Projekte der Keller Grundbau GmbH in Spezialtiefbau
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Projekte und Referenzen

Dammnachsorge Stuttgart-Bad Cannstatt

Arbeiten unter beengten Verhältnissen
Arbeiten unter beengten Verhältnissen

Im Rahmen der Dammnachsorge-Untersuchungen der Wasser- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes ist die Standsicherheit der Dämme an den Bundeswasserstraßen nachzuweisen.

Dammsanierung im DSM-Verfahren

Im Bereich der Stadt Stuttgart wurden Standsicherheitsdefizite u. a. im Abschnitt Cannstatter Wasen / Daimler-Teststrecke zwischen der Gaisburger Brücke und der Schleuse Cannstatt (König-Karl-Brücke) festgestellt.

Diese Defizite resultierten aus bereichsweise zu steilen landseitigen Böschungen mit verstärkten Sickerwasseraustritten bei Hochwasser sowie – infolge des umfangreichen Baumbestandes auf dem Damm – aus einer Schwächung des Deiches infolge Windwurf und einer Stromröhrenbildung entlang der Wurzeln (Piping).

Baugrund

Die Baugrunderkundung zeigte u. a. dass

  • das Dammbauwerk aus dem beim Neckarausbau anfallenden Baggergut (kiesig, sandiges Material) mit starken Inhomogenitäten aufgeschüttet wurde
  • der Damm auf einer 1 – 3 m mächtigen tonig-sandigen Hochflut und Auelehmdeckschicht aufliegt und
  • darunter die Kiessande der eiszeitlichen Neckarterrasse anstehen, welche den hier 3 – 5 m mächtigen Aquifer bilden
  • der Felshorizont des Keupers im Sanierungsabschnitt zwischen 8 und 12 m unter Dammoberkante liegt.

Besonderheiten

Bei der Ausschreibung und Durchführung der Arbeiten war den folgenden Randbedingungen und Besonderheiten Rechnung zu tragen.

Beengte Platzverhältnisse
Einsatz des Großbohrgerätes Liebherr LRB 125 nur mit eingefahrenem Fahrwerk möglich(Transportstellung Aufstandsbreite 3 m), Standsicherheitsnachweis für Gerät in Betrieb bzw. Dammstandsicherheitsnachweis notwendig.


Starke Verwurzelung des Deiches
Voraushub und Vertiefung des Vorlaufgrabens bis 2,0 m zum Durchtrennen von Wurzeln; anschließend Wiederverfüllen des Grabens bis 0,60 m Tiefe.


Widerstand der Wand gegen Durchwurzelung
Mindestdicke der DSM-Wand ≥ 40 cm; ab Wandstärken ≥ 30 cm gelten Erdbetonwände als durchwurzelungssicher; die basische DSMWand (pH > 9) führt zum Wachstumsstopp der Wurzeln.


Aggressives Grundwasser
Entsprechende Wahl der Zementsorte und der verwendeten Zement- Bentonit-Suspension.

 

Qualitätssicherung

Den genannten Randbedingungen geschuldet wurden mit der Beauftragung des Sondervorschlags „Dammsanierung im DSM-Verfahren“ hohe Anforderungen in puncto Qualitätssicherung gestellt.

  • Eignungsprüfungen der verwendeten Frischsuspension,
  • Eignungsprüfungen des Erdbetons aus vor Ort entnommenen Bodenproben,
  • Herstellung einer Probewand L=10 m, T=7,50 m mit verschiedenen Dichtwandsuspensionsrezepturen und Mischintensitäten,
  • Freilegung der Probewand,
  • Herstellung von vertikalen und horizontalen Kernbohrungen in der Probewand und während der Wandproduktion,
  • Durchführung und Auswertung von Absenkversuchen in der Probewand,
  • Entnahme von Liner-Proben zur Wandintegritätskontrolle,
  • Entnahme von Rückstellproben zur kf-Wert- und Druckfestigkeits-Kontrolle.
  • Geforderte Mindestdruckfestigkeit gemäß Bauvertrag: qmin.≥2,0 N/mm².
  • Geforderte Mindestdurchlässigkeit gemäß Bauvertrag: kf≤1 x10-8 m/sec.

Sämtliche Anforderungen an die DSM-Wand wurden gemäß QS-Vorgaben erfüllt.

Verfahrensbeschreibung

Vorlaufgraben und fertiggestellter Wandabschnitt
Vorlaufgraben und fertiggestellter Wandabschnitt

Bei der Herstellung von Dichtwänden im DSM-Verfahren wird der anstehende Boden durch das Bohrwerkzeug gelöst und mit Suspension aus Spezialbindemittel zu einer Dichtwandmasse vermengt. Der Mischvorgang erfolgt dabei über eine bis drei sich um die vertikale Achse drehende Werkzeuge. Beim Einfahren der Mischwerkzeuge wird der anstehende Boden gelockert und unter Zugabe von Suspension mit hoher Mischenergie zu einem Bodenmörtel verarbeitet. Während des Ziehvorgangs wird weitere Suspension eingebracht und das Material nochmals intensiv durchmischt. Das mäklergeführte Mischwerkzeug ist mit Mischstäben bzw. Paddeln ausgestattet, die eine optimale Durchmischung des anstehenden Bodens mit der Suspension gewährleisten. Die Suspensionszugabe erfolgt an den Spitzen des rotierenden Werkzeugs.

Der Durchlässigkeitsbeiwert und die Druckfestigkeit des Bodenmörtels in der Dichtwand können über die Zusammensetzung und die Menge der zugegebenen Suspension gesteuert und eingestellt werden.