Hamburg A26 – Tiefgründung einer Gas- und Erdkabeltrasse
Geotextilummantelte RSS-Flüssigbodensäulen sichern die Gas- und Erdkabeltrasse im Torfboden und vermeiden kritische Differenzsetzungen im Übergang zur A26.
Flüssigboden Engineering
Setzungsverträgliche Tiefgründung der Leitungstrasse im Torfboden
Im Zuge des Neubaus der A26 musste eine Gashochdruckleitung DN 400 gemeinsam mit einem Erdkabel-Leerrohrpaket die zukünftige Autobahntrasse queren. Der rund 120 m lange Querungsbereich liegt auf mächtigen, stark setzungsempfindlichen Torfschichten und bildet den technisch anspruchsvollsten Abschnitt der insgesamt rund 600 m langen Trasse.
Besonders kritisch waren die unterschiedlichen Belastungs- und Gründungsverhältnisse zwischen der bestehenden Trasse und dem hoch belasteten Autobahnbereich. Um gefährliche Differenzsetzungen zu vermeiden, wurde der RSS-Geoponton auf geotextilummantelten RSS-Flüssigbodensäulen tief gegründet und damit gezielt an die angrenzenden Gründungsverhältnisse angepasst.
Herausforderungen
- Stark setzungsempfindliche Torfschichten mit Wassergehalten bis 684 %
- Tragfähiger Mittelsand erst in Tiefen bis etwa 7 m
- Oberflächennahes Grundwasser
- Stark unterschiedliche Belastung und Konsolidierung der Trassenabschnitte
- Gefahr kritischer Differenzsetzungen der Gashochdruckleitung
- Setzungsverträglicher Anschluss an die steife Gründung des Autobahndamms
- Hohe Verkehrs- und dynamische Schwerlasten
- Konventionelle Tiefgründung neben einer in Betrieb befindlichen Gashochdruckleitung problematisch
Die Lösung
- Tiefgründung des RSS-Geopontons auf geotextilummantelten RSS-Flüssigbodensäulen
- Durchörterung der organischen Weichschichten bis in den tragfähigen Mittelsand
- Lastverteilung vom Geoponton über Gewölbewirkung auf die Säulenköpfe
- Konsolidierung der Flüssigbodensäulen innerhalb von weniger als einer Woche
- Steuerbares mechanisches Verhalten über Rezeptur, Säulengeometrie und Geotextilummantelung
- Anpassung der Gründungssteifigkeit an die angrenzenden Trassenbereiche
- Kombination von Gründung, Abdichtung, Verbau und Leitungsbettung in einem System
Fachplanerische Lösung
- Untersuchung von sieben unterschiedlichen Gründungs- und Bettungsvarianten
- Dreidimensionale Verformungs- und Konsolidierungsanalysen
- Nachweise für Verkehrs- und dynamische Schwerlasten
- Numerischer und analytischer Nachweis der Gewölbewirkung
- Durchstanznachweis des Flüssigbodenblocks
- Dimensionierung von Durchmesser, Raster und Länge der Flüssigbodensäulen
- Bemessung der Einbindung in den tragfähigen Mittelsand und der Geotextilummantelung
- Begleitendes Messkonzept mit täglicher Vermessung der Trasse
Ein instrumentierter Großversuch mit zwei Flüssigbodenblöcken lieferte zusätzlich reale Messdaten für die Kalibrierung des numerischen Setzungsmodells. Die gemessenen Setzungen lagen im Millimeterbereich; das kalibrierte Modell bildete anschließend eine wesentliche Grundlage für die Genehmigungsfähigkeit der Lösung.
FiFB-Lösungen
- Projektspezifische Rezepturen für Säulen und RSS-Geoponton
- Verwendung des örtlich gewonnenen Bodens sowie projektspezifisch angelieferten Sandes
- Definition der erforderlichen Wichte, Steifigkeit, Kohäsion und Druckfestigkeit
- Festlegung der Einbautechnologie nach dem Kontraktorprinzip
- Eignungsnachweis der Mindestdruckfestigkeit anhand von Prüfkörpern
- Laufende Eigenüberwachung
- Freigabe zum Zweitaushub über Penetrationsmessungen und Laborprüfkörper
Flüssigboden-Anwendung
- Tiefgründung von Leitungstrassen in organischen Weichschichten
- Querungen von Straßen und anderen hoch belasteten Verkehrswegen
- Übergänge zwischen unterschiedlich gegründeten Trassenabschnitten
- Gründungen mit hohen Anforderungen an die Setzungsverträglichkeit
- Erschütterungsarme Gründung neben bestehenden Versorgungsleitungen
- Anwendungen mit kurzen Konsolidierungszeiten
- Projekte mit messtechnisch und numerisch abgesicherter Sondergründung