Offene Wasserhaltung
Offene Wasserhaltung ist eine gängige Methode, um Baugruben und -stellen vor Überschwemmungen durch Grundwasser oder Oberflächenwasser zu schützen
Diese Methode basiert auf der Installation von Pumpen und Entwässerungssystemen zur Entfernung und Umleitung von Wasser aus der Baugrube. Eine sorgfältige Planung und Überwachung des offenen Wassermanagements minimiert das Risiko von Wasserschäden und gewährleistet den Fortschritt des Bauprojekts. Offenes Abpumpen erfordert die Beachtung von rechtlichen und Umweltvorschriften, um die Ableitung von Wasser in das umliegende Gelände oder Gewässer zu regeln.
Umfassende Wasserbewirtschaftung
Konzeption und Anwendung
Je nach Standfestigkeit des Bodens können offene Gräben, Sicker- oder Drängräben hierfür genutzt werden.
Die Wasserhaltung darf in Anpassung an den Baufortschritt nur über die jeweils er-forderliche Länge und Zeit betrieben werden.
Wenn es technisch möglich ist, sollen Maßnahmen zurGrundwasserhaltung bei Ka-nalbaumaßnahmen in offener Bauweise mittels offener Wasserhaltung durchgeführt werden. Offene Wasserhaltung bedeutet in diesem Fall Abführung über eine unter der Baugrubensohle geführten Drainageleitung und seitlich an der Baugrube ange-ordnete „Pumpensümpfe“. Die endgültige Lage und Anzahl der Pumpensümpfe ist in Absprache mit der geotechnischen Fachbauleitung festzusetzen.
Wenn es technisch möglich ist, sollen Maßnahmen zur Grundwasserhaltung bei Kanalbaumaßnahmen in offener Bauweise mittels offener Wasserhaltung durchgeführt werden. Offene Wasserhaltung bedeutet in diesem Fall Abführung über eine unter der Baugrubensohle geführten Drainageleitung und seitlich an der Baugrube angeordnete „Pumpensümpfe“. Die endgültige Lage und Anzahl der Pumpensümpfe ist in Absprache mit der geotechnischen Fachbauleitung festzusetzen.
Sämtliche Wässer der offenen Wasserhaltung sind über Absetzbecken so weit zu reinigen, dass sie einer Versickerungsanlage zugeführt werden können.
Alle zum Reinigen des einzuleitenden Wassers erforderlichen Geräte und Stoffe sind in die Position Absetzbecken einzurechnen. Bei der Bemessung des Absetzbeckens ist der mögliche maximale Wasseranfall der offenen Wasserhaltung zu berücksichtigen. Für jede Wasserhaltung ist eine Vorklärung mit Absetzung des geforderten Grobmaterials nachzuweisen.
Vor der Ab- oder Übernahme des Kanals durch den AG ist eine noch in Betrieb befindliche Wasserhaltung im Einvernehmen mit der (städtischen) Bauleitung einzustellen, um zur Prüfung des Bauabschnittes auf Wasserdichtheit den natürlichen Grundwasserstand wiederherzustellen.
Bei bergmännischen Tunnelvortrieben mit zugänglicher Ortsbrust darf eine offene Wasserhaltung nur betrieben werden, wenn im Rahmen der Projektbearbeitung sichergestellt werden kann, dass die einströmenden Wassermengen auch tatsächlich beherrscht werden können.
Fallbeispiel offene Wasserhaltung mit Hilfe von Sickergraben
offene Wasserhaltung an einer Wand
Das offene Abpumpen kann wirtschaftlich in feinkörnigen Böden mit relativ geringer Wassergewinnung, die durch eine hydraulische Leitfähigkeit (k) von 10^-7 m/s gekennzeichnet ist, eingesetzt werden. Diese Methode ist bis zu einem Wasserstandsunterschied von etwa 5 Metern ökonomisch tragbar. (Im Gegensatz dazu kann in sehr grobkörnigem Boden mit einem k-Wert von 10^-4 oder 10^-1 das offene Abpumpen nur bis zu einem maximalen Wasserstandsunterschied von 3 Metern angewendet werden.) Verschiedene Methoden können zur Wasserentwässerung verwendet werden, wie Entwässerungsgräben oder offene Kanäle. Der Grabungsprozess erfolgt in Schritten von etwa einem halben Meter aufgrund kontinuierlichen Durchsickerns. Selbstverständlich sollte die Tiefe der Gräben entsprechend angepasst werden. Es ist wichtig zu beachten, dass die Tragfähigkeit des Bodens während solcher Arbeiten stets überwacht werden muss. Bei der Verwendung von offener Entwässerung mit einem Entwässerungsgraben ist die vorherige Berechnung des geeigneten Filtermaterials unerlässlich. In diesem Beispiel dient die Filterkies-Schicht, bestehend aus Sand oder Kies je nach Bedarf, als solches Material.
Die Dimensionierung dieses Filtermaterials, um eine Verstopfung durch Bodenpartikel zu verhindern und die daraus resultierende Permeabilitätsreduktion zu vermeiden, folgt in der Regel den Tersaghi-Filterkriterien, jedoch wird hier keine detaillierte Diskussion dieses Kriteriums durchgeführt.
Ausführung und Vergütung von Pumpenschächten
Die Positionierung von Pumpenschächten erfordert die Zusammenarbeit mit der örtlichen Baubehörde zur Bestimmung. Pumpenschächte mit Pumpensümpfen sollten in einer Mindesttiefe von 1,50 Metern unterhalb des unteren Randes des Kanals auf der Seite des Aushublochs errichtet werden. Ihre Gestaltung sollte sich nach den erwarteten Grundwassermengen richten.
Bei der Vergabe solcher Aufträge müssen alle Kosten für den Bau des Pumpenschachts in den Einheitspreis für den Pumpenschacht integriert werden. Dieser Preis sollte alle Ausgaben für Installation, Montage einschließlich Elektroantriebsmotoren und Notstromsysteme, Rohrleitungen und andere Zubehörteile sowie zuverlässige Wartung und Reparatur des gesamten Pumpensystems abdecken. Etwaige erforderliche Maßnahmen zur Grundwassermanagement während des Sinkens des Pumpenschachts auf seine endgültige Tiefe werden nicht gesondert vergütet. Dies schließt auch die Pumpstunden ein.
Wenn die nachgewiesene kontinuierliche Leistung des Pumpensystems in einem Pumpenschacht unzureichend ist, sollte nach Rücksprache mit dem Auftraggeber (AG) ein leistungsfähigeres oder zusätzliches Pumpensystem installiert werden. Um eventuellen Unklarheiten vorzubeugen, sollte das Angebot einen möglichen Standort für diese Ergänzung beinhalten.
Nach Abschluss der Bauarbeiten sollte der Pumpensumpf und der Pumpenschacht mit Füllbeton C 8/10 bis zum Kanalkämpfer oder Rohrscheitel verfüllt und verdichtet werden. Diese Dienstleistung muss berücksichtigt werden.
Darüber hinaus ergeben sich folgende weitere Maßnahmen:
Für den Pumpenbetrieb sind nur elektrische Antriebsmotoren zu verwenden.
Der Einheitspreis gilt, ohne Rücksicht auf Anzahl, Größe und Förderleistung der eingesetzten Pumpen bis zu dem im Leistungsverzeichnis angegebenen Grundwasseranfall pro Sekunde.
Die Messung der tatsächlich geförderten Grundwassermenge erfolgt beim Auslauf des Sandfanges bzw. bei der Ausleitung ins Freie. etc. Wie bereits beschrieben, sind die Mengen zu protokollieren. Nicht protokollierte Mengen bleiben i.d.R. unvergütet
Ebenfalls erfolgt die Notierung der Anzahl der zu vergütenden Pumpenstunden. Diese Aufzeichnungen sind der (städtischen) Bauleitung täglich zur Anerkennung vorzulegen.
