Baugruben
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Baugruben sind ein wesentlicher Bestandteil vieler Bauprojekte und erfordern präzise Planung und Ausführung, um die Stabilität der umliegenden Strukturen zu gewährleisten
Die Auswahl geeigneter Ausgrabungs- und Aufschüttungsmethoden ist entscheidend, um Bodenverschiebungen zu verhindern und das Eindringen von Wasser in die Ausgrabung zu minimieren. Die professionelle Installation von Entwässerungs- und Infiltrationssystemen in Baugruben hilft, überschüssiges Wasser effektiv abzuleiten und mögliche Wasserschäden zu verhindern. Die Überwachung der Baugruben während der gesamten Bauarbeiten stellt sicher, dass Probleme frühzeitig erkannt und gelöst werden können.
Sichere Baugruben für erfolgreiches Bauen
Allgemeines
Jede Baumaßnahme, die in irgendeiner Weise den Boden berührt, erfordert eine Baugrube. An Baugruben werden sehr spezifische Anforderungen gestellt. Einerseits beziehen sich diese auf den rein konstruktiven Teil (Stabilität der Struktur, Abstand zum Grundwasser oder andere Anforderungen) und andererseits liegt im Zuge der Erstellung der Ausgrabungsgruben und der darin und darauf durchzuführenden Arbeiten der Schwerpunkt auf Sicherheit und vor allem auf Arbeitsschutz.
Alle relevanten Vorschriften in Bezug auf die Ausgrabungsgruben und Verbauungen müssen eingehalten und die notwendigen Berechnungen durchgeführt werden. Einige dieser Anforderungen werden im Folgenden aufgelistet. Die Formen, Abmessungen und Formationen von Baugruben werden im Wesentlichen einerseits durch das zu errichtende Bauwerk und andererseits durch die örtlichen Bedingungen bestimmt.
So zum Beispiel:
Vorgesehene Gründungsart
Form und Größe des Bauwerkgrundrisses
Erforderlicher Arbeitsraum
Tiefe der Bauwerkssohle
angrenzende Flächen (bebaut, nicht bebaut)
Physikalische Beschaffenheit des Bodens
Lage und Höhe des Grundwasserspiegels
Vorhandene Verkehrslasten.
DIN EN 1610 ist die Hauptnorm zur Bestimmung der Breite von Ausgrabungen und Gräben. Ist eine Spundwand vorgesehen, entspricht die Breite der Ausgrabung dem Abstand zwischen den äußeren Kanten der Spundwand. Sollen aus wirtschaftlichen Gründen zwei separate Baugruben zu einer zusammengelegt werden, ist die Zustimmung des Auftraggebers oder Klienten erforderlich, da dies die Abmessungen der Böschung und die Breite der Baugrube beeinflusst.
Bei neuen Anschlüssen für Straßenentwässerung (z.B. Straßenablaufrohre) an bestehende Kanalisationen beträgt die Mindestgröße der Ausgrabungsgrube 1,30 m x 2,50 m x Anschlusstiefe (einschließlich Verbauungsbreite). Diese Maßangabe wird auch in der Berechnung von Bodenersatz- und Abbruchflächen verwendet und ist daher kostenbildend.
Verbau
Eine Baugrube muss bis zur vorgeschriebenen Tiefe mit senkrechten Wänden ausgeführt und gemäß DIN 4124 und der geltenden UVV fachgerecht eingerichtet werden. Sofern im Angebot nicht anders vereinbart, muss für Versorgungsgräben eine Standardverbauung gemäß DIN 4124 verwendet werden.
Der Normverbau darf unter folgenden Voraussetzungen ausgeführt werden:
kein Einfluss aus Gebäudelasten
Die Geländeoberfläche verläuft annähernd waagrecht
es steht nicht bindiger oder steifer bis halbfester bindiger Boden an
Fahrzeuge und Baugeräte halten die Regelabstände gemäß DIN 4124 ein.
Von Normverbau spricht man bis zu einer Grabentiefe von maximal 5 m. Die Länge der Aussteifungselemente (Baugrubenbreite) zwischen den Brusthölzern (waagrechter Normver-bau), bzw. Gurthölzern (senkrechter Normverbau) beträgt zwischen 1,25 m und 1,95 m.
Die unterschiedlichen Arten des Verbrauchers sind:
der waagerechte Verbau
der senkrechte Verbau und
der Plattenverbau.
Waagrechter Verbau
Horizontale Grabenverbaue dürfen nur im Kanalbau oberhalb des Grundwassers verwendet werden. Alle Komponenten (Bretter, Brusthölzer und Aussteifungen) müssen statisch nachgewiesen werden, wenn es eine Abweichung vom Standardverbau gemäß DIN 4124 gibt, d.h. wenn der in DIN 4124 festgelegte Standardverbau nicht verwendet wird.
Für den statischen Nachweis ist der Wandreibungswinkel auf 0° einzustellen. Für den Standardverbau sind die größten Ausgrabungstiefen und Spannweiten sowie die Abmessungen für Brustglieder und Aussteifungen angegeben.
Die horizontalen Holzbretter sollten 5-7 cm dick, 20-30 cm breit und 2,40-4,50 m lang sein. Die als Seitenverschalung verwendeten Bretter müssen mindestens 7 cm dick, 23 cm breit und etwa 4,30 m lang sein. Die vertikalen Aufrichter, auch Brustklötze oder Riegel genannt, sind in der Mitte des Bretts und nahe den Enden des Bretts anzuordnen. Es werden mindestens drei Brusthölzer pro Brett benötigt. Diese müssen mindestens 8 cm dick, 16 cm breit und 60 cm oder mindestens 2,00 m lang sein, wenn sie fertiggestellt sind. Darüber hinaus müssen diese immer von mindestens zwei Aussteifungen gestützt werden. Die Aufrichtvorrichtungen sollten von der Erdoberfläche bis zum Grund der Baugrube ohne Stoß verlaufen. Jenseits der Anforderungen der DIN 4124 dürfen Hebestangen nicht gestoßen werden. An den Verbindungsstellen müssen die Trapezstangen mindestens über 2 Brettbreiten überlappen. Darüber hinaus ist der Einsatz auf eine maximale Ausgrabungstiefe von 5,0 m beschränkt. Aussteifungen (Holz >10 cm Durchmesser oder Stahl) werden gegen das Brustholz gelegt und verkeilt. Der vertikale Abstand der Aussteifungen muss 0,5 m -1,0 m betragen.
Senkrechter Verbau
Standardmäßige vertikale Verbausysteme dürfen nur im Kanalbau oberhalb des Grundwassers verwendet werden. Für Böden, die so geringe Stabilität aufweisen, dass eine horizontale Verbauung bei einer bestimmten Höhe der freiliegenden Wand für kurze Zeit nicht durchgeführt werden kann (z.B. lockere, nicht kohäsive Böden, weiche kohäsive Böden), muss ebenfalls ein standardmäßiger vertikaler Verbau verwendet werden. Auch hier müssen alle Komponenten (Bretter, Gurte und Aussteifungen) statisch nachgewiesen werden, wenn der in DIN 4124 festgelegte Standardverbau nicht verwendet wird. Die vertikal angeordneten Bretter müssen aus Holz oder Stahl sein. Die horizontalen Gurte und Aussteifungen bestehen aus Holz oder nutzen Stahlspindeln. Gurtbalken müssen einen Querschnitt von mindestens 16 x 16 cm haben. Holzbretter müssen mindestens 5 cm dick sein. Anstelle von Holzbrettern können auch Stahlprofile (Kanalbretter oder Leichtprofile) mit ausreichender Profilstärke verwendet werden.
Mit Fortschreiten der Ausgrabung müssen die einzelnen Bretter auf die erforderliche Tiefe eingetrieben werden. Zwischendurch müssen die Bretter gegen die Balken verkeilt und kurzfristig für weiteres Rammen wieder freigegeben werden. In jeder Bauphase müssen die Bretter so tief in den Untergrund eingebettet sein, dass es unmöglich ist, sie aufzubrechen (mindestens 30 cm).
Plattenverbau
Tafelverbau ist nur für Rohrleitungen zulässig, wenn die Straßenoberfläche zuvor auf beiden Seiten mindestens 15 cm über die erforderliche Verbau-Breite hinaus geöffnet wurde. Die Hohlräume an der Seite des Verbaus müssen während der Installation ständig nachgefüllt werden.
Plattenverbau ist für Betonkanäle nicht zulässig.
Geböschte Baugruben oder Vorböschungen
Im innerstädtischen Bereich können auf Grund der Platzverhältnisse geböschte Baugruben nur mit der entsprechenden behördlichen Zustimmung ausgeführt werden.
Bezüglich der Genehmigung richtet sich die Neigung der Böschung nach den
Bodeneigenschaften,
den Belastungen und
zu erwartenden Erschütterung
Allgemeines
Vor Beginn der Aushubarbeiten prüfen, ob erdverlegte Leitungen oder Anlagen vorhanden sind.
Am oberen Rand ist beidseitig ein mindestens 0,60 m breiter Schutzstreifen freizuhalten .
Die Arbeitsraum- und Mindestgrabenbreiten sind zu beachten.
Bei Aushubarbeiten sind alle Gegebenheiten und Einflüsse zu berücksichtigen, die die Standsicherheit der Baugruben- oder Grabenwände beeinträchtigen können. Das sind z. B.: Störungen des Bodengefüges (Klüfte, Verwerfungen),Verfüllungen oder Aufschüttungen,Grundwasserabsenkungen,Zufluss von Schichtenwasser,starke Erschütterungen (Verkehr, Rammarbeiten).
Baugruben und Gräben bis 1,25 m Tiefe dürfen ohne Verbau mit senkrechten Wänden her-gestellt werden, wenn
Fahrzeuge und Baugeräte die zulässigen Abstände einhalten,
keine besonderen Gegebenheiten oder Einflüsse die Standsicherheit gefährden,
Die Neigung des Geländes bei nichtbindigen Böden ≤ 1:10, bei bindigen Böden ≤ 1:2 beträgt.
Bei Grabentiefen bis 0,80 m kann auf einer Seite auf den Schutzstreifen verzichtet werden.
Fahrzeuge und Baugeräte die zulässigen Abstände einhalten,
keine besonderen Gegebenheiten oder Einflüsse die Standsicherheit gefährden,
keine baulichen Anlagen gefährdet werden,
die Baugruben- oder Grabenwände abgeböscht werden oder der mehr als 1,25 m über der Sohle liegende Bereich entweder unter ≤ 45° abgeböscht oder gemäß Abb. gesichert wird,
Die Neigung des Geländes ≤ 1:10 beträgt
Unverbaute Baugruben und Gräben über 1,75 m Tiefe müssen von der Sohle bis zur Geländeoberkante geböscht werden. Der Böschungswinkel richtet sich nach der an-stehenden Bodenart.
Die Standsicherheit der Böschungen ist nachzuweisen, wenn z. B.: die Böschung höher als 5,00 m ist, die Böschungswinkel β überschritten werden , Vorhandene Leitungen oder bauliche Anlagen gefährdet werden können.
Bei Gräben mit einer Breite von > 0,80 m sind Übergänge erforderlich; die Übergänge müssen mindestens 0,50 m breit sein.
Bei einer Grabentiefe von > 1,00 m müssen die Übergänge beidseitig mit dreiteiligem Seitenschutz versehen sein.
Bei Baugruben- oder Grabentiefen > 1,25 m sind als Zugänge Bautreppen oder Bau-leitern zu benutzen.
Sicherheitsabstände zwischen Böschungskante und Fahrzeugen oder Baugeräten usw. einhalten.