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Adressaten: Fachg ruppen vorsitzend e der Ingen ieurkamme r, Architektenkammer, Oberste Bauaufsichtsbehörde

Sehr geehrte Damen und Herren, mit der 2001 erfolgten Einführung der Teil e 1 und 2 der DIN EN 1997 - bezeichnet als Eurocode 7 (Kurzform EC 7) - in die Bauregelliste liegen klare, verpflichtende Vorgaben zu Entwurf, Berechnungen und Bemessungen in der Geotechnik, also zu allen Baugrundfragen vor. Diese Regelwerke werden somit zukünftig also auch eine wesen tliche Grundlage für die Beurteilung von Schadensfällen und Rechtsstreitigkeiten bilden. Damit die Vorgaben des sehr umfangreichen und komplexen Eurocodes EC 7 auch tatsächli ch Eingang in die Praxis finden, sind im vorliegenden Informationsschreiben für Architekten, Fachplaner und Behörden die wichtigsten Aussagen und Vorgaben der aktuellen geotechnischen Regelwerke zusammengefasst. Mit dieser Zusammenstellung können die am Bau Beteiligten nun auch lei chter ihrer obligatorischen Pflicht nachkommen, die Qualität von angebotenen und erbrachten geotechnischen Ingenieurleistungen zu beurteilen.

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ingenieur kammer rheinland-pfalz

A: Allaemeines DIN EN 1997-1:2014-03 und DIN EN 1997-2:2010-10 ersetzen als Teile 1 und 2 des EC 7 teilweise die Normen DIN 1054:2010-12 und DIN 4020:2010-12. Andererseits ergänzen diese deutschen Normen mit den jeweiligen nationalen Anwendungsdokumenten den Eurocode dort, wo er nationale Festlegungen und Regelwerke zulässt. Aus der Vereinigung von Eurocode EC 7 und nationalen Normen ist als Gesamtregelwerk für die praktische Anwendung das so genannte Normen-Handbuch Eurocode 7 entstanden. Band 1 dieses Handbuches mit Ausgabedatum vom Mai 2011 enthält die allgemeinen Regeln zur geotechnischen Bemessung. In Band 2 vom Juni 2011 sind die Richtlinien zur Erkundung und Untersuchung zusammengefasst.

B: Sinn und Zweck geotechnischer Untersuchungen Geotechnische Untersuchungen, die landläufig als Baugrunduntersuchungen bezeichnet werden, haben insbesondere folgende Aufgaben: • • •

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Sie dienen als Planungs- und Entscheidungsgrundlagen für den Architekten und den Tragwerksplaner . Sie bilden eine wesentliche Grundlage für Planungs- und Kostensicherheit. Dadurch wird auch das Risiko von Mehrkosten und Bedenkenanmeldungen deutlich reduziert. Sie schaffen die Voraussetzungen für eine wirtschaftliche Bemessung der Gründung. Mit ihnen kann nämlich die Gründung optimal an die Tragfähigkeit des Baugrunds angepasst werden. Dadurch können Aufwendungen für unnötige Gründungsmaßnahmen (z.B. zu große Fundamente) und Bauschäden durch Fehldimensionierungen vermieden werden. Sie bilden die Grundlage und liefern die boden mechanischen Kennwerte für wichtige Standsicherheitsnachweise (Grundbruch, Gleiten, Geländebruch, Verformungen), denn in den Baugrund werden alle Bauwerkslasten abgetragen. Ohne diese Kennwerte können die im Eurocode EC 7 geforderten Nachweise zur Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit nicht geführt werden! Sie stellen sicher, dass die Wechselwirkung zwischen Untergrund und Bauwerk nach dem Stand der Technik und angemessen beurteilt wird. (Hinweis: anderweitige Fachplaner und auch Architekten mit umfangreicher Berufserfahrung, sind in juristischer Hinsicht nicht mit einem Sachverständigen für Geotechnik gleich zu setzen !) Erst die Berechnung der zu erwartenden Setzungen und Setzungsdifferenzen ermöglicht die Wahl einer wirtschaftlichen Konstruktion und die Beurteilung von Setzungsrisiken. Sie liefern die notwendigen Angaben zur Grundwassersituation, so dass die richtigen Abdichtungssysteme für unterirdische Bauteile gewählt werden. Sie schaffen Rechtssicherheit vor allem für den Bauherrn. Die Befolgung des Eurocode EC 7 ist nämlich für alle am Bau Beteiligten verpflichtend.

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C: Der Begriff der Geotechnischen Kategorien

Nach DIN 1054:2010-12 ist jedes geotechnische Projekt nach dem Schwierigkeitsgrad des Bauwerks, den Baugrundverhältnissen sowie den zwischen dem Projekt und der Umgebung bestehenden Wechselwirkungen in eine der Geotechnischen Kategorien GK 1 (geringe Schwierigkeit), GK 2 (mittlere Schwierigkeit) oder GK 3 (höchste Schwierigkeit) einzustufen. Die Einstufung ist vor Beginn der geotechnischen Erkundung unter Beachtung der Regeln der DIN 1054 vorzunehmen. Maßgebend für die Einstufung ist jenes Kriterium, das die höchste Geotechnische Kategorie ergibt. Die Einstufung und die daraus resultierenden Anforderungen sind im Zuge der Projektbearbeitung aufgrund der Ergebnisse geotechnischer Untersuchungen, Berechnungen und der Bauausführung zu überprüfen und gegebenenfalls anzupassen. Nach DIN 1054:2010-12, Anhang, Tabelle AA.1 erfolgt die Einteilung in die entsprechende Geotechnische Kategorie anhand von bestimmten Situationsmerkmalen : -

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Baugrund Grundwasser Bauwerk allgemein Besondere Bauwerke (unterirdisch aufgefahrene Hohlraumbauten, Tunnel, Stollen, tiefe Baugruben, kerntechnische Anlagen, Chemiewerke und Anlagen, in denen gefährliche Stoffe erzeugt, gelagert oder umgeschlagen werden, etc.) Sonstige Baumaßnahmen und Bauverfahren (Deponien, Horizontalbohrungen, Microtunneling, Verfahren des Spezialtiefbaus, wie Schlitzwände, Einpressarbeiten und Düsenstrahlarbeiten) Flächengründungen Pfahlgründungen Stützbauwerke Hydraulisch verursachtes Versagen Gesamtstandsicherheit Erddämme

Anlage 1 dieses Schreibens enthält eine tabellarische Übersicht dieser Situationsmerkmale und der sich jeweils ergebenden Geotechnischen Kategorien. Bei der intensiven Beschäftigung mit den Situationsmerkmalen wird man feststellen, dass Objekte der Geotechnischen Kategorie GK 1 eher die Ausnahme bilden und selbst Einfamilienhäuser meist in die Geotechnische Kategorie GK 2 einzustufen sind.

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0: Die Konsequenzen der Geotechnischen Kategorien Aus der Geotechnischen Kategorie ergeben sich Vorgaben für die Baugrunderkundung und die Geotechnische Berichterstattung gemäß den beiden nachfolgenden Tabellen: Konsequenzen hinsichtlich der Untersuchungen: Art und Umfang der geotechnischen Untersuchungen müssen die Überprüfung der vorausgesetzten Baugrundverhältnisse ermöglichen (ggf. reichen Kartenstudien und / oder visuelle Abnahmen aus). Einschaltung eines Sachverständigen für Geotechnik (bereits bei der Grundlagenermittlung und Vorplanung) Baugrunderkundung mit direkten Baugrundaufschlüssen (Bohrungen oder Schürfe) mit Höchstabständen und Mindestaufschlusstiefen nach DIN EN 1997-2 Die für die Beurteilung und die Berechnung notwendigen Baugrundkenngrößen müssen versuchstechnisch und / oder mit Hilfe von Korrelationen bestimmt werden. Prüfung, ob weitere Untersuchungen notwendig sind, die sich aus den besonderen Abmessungen, Eigenschaften und Beanspruchungen des Bauwerks oder aus Sonderfragen des Baugrunds, des Grundwassers oder der Umgebung ergeben. Es sollte im Allgemeinen nach anspruchsvolleren Vorgaben und Regeln, als den in den Normen genannten, untersucht werden. Konsequenzen hinsichtlich der Berichterstattung: Erstellung eines Geotechnischen Berichts Erstellung des Geotechnischen Berichts durch einen Sachverständigen für Geotechnik Geotechnischer Bericht, der inhaltlich darauf beschränkt ist, dass die GK 1 vorliegt, wobei die Ergebnisse der Erkundungen und Untersuchungen zu beschreiben, darzustellen und zu kommentieren sind Der Geotechnische Bericht muss neben dem Geotechnischen Untersuchungsbericht die Bewertung der Ergebnisse des Untersuchungsberichts, Gründungsempfehlungen sowie die Folgerungen für das Bauwerk und die Ausführung enthalten. Charakteristische Werte der Baugrundkenngrößen und Grundwasserstände sind in Abhängigkeit vom Bauwerk anzugeben. Der Bericht muss das Führen aller relevanten Standsicherheitsnachweise ermöglichen. Erstellung eines Geotechnischen Entwurfsberichts (Der Geotechnische Bericht ist dann Teil des Geotechnischen Entwurfsberichts. ) Die Projektbearbeitung erfordert vertiefte geotechnische Kenntnisse und Erfahrungen auf dem jeweiligen Spezialgebiet.

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GK 1

GK 2

GK 3

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GK 2

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E: Die Formen der geotechnischen Berichterstattung Der Geotechnische Untersuchungsbericht: Bei Projekten der GK 2 und GK 3 müssen die Ergebnisse der Baugrunderkundung in einem Geotechnischen Untersuchungsbericht zusammengefasst werden, der Teil des Geotechnischen Entwurfsberichts sein soll (s.u.). Dieser Geotechnische Untersuchungsbericht enthält somit eine Dokumentation aller zum Baugrund und zum Grundwasser gewonnenen Informationen sowie eine Nennung der mitwirkenden Personen und der eingesetzten Verfahren. Dabei soll auch eine Bewertung der Ergebnisse auf Plausibilität vorgenommen werden. Der Geotechnische Bericht: Im geotechnischen Bericht sind die Ergebnisse Baugrunderkundung zu beschreiben, darzustellen und zu kommentieren. Bei den Geotechnischen Kategorien GK 2 und GK 3 enthält der Geotechnische Bericht über den Inhalt des Geotechnischen Untersuchungsberichts (s.o.) hinaus die Bewertung der Ergebnisse des Untersuchungsberichts, Gründungsempfehlungen sowie die Folgerungen für das Bauwerk und die Ausführung. Die charakteristischen Werte der Baugrundkenngrößen und Grundwasserstände sind in Abhängigkeit vom Bauwerk anzugeben. Der Geotechnische Bericht ist Teil des Geotechnischen Entwurfsberichts. Vom Inhalt her entspricht der Geotechnische Bericht dem klassischen "Baugrundgutachten", wobei dieser Begriff nicht mehr zeitgemäß ist. Bei der Geotechnischen Kategorie GK 1 sind im Geotechnischen Bericht die Ergebnisse der Erkundungen und Untersuchungen zu beschreiben, darzustellen und zu kommentieren und es ist nachzuweisen, dass die Geotechnische Kategorie GK 1 vorliegt. Der Geotechnische Entwurfsbericht: Die Voraussetzungen, Vorgaben, Rechenverfahren und die Ergebnisse der Nachweise der Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit müssen im Geotechnischen Entwurfsbericht dokumentiert werden. Der Geotechnische Entwurfsbericht muss einen Plan für eine geeignete Überwachung und Kontrolle durch Messungen enthalten. Umstände, die während der Bauausführung zu prüfen sind oder die eine Instandhaltung nach der Fertigstellung erfordern, müssen in dem Bericht klar herausgestellt werden. Eine Kurzfassung des Geotechnischen Entwurfsberichts, welche die Überwachung, die Kontrollmessungen und die Instandhaltungsbedingungen für das fertige Bauwerk enthält, muss dem Eigentümer bzw. Auftraggeber zur Verfügung gestellt werden. Der Geotechnische Entwurfsbericht hat im Wesentlichen die Funktion einer prüffähigen Statik, in der die Modellbildungen zusammen mit ihren Grundlagen dargestellt und die Berechnungsergebnisse für das Zusammenwirken von Baugrund und Gründungselementen dargestellt werden. Er enthält also die ingenieurmäßige Bearbeitung und die rechnerischen Nachweise der Standsicherheit und Gebrauchssicherheit. Die Praxis hat gezeigt, dass der Geotechnische Entwurfsbericht vor allem bei kleinen und mittleren Bauvorhaben von Bauherrschaften meist deshalb nicht veranlasst wird, weil die Meinung vorherrscht, dass dieser Bericht keinen Nutzen hat bzw. mit unnötigem Aufwand verbunden ist. Beim Verzicht auf die Veranlassung eines Geotechnischen Entwurfsberichts durch die Bauherrschaft hat der Sachverständige für Geotechnik eine Hinweispflicht auf die normativen Vorgaben.

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Bild A 7.1 aus DIN 4020:2010-12 (Übersicht zu Formen der geotechnischen Berichterstattung) :

Geotechnischer Entwurfsbericht nach EC 7-1 StandsicherheitsGeotechnischer

Untersuchungsbericht nach EC 7

I

Charakteristische Werte und

Gründungsempfehlung

I

und Gebrauchstaug-

..

lichkeitsnachweise

•

Geotechnischer Bericht nach DIN 4020

F: Der Umfang der Baugrunderkundung Die Untersuchungen des Baugrundes müssen eine Beschreibung der Untergrundverhältnisse liefern, die für die vorgesehene Baumaßnahme maßgebend sind und eine Grundlage für die Festlegung der geotechnischen Kennwerte eröffnen, die für alle Bauzustände maßgebend sind. Die maximal zulässigen Untersuchungsabstände und Mindestuntersuchungstiefen für Projekte der geotechnischen Kategorien GK 2 und GK 3 ergeben sich auf Grundlage des Anhangs B.3 der DIN EN 1997-2:2010-10. Bei diesen Werten handelt es sich nach DIN 1997-2/NA:2010-12 nicht um Richtwerte, sondern um normative Vorgaben! Eine Übersicht zu den einzuhaltenden Untersuchungsabständen und -tiefen enthält Anhang 2.

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G: Fazit für die Praxis:

- Alle Bauvorhaben sind bereits im Zuge der Grundlagenermittlung oder der Vorplanung in eine Geotechnische Kategorie einzustufen. Wenn sich während der Planung oder der Bauarbeiten zeigen sollte, dass die Voraussetzungen für die ursprüngliche Einstufung nicht mehr gegeben sind, ist das Objekt in die entsprechend höhere Geotechnische Kategorie einzustufen und der Untersuchungsumfang sowie die Berichterstattung anzupassen. - Für alle Bauvorhaben ist ein Geotechnischer Bericht zu erstellen. - Für die Einstufung in GK 1 sind in den Regelwerken abgrenzende Voraussetzungen definiert. In diesem Fall darf sich der Geotechnische Bericht auf den Nachweis beschränken, dass diese Voraussetzungen eingehalten sind. Die Einschaltung eines Sachverständigen für Geotechnik und besondere Baugrunderkundungen sind dann nicht vorgeschrieben. - Bei Bauwerken der GK 2 und GK 3 ist zwingend ein Sachverständiger für Geotechnik hinzuzuziehen. - Für Projekte der GK 2 und GK 3 muss eine Baugrunderkundung durchgeführt werden, wobei zulässigen Untersuchungsabstände und Mindestuntersuchungstiefen zu berücksichtigen sind

Verfasst am 30.01.2015,

Dipl.-Ing.(FH) Jens Schopphoven (stellvertr. Vorsitzender der Fachgruppe Geotechnik der Ingenieurkammer Rheinland-Pfalz)

Haftungsausschluss und Datenschutz: Der Autor übernimmt keinerlei Gewähr für die Aktualität, Korrektheit, Vollständigkeit oder Qualität der bereitgestellten Informationen. Haftungsansprüche gegen den Autor, welche sich auf Schäden materieller oder ideeller Art beziehen, die durch die Nutzung oder Nichtnutzung der dargebotenen Informationen bzw. durch die Nutzung fehlerhafter und unvollständiger Informationen verursacht wurden, sind grundsätzlich ausgeschlossen, sofern seitens des Autors kein nachweislich vorsätzliches oder grob fahrlässiges Verschulden vorliegt.

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ingenieur kammer

,hcilliand pfalz

Fachgruppe Geotechnik, Informationssch reiben 2015-01

Anlage 1

Tabelle zur Ermittlung der Geotechn ischen Kategorie gemäß DIN 1054:2010-12, Tabelle AA.1

Situation 1 Baugrund (Aus Abschnitt 2 der DlN 1054)

GK1 Baugrund in waagerechtem oder schwach geneig tem Ge l ~nde . der nach gesicherter örtlicher Erfah rung als tragfähig und

GK2 Durchschnittliche Baugrundverhältnisse.die nicht in GK 1 oder GK 3 fallen

setzungsaml bekannt ist

GKJ Ungewöhnliche oder besonders schwierige Baugrundverhältnisse wie: - geologisch junge Ablagerungen mit rege lloser Schichtung bzw. geologisch wechselhafte Formationen: Böden,diezum Kriechen, Fließen. Quellen oder

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2 Grundwasser (Aus Abschnitt 2 der DIN 1054)

Grundwasser liegt unterhalb der Baugrubenbzw. Gründungssohle

Freie Grundwasseroberfläche liegt höher als die Bauwerkssohle Grundwasserzutrille bzw. die Wasserhaltung sind mit üblichen Maßnahmen beherrschbar Durch diese Maßnahmen sind keine ungünsligen Ei nflOsse auf die Umgebung zu befürchten

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Schrumpfen neigen : bindige Böden , bei denen die Reslscherfes ligkeil maßgebend sein kann; bind ige Böden ohne ausreichende Duktilität, z . B. strukturem pfindliche Seetone : weiche organische und organogene Böden größerer Machtigkeit ; Fels , derzurAuflösung oderzu s tarkem Zerfall neigt .z . B. Sa lz . G ips und verschiedene veränderlich feste Gesteine; Fels . derin Bezug auf das Bauvorhaben ungünstig verlaufende Störungszonen oder Trennflächen enthalt Bergsenkungsgebiete oder Gebiete mit Erdfällen oder Baugrund mit ungesicherten Hoh lraumen unkonlrolliert geschllliete AuffOll ungen.

Gespanntes Grundwasser kann durch Bodenaushub zu artesischem Grundwasser werden

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ingemeur kammer fh eilllalld pfalz

Fachgru ppe Geotechnik, Informationsschreiben 2015-01

GK1

Situatio n

3 Bauwe rk allgem ein (Aus Abschnitt 2 der DIN 1054)

GK2

Anlage 1

GK 3

Setzungsunemprindliche, flach gegründete

Ubliche Hoch- und lngenieurbaulen auf

Bauwerke mit Stolzenlasten bis 250 kN und Streifenlasten bis 100 kN/m wie Einfamilienhäuser, eingeschossige Hallen, Garagen Bauwerke. bei denen nach DIN EN 1998-5/NA im Hinblick auf Erdbebenbelas tung kein Nachweis der Standsicherheit erforderlich ist Benachbarte Gebäude, VerkehrsVv'ege,

Einzelfundamenlen, Streifenfundamenlen, Gründungsplatten oder PfahtgrOndungen Leilungsgräben bis 5 m Tiefe Bauwerke der Bedeutungskategorien I und 11 nach DIN EN 1998-5/NA, bei denen im Hinblick auf Erdbebenbelastung ein Nachweis der Standsicherheit erforderlich isl

Leitungen usw. werden durch das Bauv.-oerk selbst oder durch die für seine Errichtung notv.-oendigen Bauarbeiten nicht in ihrer Standsicherheit gefährdet oder in ihrer Gebrauchstauglichkeit beeinträchtigt

Durch konstruktive Maßnahmen, z. B. dichte und steife Baugrubenumschließung , ist ein schädlicher Einfluss der Baumaßnahme auf Nachbarschaft und Umgebung nicht zu erwarten

4 Besonde re Bauwer ke (Aus Abschnitt 2der DIN 1054)

GK 1 entfällt

Unterirdisch aufgefahrene Hohlraumbauten, Tunnel. Stollen und Schächte in festem, VoIenig geklüftetem Fels

Senkkaslengründungen mit Druckluft Unterirdisch aufgefahrene Hohlraumbauten, Tunnel. Stollen und Schächte, in Lockergestein oder in geklOftetem Fels Kerntechnische Anlagen Offshore-Bauten Chemie\Y€rke und Anlagen. in denen gefährliche Stoffe erzeugt, gelagert oder umgeschlagen \-\'erden

5 Son st ige Baumaß n ahm en und Bauve r-

GK 1 entfällt

Boden- und Fe lsdeponien ohne Kontamination Übliche Horizontalbohrungen für den Leitungsbau

Deponien aller Art. ausgenommen nichl kontaminierte Böden und FelsaushObe

f ahren (Aus Abschnitt 2 der DIN 1054)

Bauwerke mit hohem Sicherheitsanspruch oder hoher Verformungsempfindlichkeit Bau......erke mit ungewöhnlichen Lastkombinalionen. die für die Gründung maßgebend v..erden Bauwerke , die durch Wasser mit einer Druckhöhe von mehr als 5 m belastet sind Einrichtungen und Baumaßnahmen, die den Grundwasserspiegel vorübergehend oder bleibend verändern, sofern damit ein Risiko für benachbarte Bauten entsteht Bauwerke der Bedeutungskategorie 111 und IV nach DIN EN 1998-5/NA, bei denen im Hinblick auf Erdbebenbelastung ein Nachweis der Standsicherheit erforderlich ist Bauwerke oder Baumaßnahmen, bei denen die Beobachtungsmethode zum Nach\Y€is der Standsicherheit und der Gebrauchstauglichkeit angewendet wird

Horizontalbohrungen mit hohen SpOlungsdrücken z. B. im HDD-Verfahren (Horizontal Direction Drilling), Microtunneling Verfahren des Spezialtiefbaus ,".,.je Schlitzw3nde. Einpressarbeiten und DOsenstrahlarbeilen

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ingenieur kammer rhcil1land pfalz

Fachgruppe Geotechnik, Informationsschreiben 2015-01

GK1

Situation 6 Flächengründungen (Aus Abschnitt 6 der DIN 1054)

GK2

Einzel- und Streifenfundamente von Bauwerken entsprechend A 2.1.2 A (16c) , bei

Ubliche Einzelfundamente, Streifenfundamente und Fundamenlplalten,

denen die Voraussetzungen fOr den vereinfachten Tragfähigkeilsnachweis nach A 6.10 A (1) a) bis c) erfüll t sind

soweit sie nicht in die Geotectmiscl1e Kategorie GK 1 eingestuft 'Herden dürfen

Gründungsplatten für maximal zweigeschossige, gut ausgesteifte Bauwerke.

Anlage 1

GK3 Bauwerke mit besonders hohen Las ten Gründungen tor Brücken mit großen Spannw