Der Untertagebau in Hamburg umfasst sämtliche geotechnischen Leistungen für unterirdische Bauwerke unter den anspruchsvollen Bedingungen der norddeutschen Lockergesteine. Die Stadt steht auf mächtigen weichsedimentären Schichten aus Sanden, Geschiebemergel und organischen Einlagerungen, die eine präzise Planung nach DIN 4020 und den Empfehlungen des Arbeitskreises „Baugruben“ zwingend erfordern. Eine belastbare Geotechnische Analyse für Tunnel in weichem Boden bildet hier die Grundlage jeder standsicheren Konstruktion.
Die Kategorie betrifft insbesondere innerstädtische Tunnelvortriebe, U-Bahn-Erweiterungen sowie tiefe Versorgungsschächte. Die Herausforderung liegt in der Beherrschung von Verformungen und Grundwasserzutritten, was eine kontinuierliche Geotechnische Baugrubenüberwachung unverzichtbar macht. Ergänzend sichert die Geotechnische Bemessung tiefer Baugruben die Tragfähigkeit der Verbauwände und minimiert Setzungsschäden an der dicht bebauten Umgebung.
Die Krafteinleitung in den Verankerungshorizont muss den lokalen Grundwasserleitern der quartären Elbtalrinne Rechnung tragen – ein hydraulischer Kurzschluss zwischen Aquiferen ist auszuschließen.
Arbeitsumfang in Hamburg
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Risiken und Überlegungen in Hamburg
Die quartäre Geologie Hamburgs birgt spezifische Risiken für die Verankerungsbemessung: In den holozänen Weichschichten der Elbmarsch steht das Grundwasser oft nur 1,5 bis 2,5 Meter unter Geländeoberkante an, was bei Aushubtiefen ab 4 Metern eine wasserdruckhaltende Spundwand mit rückwärtiger Verankerung erzwingt. Die organischen Beimengungen im Klei können zudem zu Kriechverformungen unter Dauerlast führen, sodass die Kriechbruchsicherheit des Verpresskörpers experimentell nachzuweisen ist. Ein weiteres Risiko stellen die glazial vorbelasteten Mergelschichten dar, die bei Entspannung durch Aushub zu einer progressiven Entfestigung neigen und den Herausziehwiderstand unkalkulierbar machen. Die ingenieurtechnische Beurteilung des Baugrunds durch ein akkreditiertes Labor (DIN EN ISO/IEC 17025) ist daher unverzichtbar, um Tragfähigkeitsverluste frühzeitig zu identifizieren und die Ankergeometrie entsprechend anzupassen.
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Unsere Leistungen
Das ingenieurtechnische Leistungsbild zur Verankerungsbemessung in Hamburg umfasst die standortgerechte Baugrunderkundung und die statische Bemessung unter Berücksichtigung des Arbeitsraums nach DIN 4124.
Geotechnische Vorerkundung und Kennwertermittlung
Aufschlussbohrungen und Drucksondierungen zur Bestimmung der Lagerungsdichte und der Scherfestigkeit in den Verankerungshorizonten. Ableitung charakteristischer Bodenkennwerte für den Grenzzustand der Tragfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit.
Statische Bemessung und Ausführungsplanung
Erstellung des Standsicherheitsnachweises für die innere und äußere Tragfähigkeit, Festlegung der Ankergeometrie, des Vorspannprotokolls und des Prüfprogramms gemäß der Hamburger Bauaufsichtlichen Anforderungen.
Häufig gestellte Fragen
Wann wird in Hamburg eine aktive Verankerung einer passiven vorgezogen?
Eine aktive Verankerung wird immer dann erforderlich, wenn Verformungen an der Baugrubenwand oder an angrenzender Bebauung auf ein Minimum begrenzt werden müssen. In den setzungsempfindlichen Weichschichten der HafenCity oder beim Verbau neben historischer Bausubstanz in der Speicherstadt sichern wir die Wand durch Vorspannung der Litzenanker ab, bevor der Aushub die nächste Tiefenlage erreicht. Passive Anker setzen wir dagegen in den steifen Geschiebemergeln der Geest ein, wo die Mobilisierung des Herausziehwiderstands durch kleine Wandverschiebungen tolerabel ist.
Welche Nachweise sind für eine verankerte Baugrube in Hamburg zu führen?
Das Nachweiskonzept folgt dem Grenzzustand GZ 1B (GEO-3) nach DIN EN 1997-1 in Verbindung mit DIN 1054. Konkret sind der Nachweis der inneren Standsicherheit (Materialversagen des Zugglieds), der äußeren Standsicherheit (Herausziehen des Verpresskörpers), die Geländebruchsicherheit und die hydraulische Grundbruchsicherheit zu erbringen. Bei Dauerankern unter Grundwassereinfluss ist zusätzlich die Auftriebssicherheit nachzuweisen und ein korrosionsschutzgerechtes Ankerkopfdetail auszuführen.
Mit welchen Kosten muss ich für die Bemessung einer rückverankerten Baugrubensicherung rechnen?
Das Honorar für die geotechnische Bemessung einer verankerten Baugrube in Hamburg liegt je nach Komplexität und erforderlichem Erkundungsumfang üblicherweise im Bereich von €910 bis €3.760. Einfache zweilagig verankerte Trägerbohlwände auf der Geest sind dabei im unteren Bereich angesiedelt, während mehrlagig verankerte, wasserdruckhaltende Kombiwände in der Elbmarsch mit Finite-Elemente-Modellierung den oberen Bereich erreichen. Die Kosten für die Ankerherstellung und -prüfung sind hierin nicht enthalten.
Welche Bedeutung hat das Grundwasser für die Verankerung in der Elbmarsch?
Das oberflächennahe Grundwasser in der Elbmarsch beeinflusst die Verankerung in zweierlei Hinsicht: Erstens reduziert der Auftrieb die wirksame Vertikalspannung im Boden und damit den Herausziehwiderstand, was durch längere Verpressstrecken kompensiert werden muss. Zweitens führt die hydraulische Gradientenströmung zur Baugrube zu erhöhten Strömungskräften, die in der äußeren Standsicherheitsberechnung als zusätzliche Einwirkung anzusetzen sind. Bei gespannten Grundwasserverhältnissen in tieferen Sandhorizonten ist zudem die Gefahr eines hydraulischen Grundbruchs in der Verpressstrecke zu prüfen.