Neubau 2. Schleuse Wusterwitz

Präsentation zum Thema: "Neubau 2. Schleuse Wusterwitz"—  Präsentation transkript:

1 Neubau 2. Schleuse Wusterwitz
Errichtung der Baugrube im natürlichen Dichthorizont Dipl.-Ing. Christian Puscher, Bundesanstalt für Wasserbau, Dienststelle Hamburg, Referat Geotechnik Nord Dipl.-Ing. Christian Jöckel, WNA Magdeburg, Sachbereichsleiter Schleusenbau

2 Gliederung 2 Bauausführung 1 Geotechnik Bauvertrag
Geologischer Überblick Baugrundaufbau Eignung der dichtenden Schicht Durchlässigkeit (Dichtheit) Einstufung des Baugrundes nach DIN 1054 hydraulische Nachweise Auftrieb hydraulischer Grundbruch räumlicher Einfluss 2 Bauausführung Bauvertrag Baugrubenkonzept Herstellung der Baugrube Arbeitsschritte Pumpversuch Baugrube Druckentlastung Unterer Grundwasserleiter Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

3 Lage der 2. Schleuse Wusterwitz
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4 Geologischer Überblick
Urstromtal: Schmelzwasser- sedimente untergeordnet Geschiebemergel Schleuse Wusterwitz Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

5 Geologischer Überblick
Tiefenlage Tertiäroberkante Schleuse Wusterwitz Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

6 Entstehung der dichtenden Schicht
Schicht im Tertiär: Pflanzenreste Torf/Mudde Braunkohle/ Braunkohleschluff Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

7 Baugrundaufbau Baugrunderkundung: 38 Rammkern bohrungen
71 Drucksondierungen 1135 Bodenproben (Bohrproben/Sonder- proben/Kernproben) Untersuchung des Grundwassers Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

8 Baugrundaufbau Geotechnischer Längsschnitt Süd Obere Sande
Wechsellagerung Mg/S Braunkohleschluff Untere Sande Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

9 Baugrundaufbau Geotechnischer Längsschnitt Nord (Sand im Mg / Schleuse) Obere Sande Wechsellagerung Mg/S Braunkohleschluff Untere Sande Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

10 Eignung der dichtenden Schicht
Der Dichthorizont muss folgende Eigenschaften erfüllen: Geringe Wasserdurchlässigkeit des Materials Dichtende Schicht im gesamten Baugrubenbereich Ausreichende Tiefenlage/Auflasten für hydraulische Nachweise Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

11 Wasserdurchlässigkeit
Körnungsband Braunkohleschluff Masseanteil Siebdurchgang in % Korndurchmesser in mm Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

12 Wasserdurchlässigkeit
Berechnung nach Kaubisch mit Korndurchmesser d10 und Feinkornanteil p (Masseanteil der Fraktion mit d < 0,063 mm in %) k = 10 0,0005 p2 – 0,12 p – 3,59 p = 25 % → k = 5 x 10-7 m/s p = 70 % → k = 3 x m/s Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

13 Wasserdurchlässigkeit
Durchlässigkeitsversuche Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

14 Wasserdurchlässigkeit
Dissipationstests (Drucksondierung) Braunkohleschluff (Bereich Oberhaupt, 2007) t50 t50 Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

15 Wasserdurchlässigkeit
Auswertung Dissipationstests kh ≈ 4 x 10-9 m/s kh ≈ 1 x 10-9 m/s Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

16 Wasserdurchlässigkeit
Angaben im Baugrundgutachten: - Abschätzung nach vorliegenden Korngrößenverteilungen aus Voruntersuchung k = 1 x 10-7 m/s bis 1 x 10-8 m/s (schwach durchlässig) - Angaben für k aus Baugrundgutachten nach neueren Untersuchungen für Wassermengenabschätzungen weit auf der sicheren Seite eher k < 1 x 10-8 m/s (sehr schwach durchlässig) Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

17 Hydraulische Nachweise
Sicherheit gegen Aufschwimmen Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

18 Hydraulische Nachweise
Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch nichtbindiger Boden bindiger Boden Aus Wudke/Witt: „Einfluss von Bodenwiderständen beim Hydraulischen Grundbruch“ Berechnungsvorschlag der BAW zur Nachweisführung des hydraulischen Grundbruchs in bindigen Böden Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

19 Hydraulische Nachweise
Teilsicherheitsbeiwerte in 2. Berichtigung (2007) der DIN geändert: 23 % Einstufung des Braunkohleschluffs als günstiger Baugrund - Konsistenz mind. steif, vorwiegend halbfest - überwiegend toniger Boden mit ausgeprägt bindigen Eigenschaften Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

20 Hydraulische Nachweise
Räumlicher Einfluss in den Baugrubenecken Potenzialdifferenz wird mit einem Formfaktor ψ multipliziert mit Formfaktor Baugrube ohne Formfaktor Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

21 Hydraulische Nachweise
Kammerbereich - Mindesteinbindung Dichtwand 3 m in den Braunkohleschluff - Mindesteinbindung bis NN +10 m - Potenzial oberer und unterer GW-Leiter bei NN +32,5 m NN +32,50m obere Sande BGS NN +20,70m NN +20,20m BkU μHGB = 0,81 μAuftrieb = 1,01 untere Sande Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

22 Hydraulische Nachweise
Kammerbereich, wie vor, aber Potenzial unterer GW-Leiter NN +30,5 m NN +32,50m obere Sande BGS NN +20,70m NN +20,20m BkU untere Sande μHGB = 0,72 μAuftrieb = 0,94 NN +30,50 m Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

23 Hydraulische Nachweise
Unterhaupt - BGS NN +18,65 m - Potenzial untere Sande NN +28,4 m (Druckentlastung) - Potenzial obere Sande NN +30,5 m aus Messung + Vorhaltemaß Nur räuml. Anteil mit  multiplizieren NN +30,50m 26,99 m obere Sande BGS NN +18,65 m 0,91 m (3,4 %) NN +18,15m BkU 26,08 m untere Sande μHGB = 0,97 (0,86) μAuftrieb = 0,94 NN +28,40 m Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

24 Gliederung 1 Geotechnik Geologischer Überblick Baugrundaufbau
Eignung der dichtenden Schicht Durchlässigkeit (Dichtheit) Einstufung des Baugrundes nach DIN 1054 hydraulische Nachweise Auftrieb hydraulischer Grundbruch räumlicher Einfluss 2 Bauausführung Bauvertrag Baugrubenkonzept Herstellung der Baugrube Arbeitsschritte Pumpversuch Baugrube Druckentlastung Unterer Grundwasserleiter Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

25 Bauablauf und Bauzeitenplan
Bauvertrag Bauablauf und Bauzeitenplan Bauvertrag am geschlossen Auftraggeber: WNA Magdeburg Auftragnehmer: Arge Neubau Schleuse Wusterwitz Heitkamp / Bauer / Bunte Bauinvestition: rd. 63 Mio. € Wesentliche Termine: Baubeginn: Herbst 2008 Geplante Fertigstellung: 1. Bauabschnitt: Sommer 2012 2. Bauabschnitt Sommer 2013 Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

26 Abmessungen / Konzept Nutzlänge 190 m Nutzbare Breite 12,50 m
Drempeltiefe 4,0 m Hubhöhe max. 4,75 m Hydraulisches System Seitenfüllsystem mit Längskanälen Baustoff Stahlbetonbau – im Kammerquerschnitt offener Rahmen Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

27 Baugrubenkonzept der Ausschreibung
600 m Baugrubenumschließung Zweiphasenschlitzwand D = 80 cm in C20/25 3 m Einbindung in Braunkohle- schluff, bis 33 m unter GOK ca Verpressanker in bis zu 4 Lagen, Verpresslängen bis 36 m ca m³ Bodenaushub Baugrubentiefe bis 14,85 m OK BKS Schnitt Kammer Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

28 Bau – Soll Baugrube Nebenangebot: Dichtwand mit eingestellter
Spundwand Unterschiede: Einphasen - Dichtwand mit eingestellter Spundwand, D = 80cm Spundwand bis L = 21,50 m, Profile PU 28+1 und L 606, insgesamt etwa 2000 t Stahl Draufsicht Unterhaupt Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

29 Bauablauf Baugrube - Herstellen der Leitwand
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30 Bauablauf Baugrube - Aushub Schlitz
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31 Bauablauf Baugrube – Überwachung Aushub
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32 Bauablauf Baugrube – Fertiger Stich Dichtwandlamelle
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33 Bauablauf Baugrube – Spundbohlen mit Ankertöpfen
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34 Dichtigkeitsprüfung Baugrube - Pumpversuch
Höhen in [mNN] 1. Absenkung Baugrube (37 h) 29,41 28,43 26,82 Δh1 = 1,61 m 2. Beharrungs- zustand (12 h) 1 cm/h Q1 = 21 m³/h Δh2 = 10,28 m 3. Wiederanstieg bei Δh = 1,61 m (13 h) 18,15 Q2 = 42 m³/h oder ,9 l/s*1000 m² 4. Auswertung für Endaushub Baugrube dicht Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

35 Bauablauf Baugrube - Anker A-Lage
3,0 m unter GOK / 30,50 mNN 483 Anker / m Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

36 Bauablauf Baugrube - Aushub
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37 Bauablauf Baugrube - Anker B bis D-Lage
B - Lage 9,0 m unter GOK / 24,50mNN 811 Anker / m Unterhaupt C - Lage 11,0 m unter GOK / 22,50mNN 75 Anker / m Unterhaupt D-Lage 12,0 m unter GOK / 21,50mNN 75 Anker / m Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

38 Bauablauf Baugrube – Endaushub und Filtereinbau
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39 Druckentlastung Unterer Grundwasserleiter Randbedingungen
Gelände ca. 33,50 mNN Aushub Unterhaupt 18,65 mNN Aushub Kammer 20,70 mNN Unterkante Braunkohleschluff ca. 3 mNN Druckpotential Unterer Grundwasserleiter ca. 29,50 mNN erforderliche Druckentlastung auf 28,40 mNN Absenkziel 25,00 mNN Längsschnitt Unterhaupt Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

40 Druckentlastung Unterer Grundwasserleiter Maßnahmen
6 Wochen mit 13 Brunnen Absenkziel im Brunnen ca. 14 mNN Überwachen mit Druckaufnehmern inkl. Alarmwerten zusätzlich manuelle Messung alle drei Stunden Referenzbrunnen Pumpenwache, Ersatzpumpen und Notstromaggregat durchgehend vor Ort Möglichkeit Teilflutung der Baugrube Ende Druckentlastung nach Betonage Sohle Unterhaupt Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

41 Bauablauf Baugrube - Fertige Baugrube
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42 Bauablauf Baugrube - Fertige Baugrube
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