Geotechnik

Iceland & ECSMGE – TC201 & red lava

Anfang September fand auf Island die European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ECSMGE) statt. Das Technical Committee (TC201) “Dykes and Levees”, in dem ich (Martin Pohl) Sekretär bin, hatte einige Aktivitäten über die kurz berichtet werden soll.

Konferenzzentrum HARPA

Beginnen möchte ich jedoch mit den Reden von der Opening Ceremony. Nahezu alle Redner wiesen auf die Bedrohung durch den Klimawandel eindringlich hin. In den arktischen Regionen sind die Auswirkungen seit längerem sehr deutlich zu spüren. Betroffen sind jedoch alle Gegenden der Erde. Die Delegierten wurden daher aufgefordert dem Klimawandel entgegenzutreten „to win the battle“ … „and not to destroy the earth“.
In der letzten Session vor der Closing Ceremony wurde das Thema wieder aufgegriffen und es wurden erfolgreich praktizierte Beiträge der Geotechnik gezeigt, um Energie einzusparen, wie z.B. Energie-Pfähle, bzw. Versuche gezeigt, um CO2 im Erdreich zu speichern oder umzuwandeln.

Nun zu den Aktivitäten des TC201 auf der ECSMGE:
Durch den Klimawandel mit einem prognostizierten Anstieg des Meeresspiegels sowie bereits zu beobachtenden weltweit vorkommenden Überflutungen gewinnen Deiche und Dämme an Wichtigkeit, was man am gesteigerten Interesse in der Internationalen Community gegenüber der letzten Konferenz in Seoul 2017 deutlich merkte.

Workshop mit Vorträgen aus den Niederlanden, Frankreich und Großbritannien:
Durch den Klimawandel nehmen die Belastungen auf Deiche und Dämme zu. Bisher weniger erforschte mögliche Versagensmechanismen, die unter den geänderten Bedingungen an Relevanz gewinnen, wie z.B. Piping, werden daher aufwändig untersucht sowie Präventionsmaßnahmen / Optimierungen gesucht. Interessant ist, dass in den Niederlanden hierfür ein beträchtliches Forschungsbudget von 5 Mio € pro Jahr zur Verfügung steht. Neben großmaßstäblichen Modellversuchen werden bei den Forschungen sogar full-scale-tests ausgeführt. Weitere Modellversuche in Zentrifugen zum Prozessverständnis der inneren Erosion wurden vorgestellt und diskutiert ebenso wie die aktuellen Entwicklungen im europäischen Forschungsprojekt ICOLD/EUCOLD.

Ausschusstreffen mit Vertretern aus den Niederlanden, Frankreich, Großbritannien, Belgien, Portugal, Mexiko und Deutschland:
Um den Stand des Wissens und der Technik international abzugleichen, wurden die zukünftigen Aktivitäten des Ausschusses diskutiert. Workshops und Sessions werden daher auf der PanAmerikanischen Konferenz in Mexiko 2019 stattfinden sowie auf der ICSMGE 2021 in Australien. Des Weiteren wird es Joined-Sessions mit anderen TCs (TC106 Unsaturated Soils , TC210 Dams) auf Konferenzen geben. Webinare (Video-Vorlesungen) sollen auf der ISSMGE-homepage (www.issmge.org) veröffentlicht werden, damit jede Person mit einem Internetzugang die Informationen erlangen kann. Eine gemeinsame Veröffentlichung über mögliche Versagensmechnismen soll erarbeitet werden, um Forschungsbedarf zu ermitteln und Aktivitäten in diesem Bereich (auch unter dem Zeichen des Klimawandels) voranzutreiben. Die erheblichen und erstmalig beobachteten Auswirkungen auf Deiche und Dämme durch lang anhaltende Trockenperioden, wie in Europa 2018, wurden diskutiert.

Session mit Vorträgen aus den Niederlanden, Frankreich, Großbritannien, Belgien, Deutschland, Italien, Mexiko und den USA:
Neben ähnlichen Aspekten wie im Workshop, wurden probabilistische Verfahren sowie Vorgehensweisen für eine Risikoabschätzung diskutiert. Ein weiteres wichtiges Thema war die Bestandsaufnahme von Deichen und Dämmen sowie die Erstellung eines Katasters mit allen Einfluss- und Zustandsgrößen für eine real-time Bewertung. Dieses auf nationaler Ebene aber auch im internationalen Vergleich.

Zum Abschluss der Konferenz unternahm ich noch eine private geologische Exkursion zu Pferd. Landestypisch auf einem Islandpferd sowie bei 10°C und Nieselregen. Wir ritten auf schwarzen Lavapfaden zu einer einmaligen Stelle auf Island, wo rote Lava im Anschnitt zu sehen ist; entstanden dadurch, dass Lava vor langer Zeit aus einem Vulkan unter Wasser ausgetreten ist und mit Eisen versetzt wurde. Diese Schicht wurde anschließend durch die Plattentektonik über die Geländeoberfläche gedrückt; so die isländische Reitführerin. Für einen norddeutschen Geotechniker eine ehrfurchtsvolle Vorstellung.

BAW besucht die Baustelle am Hauptbahnhof beim Projekt Stuttgart 21

Für das Referat Grundbau der BAW ergab sich am 8. Februar die Möglichkeit, bei bestem Wetter den Umbau des Stuttgarter Hauptbahnhofs vom Kopfbahnhof zum Durchgangsbahnhof als Teilprojekt der Baumaßnahme „Stuttgart 21“ zu besichtigen.

Blick vom Turm auf die Baustelle

Zur Einstimmung wurde ein Blick von ganz oben auf die Baustelle geworfen, bevor es dann in die Tiefe ging. Die Aussichtsplattform auf dem Bahnhofsturm ist zusammen mit der Ausstellung des Turmforums kostenlos zugänglich und bietet eine sehr gute Übersicht über die Baustelle mit den einzelnen Bauabschnitten des zukünftigen Tiefbahnhofs.

Besuchergruppe der BAW

Auf der Baustelle  vermittelte Herr Hammerschmidt von der Firma Züblin, die den neuen Bahnhof baut, zunächst eine Vorstellung vom Gesamtprojekt. Ergänzt wurden die Ausführungen von Herrn Dipl.-Ing. Holger Jud vom Ingenierbüro Smoltczyk & Partner und dem ehemaligen Kollegen Prof. Benz von der Firma Wechselwirkung um die geotechnischen Aspekte. Nachdem die PSA angelegt war, ging es dann in medias res und es konnten zusammen die Arbeiten des Spezialtiefbaus besichtigt werden.

Aufständerung der ehemaligen Bahndirektion

Auch wenn bei jedem einzelnen Bauabschnitt viele technische Herausforderungen zu meistern waren bzw. sind, bildet die Aufständerung der unter Denkmalschutz stehenden ehemaligen Bahnhofsdirektion ein absolutes Highlight. Hier muss das Gebäude auf verschiedenen Tiefgründungen, Kleinverpresspfählen und anschließend Großbohrpfählen nacheinander temporär gesichert werden, bevor es dann abschließend auf dem Deckel des Bahnhofs zu liegen kommt.

Architektonisch und aus Sicht eines Betonbauers ist sicherlich die erste betonierte Kelchstütze (Titelbild) der Höhepunkt der Exkursion. Die Bewehrung besteht aus 11.000 einzelnen Positionen und die Anforderungen an die Schalung und den vom Architekten geforderten Weißbeton sind enorm und können nur mit BIM-Methoden bewältigt werden.

Nesenbachdüker

Der Geotechniker jedoch interessiert sich eher für die Tiefe, weshalb zum Abschluss noch der Abstieg in den schon fertiggestellten Nesenbachdüker erfolgte. Dieser soll bei Starkregenereignissen dafür sorgen, dass das Regenwasser aus der Mischwasserkanalisation Stuttgarts ungehindert in Richtung Neckar fließen kann. Damit war der tiefste begehbare Punkt der Baustelle erreicht und es galt mit vielen Informationen, die bei den Baumaßnahmen der WSV am Neckar aufgrund ähnlicher Geologie hilfreich sein werden, den Heimweg anzutreten.

 

PILE 2017 – International Conference on Advancement of Pile Technology and Pile Case Histories

Im September 2017 wurde die Veranstaltung „International Conference on Advancement of Pile Technology and Pile Case Histories“ – kurz PILE 2017 – auf Bali in Indonesien abgehalten, an der auch die BAW mit Beiträgen aus den Referaten K5 und K6 vertreten war. Die Tagung bot den ca. 300 Teilnehmern ein hoch spezialisiertes Themenfeld rund um theoretische und praktische Fragestellungen des Bauens mit Pfählen. Die hochkarätig vertretenen Keynotespeaker wie Prof. Bengt Fellenius  (seit über 50 Jahren international tätiger Pfahlexperte) oder Sergej Terzaghi (Chefgeotechniker im Bereich Asien/Australien eines international tätigen Ingenieurbüros mit ca. 10.000 Mitarbeitern und Enkel des Begründers der modernen, wissenschaftlichen Bodenmechanik, Karl Terzaghi) waren ebenso beteiligt wie der scheidende Präsident der Internationalen Gesellschaft für Bodenmechanik und Geotechnik (ISSMGE) Prof. Roger Frank (Paris) und sein Nachfolger Prof. Charles W. W. Ng. (Hong Kong).

Der erste Tag der Veranstaltung war geprägt von Workshops zu den Themen Pfahlbemessung und Pfahlprobebelastungen. Hier wurden unterschiedlichste Projekte aus der ganzen Welt vorgestellt in denen u. a. auf das Lastsetzungsverhalten von Pfählen und den Einsatz faseroptischer Messinstrumente bei Pfahlprobebelastungen eingegangen wurde.

Die folgenden Tage waren geprägt von sehr interessanten Vorträgen international renommierter Redner wie Prof. Ikhuo Towhata (ehemaliger Professor der Universität Tokio) u. a. zu Modellversuchen an Pfählen oder Prof. Hesham El Naggar von der Western University aus Kanada zur Bemessung von Schraubpfählen.

Rückblickend bleiben jedoch nicht nur die fachlichen Highlights in Erinnerung, sondern auch, dass große Teile der Insel zu dieser Zeit evakuiert werden mussten, da der Vulkan Agung auszubrechen drohte, was schließlich zwischen November 2017 und Februar 2018 mit mehreren Eruptionen geschah.

Hier können Sie sich die BAW-Präsentationsfolien zum Vortrag „Axial Bearing Capacity of Large Diameter Pipe Piles“ ansehen.

Verfasst von Mussie Kidane

Als wissenschaftlicher Angestellter des Referats K6 beschäftige ich mich vorwiegend mit geotechnischen Fragestellungen im maritimen sowie küstennahen Bereich.

Besuch einer chinesischen Delegation in Karlsruhe

Am 14. und 15. November durfte die BAW eine hochrangige Delegation aus Nanjing und Peking in Karlsruhe begrüßen. Beim Forschungsaustausch mit dem NHRI (Nanjing Hydraulic Research Institute) und der CAE (Chinese Academy of Engineering) standen zum einen die Besichtigung der Staustufe Iffezheim und zum anderen gemeinsame Arbeitsschwerpunkte des NHRI und der BAW im Fokus.

Gruppenbild vor den Hochbehältern

Das NHRI ist das älteste Institut für Wasserbau in China und ist in elf Forschungsabteilungen gegliedert, die sich mit sehr ähnlichen Themen beschäftigen wie die BAW. Dazu zählen Schiffshebewerke, Abladetiefen, Sohlerosion und Verbesserung des Lebensraums für Fische – in diesem Fall chinesische Karpfen. Es verfügt über zwei Außenstellen mit großen Flächen für gegenständliche Modelle, zwei weitere sind in der Planung. In Tiexinqiao beispielsweise gibt es eine etwa einen Kilometer lange Halle, die dem Verlauf eines Jangtsekiang-Modells folgt. Seine Bedeutung als drittlängster Fluss der Erde unterstreicht der chinesische Beiname „Goldene Wasserstraße“.

Die Delegation, bestehend aus Herrn Prof. Zhang, Präsident des NHRI und Mitglied der CAE, Herrn Gao und Frau Tang von der CAE sowie zwei Wissenschaftlern und einem Dolmetscher des NHRI landete am Montag in München und konnte auf dem – nicht ganz direkten – Weg nach Karlsruhe am Schloss Neuschwanstein den ersten Schnee des Winters bestaunen. Am Dienstag wurde in Iffezheim das Wasserkraftwerk und das WSV-Sedimentmanagement erläutert. Am Mittwochvormittag wurden nach einer allgemeinen Vorstellung beider Institute mit ihren Fachabteilungen und der wichtigsten Wasserstraßen beider Länder einzelne Projekte genauer erläutert. Herr Prof. Lu stellte Forschungen zur Erosion am Jangtse vor, Herr Dr.-Ing. Huber gab einen Überblick über aktuelle flussbauliche Projekte, beispielsweise neue Buhnenformen und das Bundesprogramm „Blaues Band“, und Herr Dr.-Ing. Soyeaux präsentierte die Wormser Versuchsstrecke zur technisch-biologischen Ufersicherung. Die Arbeitsatmosphäre war sehr offen und freundlich. Die Verständigung in Englisch funktionierte sehr gut; besonders ungewöhnliche Sachverhalte wurden vom Dolmetscher ins Chinesische übersetzt.

Nach dem Essen in der sonnendurchfluteten BAW-Kantine erhielten die Gäste einen Einblick in die wasserbaulichen Versuchshallen mit den Modellen Geesthacht, Jungferngrund und Lahnstein. Prof. Zhang zeigte sich besonders beeindruckt vom Schiffsführungssimulator, an dem er selbst das Steuer übernehmen konnte.

In der abschließenden Diskussion bestätigten beide Seiten den Eindruck, dass es vielfältige Anknüpfungspunkte in der jeweiligen Arbeit gibt. Auch wenn die physischen Ausmaße der chinesischen Projekte um ein vielfaches größer sind, sind die Herausforderungen ähnlich.

Bevor sie sich zum Weiterflug nach Wien verabschiedete, lud die chinesische Delegation die BAW als Dank für ihre Gastfreundschaft zum zweiten Symposium „Hydraulische Modellierung“ im Mai/Juni 2018 in Nanjing ein.

Verfasst von David Gisen

Als wissenschaftlicher Mitarbeiter der BAW arbeite ich mittels Strömungssimulationen an Projekten zum Fischaufstieg und an meiner Doktorarbeit. Ich habe Bauingenieurwesen mit Vertiefungsrichtung Wasser und Umwelt studiert.

Einteilung des Baugrunds in Homogenbereiche

Die in der „Verdingungsordnung für Bauleistung, Teil C (VOB/C)“ veröffentlichten VOB-Normen beinhalten die Allgemeinen Technischen Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV). Die fachgerechte Anwendung der VOB-Normen bei der Ausschreibung von Bauleistungen soll sicherstellen, dass die Leistungen eindeutig und erschöpfend beschreiben werden. Für die Gewerke des Tiefbaus und des Spezialtiefbaus kommt es besonders auf eine präzise und gleichzeitig knappe Beschreibung der anstehenden Böden an, damit eine Kalkulation der Bauleistungen ohne große Vorarbeiten möglich ist.

Seit August 2015 ist gemäß den Normen der VOB Teil C der Baugrund für Erdbau-, Tiefbau- und Spezialtiefbauarbeiten in Homogenbereiche einzuteilen. Jeder Homogenbereich ist durch mehrere Kennwerte zu beschreiben, für die jeweils eine Bandbreite mit unterer und oberer Grenze anzugeben ist.

Als Hilfestellung für Planer und Geotechnische Sachverständige hat die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) das „Merkblatt Einteilung des Baugrunds in Homogenbereiche nach VOB/C (MEH)“ erarbeitet.  Im Fokus stehen Bauvorhaben des Verkehswasserbaus, bei denen Großgeräte zum Einsatz kommen. Das Merkblatt steht hier zum Download  von der Website der BAW zur Verfügung.

Über Hinweise zu dem Merkblatt und Erfahrungen mit den Homogenbereichen würde ich mich freuen.

Am 30. Januar 2017 veranstaltet die BAW in Hannover ein Kolloquium zur Einteilung des Baugrunds in Homogenbereiche.  Informationen zu dem Kolloquium erhalten Sie hier.

Verfasst von Jan Kayser

Nach dem Studium des Bauingenieurwesens an der RWTH Aachen habe ich am Institut für Grundbau und Bodenmechanik der TU Braunschweig promoviert. Seit 1997 bin ich in der BAW und leite dort seit Februar 2017 die Abteilung Geotechnik.

BAW-Baugrundkolloquium im Rahmen der Bohrtechniktage 2017 in Bad Zwischenahn

26. bis 28. April 2017 im Bau-ABC Rostrup in Bad Zwischenahn

Zum BAW-Baugrundkolloquium, zusammen veranstaltet mit den Bohrtechniktagen, sind viele Tagungsteilnehmer, Besucher und über einhundert Fachausteller nach Bad Zwischenahn in das Bau-ABC Rostrup gereist, dem bundesweiten KompetenzCentrum der deutschen Bauwirtschaft für Brunnenbau, Spezialtiefbau, Bohrtechnik, Horizontal-Spülbohrtechnik und Geotechnik.

Die erfolgreiche Kooperation mit dem Bildungs- und Tagungszentrum Bau-ABC Rostrup fand somit erneut eine Fortsetzung. Interessante Vorträge zu den Themen „Bohrungen und Baugrund, Herausforderungen bei der Ausführung in der horizontalen und vertikalen Bohrtechnik “ sowie die direkte Verbindung zwischen Theorie, Vortrag und dazugehöriger praktischer Vorführung im Austausch mit allen Beteiligten waren das Ziel der Veranstaltung.

Dieses Konzept sorgte für eine sehr gute Stimmung bei den mehr als 750 Teilnehmern und 850 Tagesgästen. Die Veranstaltung diente als Plattform zur Schaffung eines Techniküberblicks mit umfangreichen Möglichkeiten des fachlichen Erfahrungsaustausches zwischen Planern, Behörden, Herstellern und Ausführenden. Fachvorträge aus der BAW sowie von externen Sachverständigen zu Baugrunderkundung und –beschreibung, Bauverfahren sowie Planung und Vergabe von geotechnischen Arbeiten wurden ergänzt durch Vorführungen aus dem geotechnischen Labor einschließlich der Interpretation von Boden- und Felsproben durch entsprechende Fachleute.

Die Veranstaltung war professionell geplant, inspirierend, informativ, unterhaltsam, hochkarätig und richtungsweisend. Es ist der Veranstaltung gelungen, von der handwerklichen Kompetenz bis hin zu hochkarätigen akademischen Vertretern, alle in einem Fachforum zu versammeln. Sie wurde ihrem Anspruch als Wissensdrehscheibe gerecht.

Das nächste Baugrundkolloquium findet gemeinsam mit den Bohrtechniktagen im Mai 2020 statt.

Tagungsband, Vorträge und Fotos finden Sie unter www.bohrtechniktage.de/programm zum Download. Wer nicht dabei war, erhält mit diesem Imagefilm einen Eindruck über die Veranstaltung.

 

Keyfacts:

  • 750 Tagungs-Teilnehmer (45% Zuwachs zu 2014)
  • 850 Tagesgäste
  • Fachausstellung mit 3.000 m² Ausstellungshalle, 1.500 m² Freifläche und 800 m² Freihalle
  • 118 Aussteller aus Deutschland und Europa (27% Zuwachs zu 2014)
  • Fachmesse für Brunnenbau, Baugrunderkundung, Spezialtiefbau und Horizontalspülbohrtechnik (HDD), vertikale und horizontale Bohrtechnik gebündelt in einer Veranstaltung
  • Erste deutschlandweite Fachtagung für Horizontalspülbohrtechnik (Theorie/Praxis/Fachaaustellung)
  • Theorie und Live-Praxis verzahnt in einer Tagung
  • Im Rahmenprogramm: Abendveranstaltung, Ehemaligentreffen, Foyervorträge
  • Studienabschlussarbeiten der Ostfalia Hochschule Suderburg (Partner des Dualen Studiums für Brunnenbauer und Spezialtiefbauer)
  • Bohrtechniktage seit 2008, alle 3 Jahre, 2017 zum 4.ten Mal. Die nächsten Bohrtechniktage mit der BAW finden im Mai 2020 statt
  • Gemeinschaftsveranstaltung Bau-ABC Rostrup, ZDB und BAW
  • Veranstaltung im bundesweiten KompetenzCentrum der Bauwirtschaft für Brunnenbau, Spezialtiefbau, Bohrtechnik, Horizontal-Spülbohrtechnik und Geotechnik.
  • Vorträge zu den Themen „Bohrungen und Baugrund, Herausforderungen bei der Ausführung in der horizontalen und vertikalen Bohrtechnik “
  • Tagungsband, Vorträge und Fotos finden Sie unter www.bohrtechniktage.de/programm zum Download

O-Töne von Besuchern, Gästen, Teilnehmern und Ausstellern:

  • Direkte Verbindung zwischen Theorie, Vortrag und dazugehöriger praktischer Vorführung im Austausch mit allen Beteiligten.
  • Hohe Zustimmung bei den mehr als 750 Tagungs-Teilnehmern.
  • Die Veranstaltung diente als Plattform zur Schaffung eines Techniküberblicks mit umfangreichen Möglichkeiten des fachlichen Erfahrungsaustausches zwischen Planern, Behörden, Herstellern und Ausführenden.
  • Fachvorträge aus der BAW sowie von externen Sachverständigen zu Baugrunderkundung und –beschreibung, Bauverfahren sowie Planung und Vergabe von geotechnischen Arbeiten wurden ergänzt durch praktische Vorführungen aus dem geotechnischen Labor einschließlich der Interpretation von Boden- und Felsproben durch entsprechende Fachleute.
  • Die Veranstaltung war professionell geplant, inspirierend, informativ, unterhaltsam, hochkarätig und richtungsweisend.
  • Es ist der Veranstaltung gelungen, von der handwerklichen Kompetenz bis hin zu hochkarätigen akademischen Vertretern, alle in einem Fachforum zu versammeln.
  • Sie wurde ihrem Anspruch als Wissensdrehscheibe gerecht.
  • Abendveranstaltung als lockere Austauschplattform mit Liveacts.

Verfasst von Gerd Siebenborn

Gerd Siebenborn | Referat Geotechnik Nord | Abteilung Wasserbau im Küstenbereich | Bundesanstalt für Wasserbau | Federal Waterways Engineering and Research Institute | Wedeler Landstraße 157 | 22559 Hamburg | E-Mail: gerd.siebenborn@baw.de | Tel.: +49 40 81908-327 | Fax: +49 40 81908-527 | http://www.baw.de