten.
Zusätzliche Maßnahmen sind im konkreten Fall immer dann notwendig, wenn der
angetroffene Boden nicht die Konsistenzstufe „Halbfest“ erreicht, da auf „steifen“ tonigen
Böden der Sollwert von 45 MN/qm nicht erreicht wird.
Ausschreibungsempfehlung:
Die Leitungsauflager liegen bei einer angenommenen Tiefe des Hauptsammlers 6,0 m u.
GOK im Bereich der sandstein-stückigen Tone. Die erforderlichen Tragfähigkeiten können
ohne zusätzlichen Maßnahmen nicht erreicht werden. Allerdings liegen sie im Bereich des
Grundwassers und müssen daher gegen Auftrieb gesichert werden.
Zur Verhinderung des Drainage-Effektes ist der Einbau von Querriegeln innerhalb des
Kanalgrabens zu prüfen.
4.1.2 Bauwerke auf Grundstücken privater Bauherren
Auf dem Gelände sollen nicht unterkellerte oder einfach unterkellerte Häuser privater
Bauherren gebaut werden. Die Abtragung der Bauwerkslasten kann über Einzel- und
Streifenfundamente oder Bodenplatten auf die anstehenden bindigen, gemischtkörnigen
Böden oder den Fels erfolgen, sofern die Tragfähigkeit nachgewiesen ist.
In Anlehnung an die DIN 1054 können für Streifenfundamente mit Breiten von 0,5 – 2,0 m
und einer kleinsten Einbindetiefe von 0,5-1,0 m unter Gelände die folgenden zulässigen
Sohlnormalspannungen angesetzt werden.
Gründung auf bindigen, mind. steifen
Böden (UM,TL,TM)
Bei 1,0 m 110 kN/m
2
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Gründung auf gemischtkörnigen, mind.
steifen Böden (SU*,ST,ST*,GU,GT*)
Bei 1,0 m 180 kN/m
2
Gründung auf nicht-bindigen rolligen
Böden (GW,SW,SU) bei dichter Lagerung
und stark entfestigtem Fels
Bei 1,0 m 350 kN/m
2
Gründung auf gering entfestigtem Fels
(Sandstein)
Bei 1,0 m 500 - 2500 kN/m
2
Die Abtragung von Bauwerkslasten ist im Bereich von schluffigen Tonen mit zusätzlichen
Maßnahmen (Bodenaustausch etc.) sowie entfestigtem Fels ohne zusätzliche
Maßnahmen möglich. Allerdings schwanken Mächtigkeiten und Auflockerungszustand,
weshalb eine Abnahme der Bausohle, wie auch in allen anderen Bereichen, empfohlen wird.
Um ungünstige Lastverteilungen im Bauwerk zu vermeiden, sollten sämtliche Fundamente
auf gleich tragfähigem Untergrund gegründet werden. Punktlasten durch heraustretende
Felsrippen sind zu vermeiden.
Bodenplatte
Ein Grundwasserandrang wurde in fast allen Bereichen des Baugebietes ab 2,00 m u. GOK
festgestellt. Es handelt sich um gespanntes Grundwasser, sodass der Bemessungswasserstand
in Höhe der Geländeoberfläche festgelegt werden muß. Beim tiefer zu gründenden
unterkellerten Bereich sollte wasserundurchlässiger Beton für die Wände und die Bodenplatte
(„Weiße Wanne“) vorgesehen werden. Die tatsächliche Ausführung sollte sich nach
Vorliegen der Ausführungsplanung der Gebäude richten.
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Baugruben und Gräben
Beim Aushub der Baugruben und Gräben sind die Empfehlungen, Vorschriften und
Richtlinien der DIN 4124 für Böschungen, Arbeitsraumbreiten und Verbau zu
berücksichtigen.
Beim Aushub soll folgendes beachtet werden:
1. Baugruben und Gräben bis 1,25 m unter Gelände und im Fels können bei Standfestigkeit
senkrecht ausgehoben werden. Aufgrund des hohen Grundwasserstandes sind die
Böschungen nicht standfest, weswegen überall stählerne Verbauelemente eingeplant
werden müssen.
2. Ab 2,00 m u. GOK ist mit Grundwasser zu rechnen, vor allem im nordwestlichen Bereich
des Baugebietes.
3. Ein längeres Offenstehen der Baugruben und Gräben besonders während der Winterzeit
und der damit verbundenen möglichen Niederschlags- und Frosteinwirkung soll
vermieden werden, weil die bindigen Böden (vor allem die schluffigen, leicht- und
mittelplastischen Tone) rasch aufweichen bzw. stark frostempfindlich sind und dadurch
die Standsicherheit der Böschung gefährden. Aus diesem Grund soll der Aushub erst kurz
vor Beginn der Gründungsarbeiten erfolgen.
Um unmittelbar und ausreichend verdichten zu können, sollte der Einbauwassergehalt von
Bodenarten der Klasse V3 etwa dem optimalen Wassergehalt entsprechen. Der
Bodenaushub ist also feuchtigkeitsempfindlich und muß während der Zwischenlagerung
vor Witterungseinfluss durch Abdecken geschützt werden. Es darf nur Boden mindestens
steifer Konsistenz eingebaut werden. Ist die Konsistenz des einzubauenden Bodens weich
oder breiig, müssen entweder Bodenverbesserungsmaßnahmen (Kalken, Versatz mit
Kalk-Zement Mischbinder) vorgenommen oder Schottermaterial in Verbindung mit
Geogitter 40/40 kombiniert mit Flies GRK3 , 30/30 2 – 3 cm Maschenweite verwendet
werden.
Zur Erhöhung der Tragfähigkeit in sehr kleinräumigen Anwendungen empfehlen sich
Geozellen (wabenartige, beliebig kombinierbare Kunststofflemente unterschiedlicher
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Dr. Justus Krawinkel, Dipl.-Geologe, Schorndorfer Straße 10, 73099 Adelberg
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16
Höhe, die mit Schotter gefüllt Tragfähigkeits-erhöhend wirken, bzw. Tragschicht-
reduzierend).
Für die im Baufeld anstehenden bindigen und gemischtkörnigen Böden der Gruppen
UL/TL/TM sowie SU/ST sind zur Bodenverbesserung / Bodenverfestigung, abhängig von
der Bodenart und dem Wassergehalt, ca. 2 bis 6 % Weißfeinkalk bzw. Mischbinder,
bezogen auf die Trockenmasse des Bodens erforderlich. Zum Einbau sollen Spezialfräsen
verwendet werden. Die nötige Einfrästiefe hängt von Bodenart und Wassergehalt ab und
liegt erfahrungsgemäß für die im Baufeld anstehenden Böden bei ca. 30 cm (s. auch
Kapitel Verkehrsflächen).
Bemessungsbeispiel:
Die Menge des einzufräsenden Bindemittels beträgt bei einer Zugabe von 4 Gew. %
Binder pro Kubikmeter Boden und einer Einfrästiefe von 0,3-0,4 m mit einer
durchschnittlichen angenommenen Trockendichte von 1800 kg/m
3
21,6 kg Binder pro
Quadratmeter (entspricht etwa 54 kg Binder / m
3
) .
Um Fehlkalkulationen bei der großflächigen Verwendung von Bindern zu vermeiden
werden Proctorversuche sowie die Anlage von Prüffeldern zur Kontrolle mit stat.
Lastplattenversuchen empfohlen.
Gleiches gilt auch für die Behandlung von Böden im Bereich der Verkehrsflächen.
4. Zur Verdichtung der Auffüllungen in Baugruben und Gräben werden leichte und
mittelschwere Verdichtungsgeräte empfohlen. Das Einbaumaterial soll lagenweise
gleichmäßig auf die Auffüllfläche verlegt und entsprechend verdichtet werden. Böden
weicher oder breiiger Konsistenz dürfen nicht eingebaut werden.
5. Soweit Auffüllungen unter Fahrbahnen, Gehwegen oder sonstigen befestigten Flächen
durchgeführt werden, soll die Verdichtung überprüft werden. Die Verdichtungskontrollen
sollen durch Bestimmung des Verdichtungsgrades erfolgen. Dieser muß bis 0,5 m unter
Erdplanum 95 – 97 % der Proctordichte erreichen. Darüber, bis OK Planum, ist ein
Verdichtungsgrad von 100 % für grobkörnige und 97 – 100 % für gemischtkörnige
Böden, sowie 97 -98 % für bindige Böden gefordert. Die Verdichtungskontrolle kann
alternativ durch statische Lastplattendruckversuche oder gegebenenfalls leichte
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17
Rammsondierungen erfolgen. Nach ZTVE-StB 94 wird für OK Erdplanum ein E
v2
-Modul
> 45 MN/m
2
für Auffüllungen mit bindigen Böden gefordert.
6. Die Standfestigkeit der stabilisierten Böschungen der geplanten Baugruben ist ständig zu
beobachten. Schwere Baufahrzeuge bis 12 t Gesamtgewicht sollten einen Mindestabstand
von 1m von OK Böschung einhalten. Für Baufahrzeuge mit einem Gesamtgewicht > 12-
18 t ist nach StVZO ein Mindestabstand von 2 m einzuhalten.
7. Offene Wasserhaltung bei Gräben und Baugruben
Zur Trockenhaltung der tiefen Baugruben wird eine offene Wasserhaltung mit
Pumpensumpf zur Abführung anfallender Oberflächenwässer wie auch der Schichtwässer
empfohlen. Die Einrichtung eines Pumpensumpfes kann beispielsweise in einer Ecke des
Arbeitsraumes erfolgen. Mit einem größeren Anfall als 1l /sec ist aufgrund der
Durchlässigkeiten der Böden nicht zu rechnen. Eine genaue Bemessung des
Grundwasseranfalls kann erst nach Einrichtung eines Grundwasserpegels in Verbindung
mit einem Pumpversuch vorgenommen werden.
In beiden Fällen ist für das Abpumpen von Grundwasser und der Zuleitung zu einer
geeigneten Vorflut ein wasserrechtliches Genehmigungsverfahren erforderlich.
Leitungen und Sammlerbauwerke liegen im Grundwasser und sind entsprechend ihrem
Auftrieb zu bemessen und gegen Auftrieb zu sichern.
4.2. Zuordnung von als Abfall eingestuftem Bauaushub nach VwV
Ein Mischprobe aus allen Bereichen der Bohrprofile unterhalb des Mutterbodens wurde im
Labor gem. VwV Tab.6-1 analysiert (s. Anlage 13-17) und als Z0 (unbedenklich für alle
Anwendungen) eingestuft.
Eine Asphaltprobe wurde auf ihren Gehalt an PAK’s (s. Anlage 18) untersucht. Die
Asphaltdecken der L 1153 (s. Anlage 8 , RKS 4) sind demnach für Einsätze als
Baustoffrecycling-Material im Rahmen eines beschränkten offenen Einbaus (mind. 1m
Abstand zum Grundwasser) zulässig (Z1.1 – 5,3mg/KgTS PAK). Nach DepV können sie
in die Deponieklasse DK 0 eingeordnet werden. Eine Verwertung von Straßenaufbruch ist in
der RuVA-StB 01 (Richtlinie zur umweltverträglichen Verwertung von Ausbauasphalt im
Straßenbau) geregelt. Demnach soll Straßenaufbruch grundsätzlich auch in
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18
Straßenbauvorhaben wiederverwertet werden. Da vor Ort Straßenflächen geplant sind, wäre
eine Wiederverwertung im Straßenbau anzustreben.
4.3. Anlage eines Regenrückhaltebeckens mit Hochwasserüberlauf zum Renisbach
An der nordwestlichen Grenze des Baugebiets soll ein Regenrückhaltebecken mit einem noch
nicht näher benannten Fassungsvermögen (verm. 400 m
3
) angelegt werden. Vermutlich ist
an eine naturnahe Gestaltung mit einer Wassertiefe zwischen 0,5 und 1,5 m gedacht worden.
Folgende erdbautechnische Aussagen können zur Anlage eines solchen Beckens gemacht
werden:
Die Dichtheit eines solchen Beckens erfordert einen K
f
-Wert von 1x10
-10
- 1x10
-11
m/s.
Dieses Material müsste zusätzlich eingebaut werden, da es in-situ nicht vorhanden ist.
Der Untergrund besteht aus klüftigem, porösen Sandstein.
5 Schlußbemerkungen
Die vorliegenden Empfehlungen wurden auf der Grundlage von 5 Rammkernsondierungen
zusammengefasst.
Die Untersuchungen und Empfehlungen basieren auf den mir zur Verfügung gestellten
Planunterlagen. Alle Angaben beziehen sich auf die Untersuchungsstellen. Natürliche
Abweichungen von den hier beschriebenen Einzelbefunden bezüglich der beschriebenen
Lithologie sowie der Wasserführung und der damit verbundenen boden- und
felsmechanischen Eigenschaften sind nicht auszuschließen. In einem solchen Fall ist der
Bodengutachter umgehend zu benachrichtigen. Deshalb wird im Bauzustand eine
Überprüfung der Baumaßnahmen aus geotechnischer Sicht empfohlen.
Für weitere Fragen und Auskünfte stehe ich jederzeit gerne zur Verfügung
Adelberg, den 08.01.2011
Dr. Justus Krawinkel – Dipl.-Geologe
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Anlage 1 Lage des Untersuchungsgebietes (siehe gestrichelte Umrandung und Pfeil)
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20
Anlage 2 : Ausschnitt aus der Geologischen Karte 1:25.000,
Geologische Karte von Baden-Württemberg, Blatt Schwäbisch Gmünd-Nord (Lage des
Baugebietes s. gestrichelte Umrißlinie
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Projekt-Nr.10032059
BGU
Baugrunderkundung –
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07166/913989
BG-Erschließung
Rossäcker
Alfdorf
Anlage-Nr.3
Datum: 08/09/10 ausgeführt von: Krawinkel
Nivellement
Meßpunkt Rückblick Vorblick Höhe mNN
Meßhöhe h1 Meßhöhe h2 h1 - h2
HF KD.153 B 1,98 499,65
GOK RKS2 1,36 0,62 500,27
GOK RKS1 1,55 0,43 500,08
GOK RKS3 3,98 -2 497,65
WP1 0,2 497,85
WP2 4,9 -4,7 493,15
WP3 1,78 494,93
GOK RKS5 3,98 -2,2 490,95
WP3 1,78 0 493,15
WP2 4,9
WP1 RKS3 0,2 4,7 497,65
WP5 1,6
GOK RKS4 0,7 0,9 497,55
Anlage 3 Nivellement
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22
Anlage 4 Bezugspunkt KD153B (499,65 m. ü. NN) zum Nivellement und Lage der
Sondierpunkte (RKS 1-5)
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23
m . u . GO K
-5 .0 0
-4 .0 0
-3 .0 0
-2 .0 0
-1 .0 0
0 .0 0
RKS 1
500,08
0.3 0 (4 99 .7 8)
M u tte rb o de n , to n ig , sch lu f fig,
h um o s, d un ke lb rau n , Bkl.1
M u
3.0 0 (4 97 .0 8)
To n , sc hlu ff ig , M n -Spu re n , la g ig
(sta rk en tfe stigte r To n ste in ),
h ellgra u -b ra un , Bkl.3 -4
3.5 0 (4 96 .5 8)
To n , sc hlu ff ig , en t fe stig te r T on stein ,
g rün -g ra u, Bkl.4 -5
4.0 0 (4 96 .0 8)
Sa nd stein , sta rk ve rw itte rt , h e llro t-b ra u n ,
Bkl.3
Z
Z
Z
Z
Z Z
O T
T L,TM
T L,TM
SE,SU
V wV M 1 1. 00
VwV M 1 2 .00
V wV M 1 2. 50
VwV M 1 3 .80
RKS 1
ste if
b re iig - w eich
2 ,7 0
0 9 .0 9 .1 0
GW R u he
3 ,5 0
0 8 .0 9 .1 0
G W a ng eb o hr t
Be rich t N r.
10 0 32 05 9
An la ge N r.5
BG R o ssä cker
Al fdo rf
B G U D r . Ju s tus K ra w i nke l
S cho rn d or fe r S tra ß e 1 0
7 30 9 9 A de lb er g
T e l. : 07 16 6 /9 1 39 -3 3 F a x : -3 4
Bodenprofil
M aß stab d. H . 1 : 30
Anlage 5 RKS 1
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24
m . u . G OK
-6 .0 0
-5 .0 0
-4 .0 0
-3 .0 0
-2 .0 0
-1 .0 0
0 .0 0
RKS 2
500,27
0. 30 (49 9.9 7 )
M u tte rb o d en , ton ig , s chlu ff ig ,
hu m o s, d u nk elb ra u n, Bkl.1
M u
5. 00 (49 5.2 7 )
To n , s chlu ff ig, e n tfe st igter To n stein ,
he llbr au n , Bkl.3 -4
6. 00 (49 4.2 7 )
To n , s chlu ff ig + Sa n d ste in , sta rk
ve rwit te rt, h e llb ra u n-d u n ke lb ra u n ,
Bkl.3 -4
Z
Z
Z
OT
U l,Tl
SU ,T l
V wV M 1 1 .00
V wV M 1 2 .0 0
V wV M 1 2 .50
V wV M 1 3 .8 0
RK S1
we ich - ste if
4 ,20
0 9 .09 .10
G W R u he
5 ,0
0 8 .09 .10
G W a n ge b oh r t
Be rich t N r.
10 0 32 0 59
An la ge N r.6
BG R o ssä cke r
Al fdo rf
B G U D r. Ju s tus K r aw ink el
S ch o rn do rfe r S tra ß e 10
73 0 99 A de lb e rg
T el . : 0 71 6 6 /9 1 39 -3 3 F ax : -3 4
Bodenprofil
M aßs tab d. H. 1 : 30
Anlage 6 RKS 2
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25
m . u . G OK
-6.0 0
-5.0 0
-4.0 0
-3.0 0
-2.0 0
-1.0 0
0.0 0
RKS 3
497,65
0 .30 (49 7. 35 )
M u tterb o d en , to n ig , sch lu f fig,
h u m os, d u nke lb rau n , Bkl.1
M u
1 .70 (49 5. 95 )
To n , schlu ff ig , sa nd ig, stein ig,
g e lb -b ra un Bkl. 3 -4
2 .00 (49 5. 65 )
Sa n dstein , sta rk ze rse tzt + T o nstein ,
sta rk zer setzt,
Z
Z
Z
ZZ
4 .00 (49 3. 65 )
Sa n dstein , he llg ra u ,b ra un , Bkl.3 -4
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z Z
Z
Z Z
Z
Z
Z
Z
Z Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
ZZ
OT
SE,SU
VwV M 1 1 .0 0
VwV M1 2.0 0
VwV M 1 2 .5 0
VwV M 1 3.8 0
RKS 1
w e ic h - ste if
2,7 0
0 9.0 9.1 0
G W R uh e
2,7 0
0 9.0 9.1 0
G W a n ge bo h rt
Bericht N r.
10 03 2 05 9
Anla ge N r.7
BG R o ssä cke r
A lfdo rf
B G U D r. Ju s tu s K ra w in kel
Sch o rn do rfe r S tr aß e 1 0
73 0 99 Ad e lbe rg
T e l. : 0 7 16 6/9 13 9 -3 3 F a x : - 34
Bodenprofil
Maß stab d. H. 1 : 30
Anlage 7 RKS 3
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26
m . u . GO K
-5 .0 0
-4 .0 0
-3 .0 0
-2 .0 0
-1 .0 0
0 .0 0
RKS 4
498,55
0. 10 (49 8.4 5)
Asp h a lt , S t ra ße n de cke L 11 5 3
1. 20 (49 7.3 5)
M in e ralg e m is ch, Ka lksch ot te r +
M isch b in d e r, sta rk ve rfest ig t Bkl.
5 -6
2. 50 (49 6.0 5)
To n , sch lu f fig, h e llb ra un , Bkl.4 -5 TL ,T M
PAK 0 .10
VwV M 1 2 .00
VwV M 1 2 .50
RKS 1
fest
steif
B ericht N r.
1 0 03 20 5 9
A nlag e N r. 8
BG R o ssä cke r
A lfd or f
B G U D r . J us tu s Kr aw in kel
S cho rn d or fer S tra ß e 10
7 30 9 9 A d elb e rg
T e l. : 07 1 66 /91 3 9- 33 F ax : -3 4
Bodenprofil
M aßstab d. H. 1 : 30
Anlage 8 RKS 4
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27
m . u . G OK
-5.0 0
-4.0 0
-3.0 0
-2.0 0
-1.0 0
0.0 0
RKS 5
490,95
0 .30 (49 0. 65 )
M u tterb o d en , sa nd ig, sch lu ffig ,
h u m os
M u
2 .00 (48 8. 95 )
Sa n dstein + To n ste in , sch wa ch e n tfest ig t ,
h e llb rau n , Bkl. 3 -4
Z
Z Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z Z
4 .00 (48 6. 95 )
Sa n dstein , he llg ra u ,o ra ng e -b rau n ,
Bkl.5 -6 (n a ch un ten 7)
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
Z
ZZ
SE,SU
SE
VwV M 1 1 .0 0
VwV M1 2.0 0
VwV M 1 2 .5 0
VwV M 1 3.8 0
1,3 5
0 9.0 9.1 0
G W R uh e
4,0 0
0 9.0 9.1 0
G W a n ge bo h rt
Bericht N r.
10 03 2 05 9
Anla ge N r.8
BG R o ssä cke r
A lfdo rf
B G U D r. Ju s tu s K ra w in kel
Sch o rn do rfe r S tr aß e 1 0
73 0 99 Ad e lbe rg
T e l. : 0 7 16 6/9 13 9 -3 3 F a x : - 34
Bodenprofil
Maß stab d. H. 1 : 30
Anlage 9 RKS 5
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28
Anlage 10 Übersicht zu RKS 1-4 (Ost-West Schnitt)
50
0,0
0 m
NN
-8
.0
0
-7
.0
0
-6
.0
0
-5
.0
0
-4
.0
0
-3
.0
0
-2
.0
0
-1
.0
0
0.0
0
RK
S 3
49
7,6
5
0
.3
0 (4
97
.3
5)
Mu
tte
rb
od
en
, to
nig
, s
ch
lu
ffig
,
hu
mo
s, d
un
ke
lb
ra
un
, B
kl.1
Mu
1
.7
0 (4
95
.9
5)
To
n, s
ch
lu
ffig
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te
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-b
ra
un
B
kl. 3
-4
2
.0
0 (4
95
.6
5)
Sa
nd
ste
in
, s
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z
ers
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t +
T
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ste
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z
ers
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Z
Z
4
.0
0 (4
93
.6
5)
Sa
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ra
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kl.3
-4
Z
Z Z
Z
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Z
Z
Z
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Vw
V M
11
.0
0
Vw
V M
12
.0
0
Vw
V M
12
.5
0
Vw
V M
13
.8
0
RK
S 4
49
7,5
5
0
.1
0 (4
97
.4
5)
As
ph
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L
1
15
3
1
.2
0 (4
96
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5)
Min
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5-6
2
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0 (4
95
.0
5)
To
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ra
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kl.4
-5
TL
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M
PA
K0
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0
Vw
V M
12
.0
0
Vw
V M
12
.5
0
RK
S 2
50
0,2
7
0
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0 (4
99
.9
7)
Mu
tte
rb
od
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ch
lu
ffig
,
hu
mo
s, d
un
ke
lb
ra
un
, B
kl.1
Mu
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Geoinformationen
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Dr. Justus Krawinkel, Dipl.-Geologe, Schorndorfer Straße 10, 73099 Adelberg
Fon: 07166/913933 Fax: 07166/913934 Mobil: 0172/7464331
E-Mail: [email protected]
29
Anlage 11 Übersicht RKS 2 – 3 – 5 (Nord-Süd Schnitt)
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Anlage 12 Analyseprotokoll 1 nach DIN 4030 „Beprobung Wasser auf Betonaggressivität“
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Anlage 13 Analyseprotokoll nach DIN 4030 „Beprobung Boden auf Betonaggressivität“
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Anlage 14 Analyseprotokoll 1 gem. VwV Feststoff
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Anlage 15 Analyseprotokoll 2 gem. VwV Feststoff
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Anlage 16 Analyseprotokoll 3 gem. VwV Feststoff
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Anlage 17 Analyseprotokoll 3 gem. VwV Eluat
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Anlage 18 Analyseprotokoll zur Untersuchung PAK-haltigen Asphaltaufbruches