Schnell Verfahrenstechnik zur Sicherung von Baugruben Leitfaden der Bauvvirtschaft und des Baubetriebs Herausgegeben von Prof. Dipl.-Ing. K. Si mons Der "Leitfaden für Bauwirtschaft und Baubetrieb" will das in Forschung und Lehre breit angelegte Feld, das von der Verfahrenstechnik über die Kalkulation bis zum Vertragswesen reicht, in zusammenhängenden, einheitlich konzipierten Darstellungen erschließen. Die Reihe will alle am Bau Beteiligten - vom Baulei ter, Bauingenieur bis hin zu Studenten des Bauingenieurwesens - ansprechen. Auch der konstruierende Ingenieur, der schon im Entwurf das anzuwendende Bauverfahren und damit die Kosten der Herstellung bestimmt, sollte sich dieser Buchreihe methodisch bedienen. Verfahrenstechnik zur Sicherung von Baugruben Von Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Schnell Professor für Grundbau und Bodenmechanik an der Fachhochschule Hildesheim/Holzminden 2., neu bearbeitete und aktualisierte Auflage Mit 167 Bildern und 57 Tabellen EI3 Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 1995 Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme Schnell, Wolfgang: Verfahrenstechnik zur Sicherung von Baugruben: mit 57 Tabellen / von Wolfgang Schnell. - 2., neubearb., und aktualisierte Aufl. - Stuttgart : Teubner, 1995 (Leitfaden der Bauwirtschaft und des Baubetriebs) ISBN 978-3-519-15022-0 ISBN 978-3-663-11728-5 (eBook) DOI 10.1007/978-3-663-11728-5 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne Zustimmung des Verlages unzulässig und strafbar. Das gilt besonders für Vervielfältigungen, Ubersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspei cherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. © Springer Fachmedien Wiesbaden 1995 Ursprünglich erschienen bei B. G. Teubner Stuttgart 1995. Umschlaggestaltung: Peter Pfitz, Stuttgart Vorwort Die Sicherung von Baugruben ist in den vergangenen Jahren eine zunehmend komplexere und schwierigere Ingenieuraufgabe geworden, da Baugruben immer größer, tiefer und oft neben vorhandenen Bauwerken ausgeführt werden mußten. Bei der Planung, Kalkulation und Erstellung von Baugruben sind nicht nur die technischen und wirtschaftlichen Gegebenheiten der Verfahren zu berücksichtigen, sondern es sind auch die Belange der Arbeitssicherheit und des Umweltschutzes zu beachten, um den für den Einzelfall bestmöglichen Lösungsvorschlag zu erarbei ten. Baugruben können heute mit sehr unterschiedlichen Techniken gesichert werden, von denen einige, wie z.B. das Rammen von Spundbohlen, seit über 100 Jahren bekannt und bewährt sind, und andere erst seit ca. 15 Jahren eingesetzt werden, wie z.B. Hochdruckinjektionen. Die Verfahrensauswahl und Kombination von Techniken im Einzelfall hängt wesentlich von den örtlichen Gegebenheiten ab; für eine optimierende Planung und die Beherrschung der Ausführung müssen die technischen, wirtschaftlichen und ökologischen Eigenschaften der Sicherungsver fahren bekannt sein. Die ebenfalls zum Themenkreis Baugrubensicherung gehörende Technologie der Wasserhaltung wird in diesem Buch nicht behandelt. Dazu ist in dieser Buchreihe ein gesonderter Band erschienen. Im vorliegenden Buch sind die entsprechenden Eigenschaften der heute üblichen Bauverfahren beschrieben. Damit vergleichende Bewertungen einfach vorgenom men werden können, werden die Verfahren entsprechend der folgenden Gliederung dargestellt: • Technische Grundlagen • Erforderliche Stoffe und Materialien • Geräte und Verfahren • Leistung und Kosten • Sicherheitstechnik Nachdem die erste Auflage des Buches eine weite Verbreitung sowohl im Bereich der Hochschulen als auch der Baupraxis gefunden hat, wurde eine zweite neubear beitete Auflage erforderlich. 6 Vorwort Die Neubearbeitung erstreckt sich im wesentlichen auf die Aktualisierung der Kapitel, in denen Kosten ermittelt werden, während die Kapitel, in denen die Ver fahren geschildert werden, weitgehend unverändert bleiben konnten. Weiterhin ist versucht worden, durch Zusammenfassen von Unterkapiteln die Gliederung über sichtlicher zu gestalten. Mein Dank gilt allen, die durch Anregungen oder durch das Überlassen von Unter lagen die Bearbeitung der Neuauflage gefördert haben. Der Verfasser begrüßt es sehr, wenn weiterhin aus dem Leserkreis Anregungen oder Hinweise für zukünfti ge Auflagen gegeben werden. Bedanken möchte ich mieh bei Frau Hannelore Schönicke für die kritische Durch sieht des Manuskripts und die Erstellung der Druckvorlage sowie beim Verlag B.G. Teubner für die vorzügliche Zusammenarbeit bei der Herstellung der 2. Auflage. Holzminden, im Mai 1995 Wolfg ang Schnell Inhalt 1 Grundlagen der Planung und Herstellung von Baugruben 12 1.1 Allgemeines 12 1.2 Voruntersuchungen 15 1.2.1 Erkundung von Boden-und Wasserverhältnissen 15 1.2.2 Untersuchung benachbarter baulicher Anlagen 18 1.3 Wahl einer geeigneten Verbauart 20 1.4 Aushub 23 1.5 Berücksichtigung des Bauwerks 30 1.6 Grundlagen der Berechnung 35 1.6.1 Allgemeines 35 1.6.2 Lasten 37 1.6.3 Ansatz des Erddruckes 37 1.6.4 Erforderliche Nachweise 43 1.7 Rechtliche Fragen 43 1.8 Kosten 47 1.8.1 Allgemeines 47 1.8.2 Ermittlung der Lohnkosten 50 1.8.3 Ermittlung der Sonstigen Kosten 53 1.8.4 Ermittlung der Gerätekosten 55 1.8.5 Hinweis zu den Beispielen 56 2 Geböschte Baugruben 57 2.1 Allgemeines 57 2.2 Technische Grundlagen 57 2.3 Sicherung von Böschungen 62 2.3.1 Sicherung gegen Oberflächenabtrag 62 2.3.2 Sicherung gegen Böschungsbruch 68 2.3.3 Sicherung gegen Wasserzutritt 80 8 Inhalt 3 Trägerbohlwände 89 3.1 Allgemeines 89 3.2 Technische Grundlagen 89 3.3 Erforderliche Stoffe und Materialien 91 3.4 Geräte und Verfahren 92 3.4.1 Senkrechte Tragglieder 92 3.4.2 Ausfachung 97 3.4.3 Besondere Verbauarten 104 3.5 Leistung und Kosten 106 3.6 Sicherheitstechnik 111 4 Spundwände 116 4.1 Allgemeines 116 4.2 Technische Grundlagen 118 4.3 Erforderliche Stoffe und Materialien 121 4.4 Geräte und Verfahren 124 4.5 Leistung und Kosten 139 4.6 Sicherheitstechnik 141 5 Bohrpfahlwände 145 5.1 Allgemeines 145 5.2 Technische Grundlagen 147 5.3 Erforderliche Stoffe und Materialien 148 5.3.1 Beton 148 5.3.2 Bewehrung 151 5.4 Geräte und Verfahren 152 5.5 Leistung und Kosten 157 5.6 Sicherheitstechnik 159 Inhalt 9 6 Schlitzwände 163 6.1 Allgemeines 163 6.2 Technische Grundlagen 164 6.3 Erforderliche Stoffe und Materialien 168 6.3.1 Stützflüssigkeit 168 6.3.2 Beton 175 6.3.3 Bewehrung 176 6.4 Geräte und Verfahren 178 6.4.1 Allgemeines 178 6.4.2 Voraushub und Bau einer Leitwand 178 6.4.3 Aushub 179 6.4.4 Einbau von Fugenkonstruktionen 184 6.4.5 Einbau der Bewehrungskörbe 187 6.4.6 Betonieren 188 6.4.7 Fertigteilbauweise 189 6.4.8 Spundwandbauweise 190 6.5 Leistung und Kosten 192 6.6 Sicherheitstechnik 196 7 Sonderverfahren 198 7.1 Injektionswände 198 7.1.1 Allgemeines 198 7.1.2 Technische Grundlagen 200 7.1.3 Erforderliche Stoffe und Materialien 204 7.1.4 Geräte und Verfahren 210 7.1.5 Leistung und Kosten 220 7.1.6 Sicherheitstechnik 223 7.2 Frostwände 226 7.2.1 Allgemeines 226 7.2.2 Technische Grundlagen 228 7.2.3 Erforderliche Stoffe und Materialien 230 7.2.4 Geräte und Verfahren 232 7.2.5 Leistung und Kosten 236 7.2.6 Sicherheitstechnik 237