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Neubau 2. Schleuse Wusterwitz

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

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Presentation Transcript

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

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

  3. Lage der 2. Schleuse Wusterwitz 2. Schleuse Wusterwitz Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  4. Geologischer Überblick Urstromtal: Schmelzwasser-sedimente untergeordnetGeschiebemergel 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 im Tertiär: Entstehung der dichtenden Schicht Pflanzenreste Torf/Mudde Braunkohle/Braunkohleschluff Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  7. Baugrundaufbau Baugrunderkundung: 38 Rammkernbohrungen 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 10-10 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 bindiger Boden nichtbindiger Boden • Sicherheit gegen hydraulischen Grundbruch Berechnungsvorschlag der BAW zur Nachweisführung des hydraulischen Grundbruchs in bindigen Böden Aus Wudke/Witt: „Einfluss von Bodenwiderständen beim Hydraulischen Grundbruch“ Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  19. Hydraulische Nachweise Teilsicherheitsbeiwerte in 2. Berichtigung (2007) der DIN 1054 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 μAuftrieb = 1,01 μHGB = 0,81 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 μAuftrieb = 0,94 untere Sande μHGB = 0,72 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. Anteilmit  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 μAuftrieb = 0,94 μHGB = 0,97 (0,86) NN +28,40 m Neubau 2. Schleuse Wusterwitz – Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

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

  25. Bauvertrag Bauablauf und Bauzeitenplan Bauvertrag am 05.06.2008 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 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. 1.400 Verpressanker in bis zu 4 Lagen, Verpresslängen bis 36 m • ca. 80.000 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 Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  30. Bauablauf Baugrube - Aushub Schlitz Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  31. Bauablauf Baugrube – Überwachung Aushub Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  32. Bauablauf Baugrube – Fertiger Stich Dichtwandlamelle Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  33. Bauablauf Baugrube – Spundbohlen mit Ankertöpfen Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  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 0,9 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 / 11.147 m Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  36. Bauablauf Baugrube - Aushub Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  37. Bauablauf Baugrube - Anker B bis D-Lage B - Lage 9,0 m unter GOK / 24,50mNN 811 Anker / 18.716 m Unterhaupt C - Lage 11,0 m unter GOK / 22,50mNN 75 Anker / 1.766 m Unterhaupt D-Lage 12,0 m unter GOK / 21,50mNN 75 Anker / 1.859 m Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  38. Bauablauf Baugrube – Endaushub und Filtereinbau Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  39. Druckentlastung Unterer GrundwasserleiterRandbedingungen Längsschnitt Unterhaupt Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  40. Druckentlastung Unterer GrundwasserleiterMaßnahmen • 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 Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

  42. Bauablauf Baugrube - Fertige Baugrube Weitere Informationen: www.wna-magdeburg.wsv.de Neubau 2. Schleuse Wusterwitz - Baugrube Christian Puscher, BAW Hamburg / Christian Jöckel, WNA Magdeburg

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