20 Baugrube

Aufschüttungen sind natürlich oder künstlich entstandene junge Auffüllungen.

Sie dürfen nur dann belastet werden, wenn sie nicht bindigen Ursprungs sind und sorgfältig eingeschwemmt und verdichtet wurden.

Bei andern Bodenarten ist mit ausserordentlich starken Setzungen zu rechnen.

Sie fallen deshalb als Baugrund ausser Betracht.

Als Seekreide bezeichnet man eine organische, breiartige Masse, welche stark durchsetzt mit geleeartigen Kalkausscheidungen - an Seeufern entsteht.

Selbst wenn sie vollkommen ausgetrocknet ist, kann sie nicht belastet werden.

Torf und Schlamm finden sich vorwiegend als pflanzliche Zersetzungsprodukte in Sümpfen und Mooren.

Torf bildet die erste Phase der langen lnkohlungsreihe über die Braunkohle bis zur Steinkohle.

Das schwammig faserige Gefüge ist stark komprimierbar und wassersaugend.

Torf ist als Baugrund ungeeignet.

Ausserdem sind entsprechende Wasservorkommen oft sauer und aggressiv.

Humus ist die oberste, mit Kleinlebewesen
durchsetzte Schicht. infolge der starken
Durchlüftung der Humusdecke ist diese stark
komprimierbar und daher nicht belastbar

Organische Bodenarten bestehen aus mehr oder
weniger stark zersetzten Rückständen tierischen
und pflanzlichen Ursprungs. Nicht selten sind mineralische
Beimengungen wie Sand, Ton oder
Lehm anzutreffen. Treten die organischen Bestandteile
in Form konzentrierter Einschlüsse bei
mineralischen Böden auf, so spricht man von
Linsen.

Mergel ist ein felsartiges Gemenge aus
Lehm und Kalk. Trockenes, dichtes Gestein darf,
namentlich bei hohem Kalkgehalt, als gut tragfähig
bezeichnet werden. Die Wasserdurchlässigkeit
ist minimal, trotzdem ist eine genügende
Frosttiefe einzuhalten. Die Belastbarkeit beträgt
0,3 - 0,4N/mm2.

Ton besteht aus kleinsten Erdteilchen
und einem Feinsandanteil von maximal 30%.
In trockenem Zustand (Schichtdicke min. 3 m) beträgt
die Belastbarkeit 0,3 N / mm2. In der Praxis
rechnet man aber mit einer Belastbarkeit von
0- 0,1 N /mm2. Die Wasserdurchlässigkeit ist minimal,
trotzdem ist eine genügende Frosttiefe einzuhalten.
Lehm ist eine dichte Mischung aus Ton
und Sand. Belastbarkeit ähnlich Ton.

Als bindig sind Bodenarten zu bezeichnen, die
kohärente Erdstoffe, wie Ton, Lehm oder Mergel
enthalten. Sie bewirken eine Verkittung der eingeschlossenen
festen Bestandteile. Die Innigkeit
der Kohäsion steigt mit zunehmendem Tongehalt.
Die Durchlässigkeit bindiger Böden ist minimal,
wobei die Tragfähigkeit durch Wassereinschluss
erheblich herabgemindert wird.

Während Grobsand noch als gut tragfähiger Baugrund gilt, muss Feinsand als mässig tragfähige Baugrundart bezeichnet werden.

Die Wasserdurchlässigkeit von Sand ist abhängig von der Korngrösse, der Kornverteilung und von der Lagerungsdichte.

Die Frosttiefe muss eingehalten werden.

Die Belastbarkeit beträgt je nach Korngrösse 0,2- 0,3 N/mm2.

Unter Kiessand versteht man ein Gemisch
aus Kies und Sand. Sofern der Grobanteil
mindestens ein Drittel des Volumens ausmacht,
ähnlich Kies.

Ähnlich wie Geröll. Die Belastbarkeit ist
etwas geringer und geht bis 0,4 N / mm2.

Je nach Materialzusammensetzung und
Lagerungsdichte ist die Tragfä higkeit gut bis sehr
gut. Der Wasserabfluss ist ausgezeichnet, dagegen
kann bei hygroskopischen Gesteinsteilen
eine Verwitterung im Frostbereich eintreten. Die
Belastbarkeit geht bis 0,8 N / mm2.

Als nichtbindig sind Bodenarten bezeichnet, die
aus Gesteinsmaterial bestehen, das auf natürlichem
Weg zerkleinert wurde und keine Kohäsion,
also Verkittung der einzelnen Bestandteile
des Granulats aufweisen. Zu dieser Gruppe zählt
man Geröll, Kies, Kiessand und Sand.

Gesunder Fels ist ein ausgezeichneter Baugrund,
wobei der Schichtverlauf, der Zerklüftungs- und
Verwitterungsgrad mitbestimmende Faktoren darstellen.

Bei undurchlässigen Gesteinen, wie Kalk,
Granit und Gneis, Basalt, kristallinem Schiefer
und feinkörnigem Sandstein besteht keine Frostgefahr,
während poröse, hydroskopische Arten,
wie Tuff, Bims und grobkörniger Sandstein im
Gefrierbereich verwittern können. Deshalb muss
die Gründung unterhalb der Frosttiefe liegen. Die
Belastbarkeit beträgt bis 3 N/mm2.

• Felsformationen
• Nicht bindige Böden
• Geröll
• Kies
• Kiessand
• Sand
• Bindige Böden
• Ton, Lehm
• Mergel
• Organische Böden
• Humus
• Torf, Schlamm
• Seekreide
• Aufschüttungen

Oberboden
Humus, belebt, nährstoffreich,
ca . 15- 35cm

Unterboden
durchwurzelt, Reservoir für
Nährstoffe und Wasser

Muttergestein
unverwittertes Gestein,
Ausgangsmaterial zur
Bodenbildung

Die Schichten sind getrennt
zwischenzulagern.

- Oberboden 1,5 m
- Unterboden 2,5m

getrennt lagern

Ev. Zwischenlager begrünen und pflegen.

• Aushubarbeiten sollten nur bei trockenem
Boden durchgeführt werden.
• Es müssen die geeigneten Geräte eingesetzt
werden, damit die Bodenstrukturen nicht
zerstört werden.
• Den Boden nur im Baubereich abtragen
(kein Bodenabtrag unter Depots und
Installationsplätzen).
• Ober- und Unterboden getrennt und
streifenweise abtragen.
• Unterboden nicht befahren.
• Ober- und Unterboden getrennt lagern.

1 Baugrubensohle
2 Böschungsfuss
3 Böschungswinkel
4 Böschungskrone
5 Arbeitsraum, mind. 0,6 m in jeder Bauphase (z.B. Wandschalung oder Perimeterdämmung beachten)
6 Böschung
7 lastfreier Streifen, mind. 1 m (hohe Auflasten, wie Aushubdepots, sind um die Böschungshöhe entfernt anzuordnen)

1 Baugrubensohle
2 Arbeitsraum, mind. 0,6 m in jeder Bauphase (z.B. Wandschalung oder Perimeterdämmung beachten)
3 Berme
4 Böschungskrone
5 Lastfreier Streifen (Auflasten, wie z.B. Aushubdepots, sind um minimal die Böschungshöhe entfernt anzuordnen)
6 Rinne für Drainage

Je nach den Gefällsverhältnissen der Baugrubensohle und deren Ausdehnung werden ein oder mehrere Schächte zum Sammeln des Meteorwassers, sogenannte Pumpensümpfe, angelegt.

Sie sollen möglichst ausserhalb der Fundamentflächen an den tiefsten Punkten liegen.

Das Wasser wird von dort aus zur mechanischen Klärung in ein provisorisches Absetzbecken gepumpt und dann in die Kanalisation oder zum Vorfluter geleitet.

Es handelt sich hier um Tagwasser, also Wasser, das als meteorologischer Niederschlag direkt in die Baugrube fällt oder in Form von Sickerwasser durch Böschungen, Sohlen und Rampen eindringt.

Der lnjektionsanker besteht aus einem Futterrohr, das mit einer speziellen Bohrkrone versehen, in den Untergrund getrieben wird.

Nach dem Erreichen der notwendigen Eindringung kann die Zugstange bzw. das mehradrige Spannkabel eingefahren und durch Einpressen einer Zementlösung unter sukzessivem Zurückziehen des Mantels im Boden verpresst werden.

Wenn der Abbindeprozess des Mörtels beendet ist, besteht zwischen Anker und Erdreich eine 4-6 m lange belastbare Haftbrücke.

Durch kontinuierliches Vorspannen können nun die im Zusammenhang mit den Aushubarbeiten auf die Baugrubenwand einwirkenden Schubkräfte über gurtenartige Longarinen verteilt und an die Reibungszonen abgegeben werden.

Die Schlitzwände eignen sich für tiefe Baugruben
in überbautem Gebiet, wo die Lärmbelästigung
und Vibration durch das Rammen bei
Rühl- und Spundwänden zu gross wäre. Im Bereich
der zukünftigen Wand wird ein breiter Graben
ausgehoben, beidseitig einhäuptig geschalt
und ausbetoniert, so dass zwischen den beiden
Betonbanketten (Leitwände) ein Schlitz entsteht.
Zwischen diesen Leitwänden wird der Schlitz im
Baugrund mit einem speziellen Greifer etappenweise
ausgehoben. Um den Einsturz der Erd wände
zu verhindern , wird während des Aushubs
laufend eine Tonsuspension (Bentonit) ein gefüllt.
Diese schlammartige Flüssigkeit bewirkt
einen Druck auf die Erdwände, so dass tiefe
Schlitze (im Extremfall bis 50 m) ohne Einsturzgefahr
ausgehoben werden können.
Ist die erforderliche Tiefe erreicht, werden vorfabrizierte
Betonelemente versetzt oder in den mit
Bentonit gefüllten Schlitz wird eine Bewehrung
eingetaucht und der Schlitz mit einem Rohr
ausbetoniert - die verdrängte Bentonitmasse
wird abgesaugt, gereinigt und kann wieder verwendet
werden.

Etappen bei der Herstellung
von Schlitzwänden
1 Herstellen von Leitwänden
2 Greiferaushub
3 Schlitzfüllung mit Bentonit
4 Versetzen der Bewehrung
5 Einfüllen des Betons mit einem Rohr
6 Absaugen der Bentonitsuspension

Schwere Spundwandprofile werden ineinandergeschoben in den Baugrund eingerammt, was eine weitgehend wasserdichte Baugrubenumschliessung ergibt.

Die horizontalen Kräfte können bei nicht zu tiefen Baugruben durch genügend tief verankerte Profile aufgenommen werden; bei tieferen Baugruben müssen diese durch Erdanker oder Spriesskränze aufgenommen werden.

Bei grossen Baugruben und bei Grundwasseranfall
genügen Spriessungen nicht mehr, hier
drängt sich eine ingenieurmässige Baugrubensicherung
auf.

Rühlwand
Benannt nach ihrem Erfinder Rühl. In Abständen
von ca. 2 m werden HE-Breitflanschträger eingerammt.
Beim Aushub werden die freigelegten
Profile von oben nach unten schichtweise ausgefacht
mit bewehrten Betonstreifen, Rund- oder
Kantholz.

In der Regel bleiben nach Fertigstellung des UG
die Rühlwände im Baugrund und werden höchstens
zuoberst abgebrochen.

Damit will man verhindern , dass Wasser in die
Böschung eindringt und diese abrutscht.
Weitere Möglichkeiten des Böschungsschutzes:
• Drahtnetz, Drahtgeflecht oder Geogitter (alle
Wasser durchlässig), Befestigung z.B. mit
Betonstahlnadeln
• Holzschwarten oder Abfallbretter zur Sicherung
von Kulturerde (bei der Lagerung),
Sicherung mit Holzpfählen

• ein Böschungsschutz
• eine Spriessung
• eine ingenieurmässige Baugrubenumschliessung

• homogener Boden
• kein Grundwasser
• kein erheblicher Zutritt von Hangwasser
• kein unmittelbar benachbartes Bauwerk
• Böschungshöhe kleiner als 4 m

Die Grabenbreite muss ab einer
Grabentiefe von 1 m mindestens
60cm und der Abstand zwischen
Aushubmaterial und Grabenrand
mindestens 1 m betragen

• 3:1 bei gut verfestigtem, standfestem Material
• 2:1 bei mässig verfestigtem,
noch standfestem Material
• 1:1 bei «rolligem" Material

• Genaue Lage des Gebäudes
• Fixpunkt zum bestimmen der Höhen
• Aushubkoten
• Koten des gewachsenen Terrains
• Böschungskariten
• Grösse der Baugrubensohler

Bindiges Material lässt sich meist nicht genügend
verdichten. Aus diesem Grund ist unter den
Fundamenten und überall dort, wo Setzungen
unerwünscht sind, Wandkies einzufüllen und zu
verdichten!

Auffüllungen
Hinterfüllungen sind in einzelnen Schichten einzubringen
und mil einem Stampfer zu verdichten. Fundationsschichten
und Kieskoffer sind mit Walzen zu verdichten.

Verteilen des Humus oder Kulturerde auf die Rohplanie.
Folgende Punkte sind wichtig:
• stark verdichtete Rohplanieflächen vor
dem Humusieren aufreissen
• humusierte Flächen nicht mehr
mit schweren Maschinen befahren
• fri sch aufgeschütteter Humus fällt um
ca. 1 / 4 zusammen
• bei grösseren Flächen Pfahlnetz vorsehen
zur Einhaltung der Höhenkoten
• Humus zukaufen ist teuer, daher sorgfältig
damit umgehen, vor Verunreinigung schützen
• längere Zeit nicht bearbeitete Humusflächen
werden sehr schnell von Unkraut überwuchert.

Diese kann bereits zum Teil während der Aushubarbeiten
(statt Deponie!), spätestens aber mit
dem Hinterfüllen der Kellerwände, erfolgen. Maschinelles
Herrichten, d.h. Auffüllen, des Terrains
auf die richtigen Höhenkoten (± 10cm) bereit zur
Aufnahme der Humusschicht oder des Wandkieses
für Wege und Plätze. Nach erfolgter Rohplanie
werden in der Regel die Werkleitungen verlegt.
Damit die Rohplanie möglichst frühzeitig
ausgeführt werden kann, ist rechtzeitig der Umgebungsplan
mit den Höhenkoten zu erstellen.

• Auffüllungen mit schwerer Verdichtung
für Strassen, Plätze, Wege, Bauteile
• Auffüllungen mit leichter Verdichtung
für bepflanzte, an Bauten anstossende
Flächen, Spielwiesen
• Auffüllungen ohne Verdichtungen
übrige bepflanzte Flächen, Kulturland

Der Arbeitsraum zwischen der Aussenwand bzw.
deren Schalungskonstruktion und der Baugrubenböschung
bzw. dem Baugrubenabschluss
muss mindestens 0,6 m breit sein. Er muss nötigenfalls
verbreitert werden, z. B. wenn Dichtungsarbeiten
an den Aussenwänden ausgeführt werden
oder wenn Grossflächenschalungen verwendet
werden.

Bei nicht wasserempfindlichen Böden können
die Aushubarbeiten in einem Arbeitsgang bis auf
die Baugrubensohle bzw. Fundamentsohle ausgeführt
werden. Die Sohle ist möglichst ohne
Auflockerung herzurichten und, sofern erforderlich,
mit geeigneten Geräten zu verdichten.
Bei wasserempfindlichen Böden sind die Aushubarbeiten
in einer ersten Etappe bis OK einer
Schutzschicht auszuführen. Wird diese Schicht
befahren, so hat deren Dicke mindestens 0,5 m
zu betragen, andernfalls etwa 0,2 m. Anfallendes
Wasser ist mit einer Baudrainage oder mit Gräben
und Pumpensümpfen abzuleiten.

• Vermessung - genaue Lage der Baugrube festlegen
• Berücksichtigung bestehender Werkleitungen auf dem Terrain
• Baugrundverhältnisse abklären