Freiburg Winden

- Gewässerquerung Geoponton

Im Zuge des Neubaus der Ortsumfahrung Winden (B 294) war die Ableitung des Regenklärbeckens Ost einschließlich der Querung des Fließgewässers Elz sowie die Herstellung mehrerer tiefliegender Leitungsabschnitte unter äußerst anspruchsvollen geotechnischen und hydrogeologischen Randbedingungen zu realisieren.

Besondere Herausforderungen:

Herstellung von Leitungsgräben und Baugruben im Grundwasser und im Fließgewässer Elz bei sehr beengten Platzverhältnissen.
Hohe Grundwasserstände sowie wechselnde Wasserstände des Fließgewässers mit temporärer Überflutung.
Sehr ungünstige Baugrundverhältnisse mit groben Blocklagen und inhomogenen Schichten, die konventionelle Verbausysteme und Wasserhaltungen technisch wie wirtschaftlich erschwert hätten.
Vermeidung großflächiger Wasserhaltungsmaßnahmen mit potenziellen Auswirkungen auf Grundwasser, Umwelt und Standsicherheit angrenzender Bereiche.
Nutzung und Wiederverwertung des anstehenden Bodenmaterials unter Einhaltung der Vorgaben des BBodSchG, der VwV Boden sowie des Kreislaufwirtschaftsgesetzes.
Hohe Anforderungen an Bauzustandssicherheit, insbesondere bei abschnittsweiser Herstellung, Hochwasserereignissen und wechselnden Bauphasen.

Die Lösung:

Abschnittsweise Herstellung von Geopontons im Grundwasser und unter Wasser (Kontraktorverfahren) unter Verwendung des anstehenden Aushubmaterials.
Ausbildung eines monolithischen, hydraulisch wirksamen Flüssigbodenkörpers, der:
- den seitlichen und unteren Wasserzutritt sicher unterbindet,
- eine homogene Lastabtragung gewährleistet,
- und konventionelle Verbausysteme (Spundwände, Dichtwände, Betonbauwerke) vollständig ersetzt.
Nach definierter Rückverfestigung des Flüssigbodens erfolgte der Innenaushub im trockenen Geoponton, wodurch die Rohrverlegung unter kontrollierten Bedingungen möglich wurde.
Rohrverlegung in hängender Bauweise mit anschließender Verfüllung von Bettung und Leitungszone mit RSS-Flüssigboden:
- setzungsarm,
- schwindungsfrei,
- mit definierten mechanischen Eigenschaften.
Für die Elzquerung wurde der Flüssigboden auch im überfluteten Zustand eingesetzt und ermöglichte eine gewässerverträgliche Querung ohne Eingriff in das Flussbett durch massive Bauwerke.

Fachplanerische Lösungen:

Erstellung der Standsicherheitsnachweise (GZG/GZT) für mehrere Flüssigbodenbauwerke (Geoponton A / Geoponton B) als temporäre und funktionale Verbausysteme.
Numerische Berechnungen zur Bewertung von:
- Gesamtverformungen,
- Hebungen infolge Auftrieb,
- Lastumlagerungen während der Bauphasen.
Berücksichtigung aller maßgeblichen Lastannahmen aus Baustellenverkehr, Gerätelasten und Erdüberlagerungen.
Hydrogeologische Bewertung der Wechselwirkungen zwischen Flüssigbodenbauwerk, Grundwasser und Fließgewässer.
Fachliche Ableitung eines wasserdichten, tragfähigen Bauzustands ohne dauerhafte Wasserhaltung.
Integration der Anforderungen aus Umweltrecht, Wasserrecht und Straßenbaurecht in ein konsistentes Planungskonzept
Abstimmung der Bauabläufe und Logistik mit anderen Gewerken zur Sicherstellung eines kontinuierlichen und störungsfreien Baufortschritts.

FiFB-Lösungen:

Entwicklung standortspezifischer Rezepturen aus dem anstehenden Bodenmaterial.
Zielgerichtete Einstellung der mechanischen Parameter:
- E-Modul,
- Scherfestigkeit,
- Durchlässigkeit,
- Rückverfestigungsverhalten.
Sicherstellung einer schwindungsfreien, setzungsarmen und dauerhaft stabilen Verfüllung.
Einsatz des Flüssigbodens als:
- tragendes Element,
- Abdichtung,
- Baugrubenverbau,
- Bettungs- und Leitungszonenmaterial.
Umsetzung eines verbindlichen Qualitätssicherungsprozesses mit:
- Rezepturfreigabe,
- Probekörperprüfungen,
- baubegleitender Dokumentation.

FB-Anwendungsbereiche:

Leitungsbau und Gewässerquerungen im Grundwasser und im Fließgewässer.
Baugruben unter hydrogeologisch anspruchsvollen Bedingungen.
Projekte mit hohen Anforderungen an Umweltverträglichkeit, Nachhaltigkeit und Bauzustandssicherheit.
Substitution konventioneller Bauweisen wie Spundwände, Betonbauwerke und Bodenaustausch.