TU Berlin - Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik Seite 29
Wissenschaftliche Beurteilung des Schadenfalls an der BAB A 20 bei Tribsees Abschlussbericht Rev.3

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Grundwasserstand [m HN]
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01.01.2013 20.07.2013 05.02.2014 24.08.2014 12.03.2015 28.09.2015 15.04.2016 01.11.2016 20.05.2017 06.12.2017
Datum 1 .
——-Grenztalmoor6 ——-Mittlere Trebel 9

 

Bild 16 Grundwasserstände der Grundwasserpegel „Grenztalmoor 6“ und „Mittlere Trebel 9“ [17]

4.6.2 Hydrologie

Da das Einzugsgebiet der Trebel im Wesentlichen die Räume um Grimmen und Tribsees umfasst, wird die
Hydrologie von dem regionalen Niederschlagsaufkommen geprägt. In Bild 17 sind daher die jährlichen Nie-
derschläge der Messstation Tribsees Süd für den Zeitraum von 1991 bis 2017 dargestellt. Der mittlere
jährliche Niederschlag liegt bei 634 mm. 2016 war mit 452 mm Niederschlag das trockenste Jahr im Mess-
zeitraum. Die Datenreihe der Tagesniederschläge weist eine kurze Messunterbrechung im Zeitraum
16.11.2017 bis 10.12.2017 auf, so dass die in Bild 17 angegebene Niederschlagssumme von 740 mm nicht
das Jahresmaximum darstellt.

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Niederschlag [mm]

 

 

 

Bild 17 4 Jahresniederschläge am Standort Tribsees (DWD-Datenreihe) [17]

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In Bild 18 sind die Tagesniederschläge der Jahre 2016 und 2017 am Standort Tribsees dargestellt.

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Tagesniederschlag [mm]
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Datum

Bild 18 Tagesniederschläge 2016 und 2017 am Standort Tribsees (DWD-Datenreihe) [17]

Im Monat September 2016 ist fast kein Niederschlag gefallen. Dort zeigten sich ebenfalls die niedrigsten
Pegelstände im Grundwasser (Bild 16). 2017 war hingegen ein wesentlich feuchteres Jahr. Auffallend sind
hier größere Niederschläge mit über 30 mm pro Tag. Die größte Niederschlagsmenge wurde am
05.10.2017 mit.52 mm gemessen. Dies war nach 64,6 mm am 29.07.2011 die zweitgrößte gemessene

Niederschlagsmenge seit 1991. Im Zeitraum vom 04. bis 07.10.2017 summierte sich die Niederschlags-

menge auf 88 mm.

Die Trebel befindet sich aufgrund ihrer Höhenlage nahe des Meeresspiegelniveaus und des geringen Ge-
fälles zur Vorflut (Peene) im Einflussbereich der Ostsee. So haben erhöhte Wasserstände in der Ostsee
über die Peene auch Auswirkungen auf die Trebelwasserstände, indem der Trebelabfluss behindert wird
und ein Aufstau erfolgt. Die Trebel wird nicht mit Salzwasser der Ostsee durchmischt.

Etwa 250 m nordöstlich der Schadstelle der A 20 befindet sich der Fließgewässerpegel Tribsees Süd
(Bild 19) mit der Pegelkennzahl 04754.0 am Westufer der Trebel.

   
 
 

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Tribsees

Grammow

 
 
  

‚Behren. Lübchin
Bild Pr Standort Pegel Tiihssss Süd (links) mit Lage an Trebel nördlich der L 19 (rechts) [17]

Für den Zeitraum vom 01.11.1950 bis 31.10.2017 wurden die Wasserstände aufgezeichnet, In Bild 20 sind
Wasserstände für den Zeitraum vom 01.11.1999 bis 31.10.2017 aufgetragen.

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Zeitraum 01.11.1999 bis 31.10.2017

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Wasserstand Trebel [m HN]
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Datum

 

Bild 20 Wasserstände als Tageswerte am Pegel Tribsees Süd [17]

Im Zeitraum 2001 bis 2008 ist die Schwankungsbreite der Wasserstände der Trebel mit ca. 0,5 m relativ
einheitlich. Danach werden wieder größere Schwankungsbreiten registriert, wobei die höchsten Wasser-
stände wenige Tage nach Starkniederschlägen erreicht werden.

4.6.3 Chemismus des Grund- und Oberflächenwassers und des Bodens

Das Tal der Trebel weist im Hinblick auf das Angriffspotential des Grundwassers günstige Bedingungen
auf, da auf Grund von Grundwasserbewegungen umgesetzte Stoffe abtransportiert und neue reaktionsfä-
hige Stoffe an die Gründung gelangen können. Insbesondere Moorwasser kann kalklösende Kohlensäure,
freie Mineralsäuren, Humussäuren und Sulfate enthalten, die betonangreifend wirken und das Abbindever-
halten beeinflussen. Dabei kann der Zementstein durch die organischen Säuren zerstört werden, in dem
der Zementstein gelöst wird und Hydratverbindungen zersetzt werden. .

Aus dem Baugrundgutachten vom geotechnischen Institut Prof. Magar aus dem Jahr 1999 [12] geht hervor,
dass das Grundwasser aus dem zweiten Grundwasserstockwerk in den unteren Sanden generell nicht
betonaggressiv ist. Bei vier Pegeln, die im Torfniveau eingebaut sind, wurde nach Kurzpumpversuchen
dreimal keine Betonaggressivität festgestellt. Nur eine Probe aus der Grundwassermessstelle 12, die im
Bereich der Trebelbrücke östlich der Schadstelle liegt, ist wegen des Gehaltes an kalklösender Kohlen-
säure von 59,4 mg/l als stark betonangreifend nach DIN 4030 einzustufen.

Bei den Aufschlussarbeiten 2017 wurden Wasser- und Bodenproben entnommen und auf betonaggressive
Inhaltsstoffe untersucht. Bei BK 2/17 im Bereich der Schadstelle (Bild 5 und Bild 6) wurde im ersten Grund-
wasserstockwerk bei 8 bis 11 m Tiefe und im zweiten Grundwasserstockwerk bei 33 bis 35 m Tiefe Grund-
wasser untersucht, welches nach DIN EN 206-1 als nicht angreifend einzustufen ist. Aus der Bohrung BK
25/17 (westlich der Schadstelle am Betriebs-km 167+651) wurden Bodenproben untersucht. Für den Torf
wurde der Angriffsgrad schwach angreifend und für die Mudde und den Ton nicht angreifend gegenüber
Beton ermittelt [14].

Im Zuge der Begutachtung des Schadensfalls wurde 2019 Wasser aus dem Bereich des Torfes entnom-
men, an die TU Berlin geliefert und chemisch analysiert [18]. Auch hier wurde keine betonangreifende
Wirkung festgestellt.

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Aus fünf Torfstichen westlich und nördlich von Tribsees wurden über einen Messzeitraum vom 03.04.2002
bis 04.09.2002 Proben zur Untersuchung der Grundwasserbeschaffenheit aus bestimmten Probentiefen
entnommen. Die hier ermittelten Werte zeigen keine Hinweise auf betonangreifende Eigenschaften.

Zur Gewässerbeschaffenheit der Trebel liegen Ergebnisse physikalisch-chemischer Untersuchungen für
die Messzeiträume 20.01.2015 bis 15.12.2015 und vom 19.01.2016 bis 13.12.2017 vor. In Tabelle 11 sind
ausgewählte Parameter bzw. Merkmale und zugehörige Messwerte enthalten. Hierbei handelt es sich um
jene Merkmale, die ab bestimmten Konzentrationen betonangreifende Eigenschaften aufweisen können.
Die Merkmale Ammonium-Stickstoff, Chlorid und pH-Wert wurden in den Messreihen monatlich und die
Merkmale Sulfat und Magnesium jeden zweiten Monat ermittelt.

Tabelle 11 Gewässerbeschaffenheit der Trebel anhand ausgewählter Merkmale [17]

Merkmal Einheit | Messzeitraum
ae = foonisos1o12 [msnunomn
Ammonium-Stickstoff NH«-N 20.01.15 bis 13.12.17
Magnesium Mg? 20.01.15 bis 15.12.15
Chlorid CH 20.01.15 bis 13.12.17

Da die Werte in Tabelle 11 in einem Fließgewässer und nicht im Grundwasser gemessen wurden, ist dies
bei der Beurteilung zu berücksichtigen. Für eine grobe Einschätzung kann festgehalten werden, dass die
Werte allesamt im nicht betonangreifenden Bereich liegen.

   

 

 

         
   
   
   
  
     
  

   
   
  
  

 
 
 

 
 
   

 

   

 

 

   
    
 
  

   
  

 

  
    

 

Nach den Kriterien der DIN EN 1008:2002-10 „Zugabewasser für Beton - Festlegung für die Probenahme,
Prüfung und Beurteilung der Eignung von Wasser, einschließlich bei der Betonherstellung anfallendem
Wasser, als Zugabewasser für Beton“ sind die festgestellten Parameter der untersuchten Wässer für eine
Betonherstellung als unkritisch zu bezeichnen.

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5 _Straßenoberbau und Unterbau

Nach Eintritt des Schadensfalles wurde entschieden, den Straßenoberbau und den Unterbau (Dammbau-
werk) bis auf eine Ordinate von 2,3 m HN vollständig zurück zu bauen. Die Arbeiten erfolgten bis Mai 2018
und sind in [19] dokumentiert. Eigene Untersuchungsergebnisse liegen dazu nicht vor, so dass hier aus-
schließlich auf die vorhandenen Unterlagen zurückgegriffen werden konnte.

5.1 Straßenoberbau

Im Bereich der Trebelquerung wurde die A 20 in Asphaltbauweise Bauklasse | ausgeführt und 2005 dem
Verkehr übergeben. Nach dem zur Bauausführung geltenden Regelwerk (Richtlinien für die Standardisie-
rung des Oberbaues - RStO 86/89) wurde der Oberbau mit einer 26 cm dicken bituminösen Decke auf
einer hydraulisch gebundenen Tragschicht / Verfestigung (im weiteren als HGT bezeichnet) ausgeführt.

Zur Erfassung des Zustandes der Straßenoberfläche wird an Bundesautobahnen im Abstand von vier Jah-
ren die Zustandserfassung und -bewertung (ZEB) ausgeführt. Für den vorliegenden Streckenabschnitt lie-
gen die Daten der Kampagnen von 2006, 2010 und 2014 vor. Eine Auswertung erfolgte durch die BASt
[20]. Es wurden bis 2014 keine nennenswerten Auffälligkeiten und ein guter Straßenzustand festgestellt.
Kleinere Instandsetzungsmaßnahmen sind anhand der Befahrungsvideos erkennbar gewesen.

Zur Ermittlung der Dicke der Schichten des Straßenoberbaus wurden die Ergebnisse zum Vorbohren für
die Erkundungsbohrungen und die Drucksondierungen aus den Jahren 2017/2018 und einem im August
2017 ausgeführten Schurf auf der linken Richtungsfahrbahn km 167+967 bis 167+985 herangezogen. In \
Bild 21 sind die Ergebnisse für den gesamten Streckenabschnitt grafisch aufgetragen.

  
    

  
 

 

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Betriebskilometer

—— Asphalt ——HGT gesamt

Bild 21 Ermittelte Schichtdicken Straßenoberbau aus den Ergebnissen Vorbohren für Bohrungen und
Drucksondierungen (2017/2018) [14][21]

Von km 167+250 bis km 167+945 lag folgender Straßenoberbau vor:
> Asphalt ii. M. 25,7 cm
>» HGTi.M. 21,0 cm
> Gesamt: i. M. 46,7 cm

Von km 168+560 bis km 168+620 (östlich Trebelbrücke) lag folgender Straßenoberbau vor:
> Asphalt i.M. 25,4 cm
>» HGTi.M. 20,4 cm
> Gesamt: i. M. 45,8 cm

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_ Die Ergebnisse bestätigen prinzipiell den planmäßigen Straßenoberbau mit 26 cm dicker Asphaltdecke und
Asphalttragschicht auf einer hydraulisch gebundenen Tragschicht / Verfestigung (hier mit ca. 20 cm Dicke).
Auffallend in Bild 21 ist die starke Zunahme der Asphaltdicke ab km 167+945 bis zum Westwiderlager der
Trebelbrücke. Ein Detailauszug hierzu ist in Bild 22 dargestellt. Die Ergebnisse ab km 167+922 stammen

ausschließlich von der rechten Richtungsfahrbahn (Ri. AD Uckermark).
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Betriebskilometer

 

Asphalt ——HGT -gesamt

Bild22 Ermittelte Schichtdicken Straßenoberbau km 167+800 bis 168+000 [14][21]

Von km 167+945 bis km 168+000 lag auf der rechten Richtungsfahrbahn folgender Straßenoberbau vor:
> Asphalt i. M. 32,8 cm
> HGTi.M. 20,4 cm
> Gesamt: i. M. 53,2 cm

Bei dem Schurf auf der linken Richtungsfahrbahn km 167+967 bis 167+985 [21] wurde folgender Straßen-
oberbau festgestellt:
‚> Asphalt i. M. 48,3 cm
> HGTi.M. 19,3 cm
> Gesamt: i. M. 67,6 cm

Während die Dicke der hydraulisch gebundenen Tragschicht / Verfestigung auch ab km 167+945 in etwa
unverändert bis zum Westwiderlager der Trebelbrücke bleibt, nimmt die Dicke der Asphaltschichten bis auf
35 cm (rechte RF) und nach den Ergebnissen der Schurfaufnahme bis 50 cm (linke RF) zu. Die Schichtdi-
ckenzunahme im Asphalt liegt im Bereich der Schadstelle. Es ist unwahrscheinlich, dass diese Schichtdi-
cken bereits zur Verkehrsfreigabe vorlagen. In [21] wird angegeben, dass im Jahr 2015 und 2016 in diesem
Bereich Sanierungsmaßnahmen ausgeführt wurden. Insgesamt wurden nach den Untersuchungsergebnis-
sen (Vorbohren rechte RF und nur Schurfbereich linke RF) mindestens 100 m? Asphalt, also mehr als 200 t,
zusätzlich verbaut. Unterlagen zu diesen Sanierungsmaßnahmen konnten nicht zur Verfügung gestellt und
damit auch nicht bewertet werden.

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| 5.2 Unterbau

Der Unterbau (Dammbauwerk) wurde prinzipiell zweigeteilt vorgesehen (siehe Bild 3). Der untere Bereich
sollte aus erdstatischen Gründen als bindemittelverbessertes Bodenpaket hergestellt werden. Die Ober-
kante des bindemittelverbesserten Bodenpakets war in den Planunterlagen festgelegt. Darüber, im oberen
Bereich, konnten entsprechend dem straßenbautechnischen Regelwerk anderweitige Dammschüttmateri-
alien eingebaut werden. Der Schichtenaufbau des Dammes wurde untersucht und ist in [21] und [19] do-
kumentiert. Hiernach war der obere Dammbereich sehr heterogen aufgebaut aus eng gestuften Sanden,
schluffigen bis stark schluffigen Sanden und untergeordnet weit gestuften Kiesen in sehr unregelmäßiger
Verbreitung. Teilweise wurden bindemittelverbesserte Abschnitte festgestellt.

Unterlagen zu Eigenüberwachungs- und Kontrollprüfungen für den Straßenunterbau waren nicht auffind-
bar. Vereinzelt vorhandene Unterlagen zu Einzelprüfungen waren nicht zuzuordnen.

Der Damm wurde mit einer Regelböschungsneigung von 1 : 1,5 ausgeführt.

Hinsichtlich der festgestellten Oberkante des bindemittelverbesserten Bodenpakets wurde in [19] ein Ver-
gleich mit den geplanten Oberkanten vorgenommen. Hierzu wurde an insgesamt 16 Stellen die Schichtung
während des Dammrückbaus aufgenommen. Von Betriebskilometer 167+510 bis 167+750 sollte bis
+2,99 m HN bindemittelverbesserter Boden eingebaut werden. Festgestellt wurde die Oberkante zwischen
+2,3m HN und +2,6 m HN. Die Schicht wurde in diesem Bereich mit einer zu geringen Mächtigkeit einge-
baut.

Von Betriebskilometer 167+873 bis 167+910 wurde die Oberkante des bindemittelverbesserten Bodenpa-
kets an 6 Stellen eingemessen (Tabelle 12). Planmäßig sollte die Oberkante hier bei +3,72 m HN liegen.

Tabelle 12 Festgestellte Oberkante bindemittelverbesserte Schicht, aus [19]

 

Oberkante bindemittelver-

   
  
 
 
  
 

 

 

 

 

  
 

 

 

 

 

 

 

 

Betriebs-km Lage zur Achse besserte Schicht [m HN] Bemerkung
167+873 li. RF 2,1
167+880 - re. RF 2,7
2,9... 2,0 m HN Sand;
167+885 re. RF 3,0 1,8 m HN Geogitter;
1,4 m HN CSV-Säule
2,8 ....2,1m HN Sand;
167+878 Achse 3,2 2,0 mHN Geogitter;
1,6 m HN CSV-Säule
167+910 li. RF 3,5
167+910 re. RF 3,6

 

 

Mittels eines Baggerschurfes, gesichert mit mobilen Verbauelementen, wurde im August 2017 im Bereich
des Seitenstreifens der linken RF unmittelbar westlich der Trebelbrücke im Bereich des späteren ersten
Bruches der Dammaufbau überprüft [21]. An einer Stelle wurde der Schurf bis 4,9 m unter Oberkante Fahr-
bahn abgeteuft. Die Oberkante der bindemittelverbesserten Schicht wurde hier bei +2,1 m HN festgestellt.
Oberhalb dieser Ordinate wurde ab +4,5 m HN eine zweite bindemittelverbesserte Schicht von 0,5 m Mäch-
tigkeit erkundet. Zwischen der hier festgestellten oberen und unteren bindemittelverbesserten Schicht wur-
den als Dammschüttmaterialien kalkfreie eng gestufte. Sande und Sande mit schluffigen Anteilen ausge-
wiesen.

Zum Unterbau im Bereich der Schadstelle ist anhand der Luftbilder (siehe Bild 2) erkennbar, dass hier im
unteren Bereich auf beiden Seiten des Dammes Steinschüttungen aufgebracht waren. Derartige Maßnah-
men werden oft im Zusammenhang mit der Beseitigung von Böschungsschäden ausgeführt. Eine Nach-
frage beim Landesamt für Straßenbau und Verkehr M-V, Abteilung 3 Autobahn zum Zweck und Zeitpunkt
der ausgeführten Maßnahmen wurde bisher nicht beantwortet.

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6 Gründung des Dammbauwerkes

Der Prinzipquerschnitt für das Dammbauwerk ist in Bild 23 dargestellt.

Messnagel Fa geodätischer Überstand 1mü
achrichtlich tahlstab @ 2 20 mm [Messpunkt Arbeitsebene
?STO 86/89 Einbindetiefe > 0.8m

2 850 mm

  
  
   
 
  
  
  
  
 
    

 

Tragschicht Länge
Tragschicht

 

BefestigungsscH

geodätischer Messpunkt _
zum Anschluss Horizontal- ee
inklinometer an Geodäsie "

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U MH

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FSSEE
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S

nicht tragfähiger

Boden

(Torf, Mudde / Faulschlamm ı
organischer Schluff)

bis rd. 13 m unter GOK

Ku
ECESTTTITIITTIITETTS
FIIIIIIIIITTTTTS
urn___—_——.—.—S

msn Sense
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Säulenlänge
Iminrd. 1-13.5 m

EI

\ - tragfählger
CSV - Säulen . Boden
(Unterer Sand,
Geschiebemergel, -ehm)

 

Bild23 Prinzipquerschnitt Dammbauwerk BAB A 20 [22]

Ausgehend von einer Arbeitsebene, welche auf das ursprüngliche Gelände mit einer Mächtigkeit von
0,65 m aus Sand aufgebracht werden sollte, wurden die CSV-Säulen hergestellt. Für die Säulen wurde ein
Viereckraster mit Säulenabständen von 0,7 m bis 1,2 m vorgesehen, wobei die größeren Abstände im
Randbereich vorlagen. Der Säulendurchmesser wurde mit mindestens 0,15 m angenommen. Die Säulen-
länge variiert zwischen 1 m und 13 m in Abhängigkeit von den anstehenden gering tragfähigen Böden.
Nach Herstellung der CSV-Säulen sollte oberhalb der Säulenköpfe eine Ausgleichsschicht aus Sand von
0,2 m und darauf ein bindemittelverbessertes Bodenpaket, welches mit einer Geokunststoffbewehrung ver-
sehen wurde, aufgebracht werden. Anschließend sollten die restliche Dammschüttung sowie der Straßen-
oberbau hergestellt werden.

Zum messtechnischen Nachweis der Verformungen wurden Vertikal- und Horizontalinklinometer eingebaut
sowie geodätische Messpunkte eingerichtet.

6.1 Arbeitsebene

Die Herstellung der Arbeitsebene erfolgte auf dem ursprünglichen Gelände nach dem Auslegen eines
Vliesstoffs und eines Geokunststoffs, ‚welche aus konstruktiven Gründen angeordnet wurden. Anschlie-
ßend wurde Sandschüttung des Dammes im Juli und August 2001 aufgebracht [6].

Bei den sehr stark kompressiblen Torfen führt das Aufbringen einer Sandschüttung zwangsläufig zu Set-
. zungen. Zur qualitätsgerechten Herstellung der CSV-Säulen muss die Arbeitsebene ein annähernd glei-
ches Niveau aufweisen. Hierzu müssen aufgetretene Setzungen ausgeglichen werden. Dies führt zu er-
neuten Belastungen und daraus resultierenden weiteren Setzungen. Zur Überprüfung der tatsächlichen
Mächtigkeit der Arbeitsebene wurden die 2017 ausgeführten Bohrergebnisse und hier die festgestellte
Oberkante des Torfes mit den eingemessenen Geländehöhen an den Vertikalinklinometern verglichen. Die

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Geländehöhe an den Vertikalinklinometern (VIK) stellt die ehemalige Oberkante der Arbeitsebene dar (Ta-
belle 13).

Tabelle 13 Mächtigkeit Arbeitsebene, aus [14] .

   
   
    
 
 
 
 
   
   
   
   

   
    
 

 

 

   
      

 
     
 

Oberkante Torf Oberkante Differenz Oberkante Gelände VIK —
Betriebs-km BK 2017 Gelände VIK Oberkante Torf BK 2017
[m HN] [m HN] = Mächtigkeit Arbeitsebene [m]

167+336
167+552
167+751
167+836
167+962a
167+962b

   
  

144+715
144+800
144+926a
144+926b

 
 

 

   
   

 

  

 

 

2,95 | |

Am Betriebs-km 167+667 (Bau-km 144+631) wurde im Jahr 2019 ein Baggerschurf als vorlaufende Maß-
nahme für die Herstellung eines Spundwandkastens zur Erkundung der CSV-Säulen angelegt sowie zwei
Bohrungen ausgeführt. Die Oberkante des Torfes wurde hier bei -0,1 m HN erbohrt, die Oberkante der
ehemaligen Arbeitsebene bei +1,7 m HN eingemessen, so dass sich hier eine Mächtigkeit der Arbeits-
ebene von 1,8 m ergibt.

6.2 Stabilisierungssäulen zur Untergrundverbesserung

6.2.1 Allgemeines

Stabilisierungssäulen sind Tragglieder, die unbewehrt und schlank sind und hydraulisch abbinden. Entwi-
ckelt wurde das ursprüngliche Bauverfahren in Skandinavien um 1970. Bei diesem Verfahren wurden unter:
Zuhilfenahme eines Mischwerkzeuges durch Vermengen des anstehenden Bodens mit Kalk, Tragsäulen
hergestellt. In den weiteren Jahren wurde das Verfahren weiterentwickelt und eine Variation von verschie-
denen Traggliedern wurde hervorgebracht. Diese besitzen unterschiedliche Durchmesser, Steifigkeits- und
Festigkeitseigenschaften.

In Abhängigkeit vom Herstellverfahren können vier verschiedene Arten von Stabilisierungssäulen unter-
schieden werden: Trockenmörtelsäulen (TMS), Nassmörtellsäulen (NMS); Hydraulisch gebundene Stopf-
säulen (HSS) und Bodenmischsäulen (BMS). Die beim Bau der BAB A 20 ausgeführten CSV-Säulen (Com-
bined soil stabilisation with vertical columns bzw. Coplan Stabilisierungsverfahren) sind den Trockenmör-
telsäulen zu zuordnen.

Im Jahr 1995 hat die die COPLAN Ingenieurgesellschaft in Deutschland das Verfahren, sowie die Vorrich-
tung zur Herstellung der CSV-Säulen entwickelt und zum Patent angemeldet. Dieses Verfahren soll zur
Stabilisierung von bindigen Böden mit ungenügender Tragfähigkeit dienen [23][24]. Die Stabilisierungssäu-
len werden im Verdrängungsverfahren hergestellt, so dass kein Bodenmaterial gefördert wird und eine
Entsorgung von Fördermaterial entfällt. Da die Säulen mit einer Endlosschnecke hergestellt werden, treten
keine Erschütterungen bei der Herstellung auf. Unterschiedliche Grundwasserstockwerke auch bei ge-
spannten Grundwasserverhältnissen werden nicht verbunden.

Einheitliche Bemessungs- und Berechnungsgrundlagen für Untergrundverbesserungen existieren nicht. Im
Jahr 2002 wurde das „Merkblatt für die Herstellung, Bemessung und Qualitätssicherung von Stabilisie-
rungssäulen zur Untergrundverbesserung - Teil | - CSV Verfahren“ von der Deutschen Gesellschaft für
Geotechnik e. V. herausgegeben [25]. In diesem Merkblatt sind neben Verfahrensbeschreibung, Anwen-
dungs- und Einsatzmöglichkeiten sowie Wirkungsweise auch Bemessungsansätze und Vorschläge zur
Qualitätssicherung (Planung, Herstellung und Prüfungen) enthalten. Unter bestimmten Voraussetzungen
können Stabilisierungssäulen auch in organogen und organischen Böden hergestellt werden. Grundsätz-
lich soll während der Ausführung der CSV-Säulen für jede Säule das Herstelldatum, die Position, der Vor-

Seite 38 TU Berlin - Fachgebiet Grundbau und Bodenmechanik
Wissenschaftliche Beurteilung des Schadenfalls an der BAB A 20 bei Tribsees Abschlussbericht Rev.3

schub (sowohl beim Einfahren als auch beim Ziehen der Schnecke), die Drehgeschwindigkeit und die Vor-
schubkraft der Förderschnecke über die Tiefe in einem Herstellungsprotokoll aufgezeichnet werden. Zum
Nachweis der äußeren Tragfähigkeit sind Probebelastungen auszuführen. Die innere Tragfähigkeit orien-
tiert sich an materialtechnischen Untersuchungen.

6.2.2 Planunterlagen zur Herstellung der CSV-Säulen

Für die Herstellung der CSV-Säulen erfolgte planungsseitig eine Blockeinteilung. Westlich der Trebelbrü-
cke wurde eine Einteilung in 38 Blöcke beginnend am Bau-km 144+200 vorgenommen. Die Länge eines
Blockes beträgt 20 m. Die Breite entspricht der Dammaufstandsfläche. Für jeden Block wurden die Säu-
lenlängen entsprechend den festgestellten Baugrundverhältnissen festgelegt. Innerhalb eines Blockes gab
es bezüglich der Säulenlängen Differenzierungen. Der Schadensbereich erstreckt sich über die Blöcke 35
bis 38. Ein Ausschnitt aus dem Höhenplan mit Blockeinteilung Block 32 bis 38 ist in Bild 24 dargestellt.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Widerlager West
Bi 32 Blo:k 33 Block 34 Block 35 Block 6 Bloch 37 Block 38 : Achse 1
1 u 1 7 Tr Trebelbrücke BW 82/3113
na na "ma Bau-km 144+973
144+850 144+926 144+950
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Bild 24 Höhenplanausschnitt mit Blockeinteilung und geplanten Säulenlängen [26]

Im Höhenplan sind neben den geplanten Säulenlängen die Lage der geplanten Messquerschnitte (MQ)
sowie die Oberkante der bindemittelverbesserten Schicht eingetragen. Für die Blöcke 35 bis 38 lag diese
bei +4,3 m HN. In [21] wurde die Oberkante der bindemittelverbesserten Schicht bei +2,1 m HN festgestellt.

Weiterhin ist eine Prinzipskizze zur Bestimmung der Säulenlänge angegeben [26]. Aus der Prinzipskizze
(Bild25) geht die Mächtigkeit der Arbeitsebene von 0,65.m und der Durchmesser der Säulen von
d2 0,15 m hervor. Für die Einbindung der Säulen in den genannten tragfähigen Boden unterhalb der
Weichschicht werden zwei Kriterien aufgeführt. Der tragfähige Boden soll einen Spitzendruck der Druck-
sonde von gs 2 1,5 MN/m? aufweisen..Bei der Herstellung der Säulen soll beim Einfahren eine Kraft von
50 kN erreicht werden.