Stadt Lauenburg – Hochwasserschutz Ergebnisse der ingenieurgeologischen Untersuchungen Folie 1 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Aufgabenstellungen: - Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Hochwasserereignissen und der Standsicherheit der Böschungssysteme „Geesthang“ und „Altstadt“ - Untersuchung und Beurteilung der gemeldeten Bodenbewegungen im Untergrund - Geotechnische Bewertung der im Realisierungskonzept genannten Hochwasserschutzvarianten Folie 2 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Untersuchungsbereiche: Die ingenieurgeologischen Untersuchungen wurden in Anlehnung der DIN EN 1997-2 (EC 7) als „geotechnische Voruntersuchung“ durchgeführt. Folie 3 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Systematik der ingenieurgeologischen Untersuchungen: Baugrunderkundung an Land (Geesthang, Elbstraße u. -ufer) - Bohrungen im Trockenbohrverfahren - Drucksondierungen - Kleinrammbohrungen - Ausbau von Inklinometermessstellen Folie 4 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Systematik der ingenieurgeologischen Untersuchungen: Baugrunderkundung im Wasser (Elbe) - Bohrungen im Trockenbohrverfahren - Drucksondierungen Folie 5 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Systematik der ingenieurgeologischen Untersuchungen: Erstellen von schematischen Berechnungsprofilen - Auswertung der Ergebnisse der Baugrunderkundung und der bodenmechanischen Versuche - Festlegung von Homogenbereichen - Entwicklung von Längs- und Querschnitten - Zuordnung der charakteristischen Werte der Bodenkenngrößen - Berechnung der Standsicherheit von verschiedenen Varianten (Ausnutzungsgrad) Folie 6 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation A) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Geesthänge“ Nach Auswertung der Geländeprofile wurden Untersuchungen an zwei schematischen Berechnungsprofilen durchgeführt: 1. Östlicher Geesthang 2. Schlosshang Nachfolgend werden exemplarisch die Untersuchungsergebnisse für den Schlosshang vorgestellt. Folie 7 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation A) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Geesthänge“ Lage: Folie 8 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation A) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Geesthänge“ Darstellung eines schematischen Berechnungsprofiles: Folie 9 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation A) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Geesthänge“ Berechnungsergebnis „Böschungssicherheit“ bei Normalwasser (µ = 0,93): ↓ Folie 10 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation A) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Geesthänge“ Berechnungsergebnis „Böschungssicherheit“ beim abfließenden Wasser (µ = 0,98): ↓ Folie 11 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation A) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Geesthänge“ − Die vorgelegten Untersuchungen zur Böschungssicherheit zeigen für die Geesthänge mit einer Neigung von 1:1,2 und flacher eine Sicherheit von µ < 1,0 − Bei Böschungsneigungen von steiler als 1:1,2 kann der Nachweis der Böschungssicherheit entsprechend des EC 7 und der DIN 4084 nicht geführt werden. In den Bereichen sind bereits heute verstärkt Stützwände etc. verbaut. − Die maßgebenden Gleitkreise bewegen sich ausschließlich im oberen Geländebereich. Folie 12 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation A) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Geesthänge“ - Durch eine laufende Verwitterung der oberflächennahen Böden und der daraus folgenden Verringerung der Scherparameter sind oberflächennahe Schalenbrüche an den Böschungen der Geesthänge nicht auszuschließen. - Tief reichende Gleitkreise zeigen eine deutlich höhere Gesamtstandsicherheit gegen Böschungsbruch. - Die Sicherheiten gegen Böschungsbruch der natürlich entstandenen Geesthänge entsprechen nicht dem in den Regelwerken verankerten heutigen Sicherheitsbedürfnis, labiler Gleichgewichtszustand. Folie 13 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation A) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Geesthänge“ - Aufgrund der vorliegenden Berechnungen und den abgebildeten maßgebenden Gleitkreisen hat eine Hochwassersituation mit steigenden und abfließenden Grundwasser keinen signifikanten Einfluss auf die Gesamtstandsicherheit der Böschungen. Folie 14 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation B) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Altstadt“ Lage: 4c 4a Folie 15 4b 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation B) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Altstadt“ Darstellung eines schematischen Berechnungsprofiles (4b): Folie 16 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation B) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Altstadt“ Berechnungsergebnis „Böschungssicherheit“ bei Normalwasser (BS-P): permanent µ = 0,66 Folie 17 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation B) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Altstadt“ Berechnungsergebnis „Böschungssicherheit“ beim abfließenden Wasser (BS-T): temporär µ = 0,66 Hoher Grundwasserstand Folie 18 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation B) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Altstadt“ - Die Überprüfung der Böschungssicherheit im Bereich der Altstadt ergab eine den vorliegenden Normenwerken ausreichende Sicherheit gegen Versagen (µ < 1,0). - Auch beim Lastfall „abfließendes Wasser“ kann für die Bemessungssicherheit BS-T eine ausreichende Sicherheit nachgewiesen werden (µ < 1,0). - Die Hangsituation der Altstadt weist eine ausreichende Gesamtstandsicherheit auf. - Die Berechnungsergebnisse werden an den aufgebauten Inklinometermessstellen im Promenadenbereich überprüft. Folie 19 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation C) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Bauwerke“ Bei den Untersuchungen zur Gesamtstandsicherheit der Böschungssituation „Altstadt“ wurden für die Ufermauer / Wohnhäuser auf der sicheren Seite liegende Annahmen für die Gründungsebene und Fundamentbelastungen getroffen. Die Berechnungsläufe zeigen vor allem für die Ufermauer einen signifikanten Einfluss der Gründungsangaben auf das Berechnungsergebnis der Gesamtstandsicherheit. Nachfolgend zwei Beispiele: Folie 20 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation C) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Bauwerke“ Einbindung des Fundamentes d = 1,00 m > 1,0 – Ausnutzungsgrad µ = 1,31 Folie 21 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation C) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Bauwerke“ Einbindung des Fundamentes d = 1,25 m < 1,0 – Ausnutzungsgrad µ = 0,80 Folie 22 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation C) Bewertung der Gesamtstandsicherheit „Bauwerke“ Aus den Berechnungsdurchläufen leitet sich für eine belastbare Aussage zur Gesamtstandsicherheit der Bauwerke Untersuchungsbedarf ab. z. B. - Schürfe zur Erkundung der Gründungsebenen und Fundamentbreiten - Vorbemessung zur Ermittlung der Sohlspannungen - Bauwerksbezogene Untergrundaufschlüsse Folie 23 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation D) Untersuchungen und Beurteilungen der gemeldeten Bodenbewegungen im Untergrund Mit der durchgeführten Baugrunderkundung im Bereich der Elbstraße konnten folgende Punkte nachgewiesen werden: - Im Wesentlichen sind alle Gebäude, unabhängig von einer möglichen Unterkellerung, in aufgefüllten, heterogen zusammengesetzten Böden gegründet - Im Lastabtragungsbereich der westlichen Gebäude der Elbstraße wurden oberhalb des Grundwassers setzungsempfindliche, organisch durchsetzte Böden erkundet (Glühverlust: vgl = 10 % bis 20 %; Wassergehalt: w = 80 % bis 100 %) Folie 24 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation D) Untersuchungen und Beurteilungen der gemeldeten Bodenbewegungen im Untergrund Beispiel für die aufgefüllten Böden im Gründungsbereich der Häuser: Mächtigkeit der Auffüllung: 3,2 m Folie 25 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation D) Untersuchungen und Beurteilungen der gemeldeten Bodenbewegungen im Untergrund Beispiel für die organischen Böden im Gründungsbereich: organische Weichschicht Folie 26 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Ingenieurgeologische Bewertung der IST - Situation D) Untersuchungen und Beurteilungen der gemeldeten Bodenbewegungen im Untergrund - Aus der oben beschriebenen Gründungssituation und den vermuteten nicht bemessenen Fundamenten der historischen Gebäude können Setzungen und Verformungen an den Gebäuden abgeleitet werden. - Diese Effekte können durch Hochwasser verstärkt werden, da hierbei eine Entund Wiederbelastung der setzungsempfindlichen Böden stattfindet. - Nachzuweisen sind diese Bewegungen ggf. mit einer bauwerksbezogenen Baugrunderkundung und Beurteilung sowie einen Monitoring (z. B. Rissweiten, Vermessung). Folie 27 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Geotechnische Bewertung der Hochwasserschutzvarianten Gemäß dem Realisierungskonzept liegen 4 Varianten für den Hochwasserschutz vor: Folie 28 a) Anpassung – Sicherung der Elbstraße b) Anpassung – Hochwasserdurale Gebäude und Freiräume c) Schutz – Schutzwand d) Schutz – Hohes Elbufer 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Geotechnische Bewertung der Hochwasserschutzvarianten Aus ingenieurgeologischen Gesichtspunkten ist keine der Varianten auszuschließen. Folie 29 09.03.2016 Stadt Lauenburg, Hochwasserschutz Ingenieurgeologische Untersuchungen Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Folie 30 09.03.2016
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