Geschlossene Wasserhaltung

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Geschlossene Wasserhaltung ist eine effektive Methode zur Regulierung von Grundwasserströmen bei Bauprojekten und zur Verhinderung von Wassereinbrüchen in Baugruben

Diese Technik verwendet Spundwände, Schlitzwände oder ins Erdreich getriebene Pfähle, um den Wasserfluss einzuschränken und eine stabile Arbeitsumgebung zu schaffen. Die geschlossene Entwässerung erfordert eine sorgfältige geotechnische Untersuchung und Planung, um den Grundwasserfluss effektiv zu kontrollieren und die Stabilität der Ausgrabung zu gewährleisten. Diese Methode ist sowohl wirtschaftlich als auch umweltfreundlich, da sie den Wasserstand reguliert und Störungen im umliegenden Gelände minimiert.

Konzeption und Anwendung

Geschlossene Wasserhaltung

Die geschlossene Entwässerung wird hauptsächlich in Bergbau-Bautechniken und Bauvorhaben eingesetzt, bei denen der Kanalboden in tertiären Schichten mit Grundwasser in Kontakt kommt. Zur Entfernung von Restwasser wird offene Entwässerung verwendet. Die Leitlinie hierbei ist, dass die Absenkung des Grundwasserspiegels, wenn möglich, gleichzeitig für alle Arbeiten im Grundwasserbereich genutzt werden sollte.

In Anpassung an die jeweiligen hydrogeologischen Verhältnisse kommen in der Regel folgende Verfahren zur Anwendung:

Gravitationsbrunnen
Vakuumbrunnen
Vakuumlanzen.

Auf nähere Ausführungen soll an dieser Stelle verzichtet werden, weil diese Methode im Facility Management zu den Ausnahmen zählen dürfte, also hier kaum von Interesse ist.

Bohrverfahren

Im Angebot oder im vereinbarten Vertrag muss die ausgewählte Bohrmethode für Filterbrunnen einschließlich der dafür bereitgestellten Ausrüstung und Einrichtungen präzise festgelegt und ausreichend detailliert beschrieben werden.

Alle Messpunkte und Bohrungen für den Brunnen müssen alle vorhandenen Bodenschichten durchdringen. Da der Bohrprozess eine umfassende Erkundung von Schichten und Tiefen während der optimalen Erweiterung eines produktiven Brunnens gewährleisten soll, sind nur "Greifbohrungen" zulässig, während Methoden wie Schrauben, Abschürfungen und Löffelbohrungen ausgeschlossen sind. Die folgenden Richtlinien gelten für die Nennrohrdurchmesser.

Fallbeispiel:

For boreholes with a measuring point extension of DN 100, the drills used must meet at least the DIN 350 standard. The soil analysis obtained through drilling with soil samples directs the expansion of the measuring points.

Due to hydrotechnical and environmental reasons, all groundwater horizons must be separated by hydrologically effective seals, even during the expansion of wells and measuring points. This is crucial to prevent hydraulic shortcuts between different groundwater horizons over time. Special attention must be paid to prevent contaminating the filter gravel during the seal installation. Suitable protective layers should be implemented for this purpose. The actual effectiveness of the installed seals must be checked and documented.

The filter gravel or filter sand intended for use as filter material should be matched to the grain structure of the soil layers and the soil's grain size distribution. This principle also applies to the slot width of the filter tubes. All wells and groundwater measuring points need to be accurately surveyed in terms of their position and elevation. To meet environmental protection criteria during the dismantling of wells and measuring points, a "surface water seal" must be installed for each expanded borehole, approximately 2 to 3 meters below the final upper edge of the well. This seal involves a soil replacement mixture (cement-bentonite and insulating additive) that can be easily degraded for future construction work.

In die Einheitspreise eines Angebotes sind unter anderem auch die folgenden Leistungen einzurechnen:

gründliche Reinigung eines jeden Bohrloches vor dem GW-Messstellenausbau bzw. Brunnenausbau vom Bohrschmant durch geeignete Maßnahmen ,
Entfernung des eingespülten Sandes, Schluffs bzw. Schlamms nach der Fertigstellung des Ausbaus.
Der nachträgliche Sand- oder Schlammzuwachs darf 0,30 m pro Jahr in der Grundwassermessstelle während der Gewährleistungszeit nicht übersteigen.

Nach Abschluss der Ausbauarbeiten ist das Grundwasser in den Messpunktrohren und im Brunnen mittels geeigneter Pumpen abzupumpen, abhängig vom Grundwasserspiegel und dem Filterabschnitt, bis das Wasser klar erscheint. Diese Maßnahme sollte jedoch mindestens 2 Stunden lang durchgeführt werden.

Beseitigung von Bohrschlamm aus Filterkiesen bzw. -sanden

Um einen optimalen Wasserfluss im Brunnen über die erforderliche Betriebszeit zu erreichen und die Kapazität des Brunnens zu erhöhen, muss der umgebende Boden nach Abschluss der Bau- und Pumparbeiten entsandet werden. Dies dient der Schaffung eines künstlichen Filters im Boden (Entfernen feiner Partikel bis zu den stützenden Körnern).

Bei der Entsendung des Brunnens ist folgendermaßen vorzugehen:

Einbau einer geeigneten Pumpe (U-Pumpe) in die Sumpfstrecke
Absenkung des Wasserspiegels des Brunnens auf 0,25 x H
Abschalten der Pumpe
wieder Anfahren der Pumpe nach Anstieg des Wasserspiegels auf 0,75 x H
Erneutes Absenken des Wasserspiegels auf 0,25 x H
Diesen Vorgang (Schocken) wiederholen, bis klares Wasser gefördert wird, max. jedoch 2 Stunden.

Die "Entsandung" des Brunnens erfolgt über die Filterstrecken ohne Einbau von Manschet-ten.

Bei langen Filterrohrstrecken wird nach Entsandung der oberen Brunnenhälfte folgenderma-ßen vorgegangen:

Wasserspiegel bis auf den Betriebswasserspiegel absenken
Wasserspiegel bis auf 0,50 x H ansteigen lassen und dann wieder bis zum Betriebswas-serspiegel absenken.

Die Methode des Schockens wird in diesem Bereich angewendet, bis klares Wasser gewonnen wird, jedoch maximal für 2 Stunden. Ein Protokoll sollte erstellt werden.

Dieser Ansatz, wie hier beschrieben, muss vor der Umsetzung mit der örtlichen Bauleitung abgestimmt werden. Falls der Auftragnehmer andere plausible Empfehlungen vorschlägt, können diese ebenfalls umgesetzt werden, sofern sie äquivalente Ergebnisse bieten.