Baugrund: Risiken und Herausforderungen – URETEK Lösungen bei Aushubarbeiten

Ausgangslage: Beim Stadthaus ­Georges- Favon in Genf handelt es sich um ein 6-geschossiges Wohn- und Geschäftshaus im östlichen Bereich einer Blockrandbebauung. Baujahr ist ca. 1900. Die Fundierung ist ein Streifenfundament. Der Baugrund besteht zum Teil aus setzungsempfindlichem Schüttmaterial. Im südlichen und westlichen Bereich wurde ein Neubau erstellt, dessen Aushubtiefe ca. 1.5 m tiefer lag als die Fundamentsohle beim Stadthaus. Dabei sind grössere Setzungen beim Stadthaus entstanden, welche zum Teil durch Auflockerungen des Untergrunds begründet sind. Etwa ein bis zwei Jahre später sind Umbauarbeiten beim Stadthaus geplant gewesen. Das Einbringen von neuen Betondecken führte zu einer Lasterhöhungen von ca. 5 – 10 % und hätte weitere Setzungen verursacht.

Problemlösung: Nach umfangreichen Abklärungen wurde nach der URETEK Deep Injections^®-Methode expandieren­des Kunstharz in drei Injektionsstufen in eine Tiefe bis 3 m ab Unterkante Fundament im angrenzenden Bereich zum Neubau injiziert. Somit konnten der ­Untergrund stabilisiert und die Trag­fähigkeit für die Zusatz-Lasten entsprechend erhöht werden. Die Arbeiten ­waren in 3 Tagen abgeschlossen.

Ausgangslage: Bei der Mercedes Garage in Carouge wurde ein Neubau an ein bestehendes Industriegebäude realisiert. Die Fundation beim bestehenden Gebäude ist eine Bodenplatte, welche zum Neubau auskragt. Der Baugrund kann als lehmig tonig bezeichnet werden. Die Aushubtiefe beim Neubau lag ca. 1.5 m bis 2.0 m unterhalb der Bodenplatte vom Bestandsbau.

Problemlösung: Um eine Lockerung des Baugrunds im Anschlussbereich zum Bestandsbau zu verhindern, musste eine Stabilisierung in diesem Bereich erfolgen. Mit der URETEK Deep Injections^®-Methode konnte präventiv die Unterfangung und Stabilisierung des Baugrundes unterhalb der Aus­kragung im Anschlussbereich des Anbaus an den Bestandsbau erfolgen. Direkt im Anschluss konnte die Betonwand des Neubaus erstellt werden.

Ausgangslage: Das Chalet liegt an einem Hang und ist als typische Holzkonstruk­tion auf einer Natursteinmauerfunda­tion erstellt worden. Baujahr ist 1908. Der Boden im Bereich des Chalets ist aufgelockert (verschwemmte Moräne, siltig bis leicht toniger Kies mit viel Sand­anteil und einzelnen grösseren Steinanteilen). Für einen Neubau wurden Aushub- und Baugrubensicherungs­arbeiten neben und unterhalb des Chalets durchgeführt. Für weitere Aushubarbeiten waren Felsabtragungen notwendig. Diese führten zu Setzungen beim Chalet bis zu 11 mm. Es bestand die Gefahr von weiteren Setzungen und Schäden durch Vibrationen bei den Felsabtragungen.

Problemlösung: Um die Stabilität des aufgelockerten Bodens und damit die Tragfähigkeit des Fundamentuntergrundes wieder herzustellen, wurden nach der Methode URETEK Deep Injections^® Injektionen in 3 Tiefenstufen mit einem Ausdehnungsbereich bis 3 m unter dem Fundamentriegel durchgeführt. Der zu injizierende Fundamentuntergrund um­fasste ca. 20 m. Die Arbeiten waren in 2 Tagen abgeschlossen.

Ausgangslage: Im Zuge von Bauarbeiten für ein neues Wohnhaus in Hanglage mussten wegen Aushubarbeiten der darüber liegende Hang und die Strasse gegen Setzungen und Rutschungen gesichert werden. Der Untergrund besteht aus einer ca. 2–3 m mächtigen Schüttungsschicht mit tonhaltigen Kalksteinblöcken. Der Hohlraumanteil beträgt ca. 30% und kann als äusserst porös bezeichnet werden. Darunter folgt kompakter Boden bestehend aus Kreide und Mergel mit siltigen Anteilen.

Problemlösung: Um die für die Aushubarbeiten notwendige Stabilisierung des oberhalb der Baugrube liegenden Hanges zu erreichen, wurden nach der URETEK Deep Injections^®-Methode grossflächig Injektionen von ca. -0.50 m bis -2.50 m ab Oberkante Geländeniveau durchgeführt. Die Arbeiten waren in 2 Tagen abgeschlossen.

Ausgangslage: Das Wohn- und Geschäftshaus befindet sich im Altstadtbereich von Lachen in der Nähe des Oberen Zürichsees. Das Gebäude ist ca. 50 – 80-jährig und nicht unterkellert. Die Fundation besteht aus einem Streifenfundament, welches ca. 80 – 150 cm tief und 60 – 100 cm breit ist. Gemäss geologisch-technischen Untersuchungen besteht der Untergrund aus siltigem Kies mit Sand und tonigem Silt mit Sand, Bauschutt, Verlandungs­sedimenten und Deltaablagerungen. Der Untergrund kann daher als setzungsempfindlich bezeichnet werden. Der Grundwasserspiegel in diesem Bereich liegt bei ca. 2.0 bis 2.5 m Tiefe. Bei Bauarbeiten für eine neue, grössere Überbauung auf dem westlich gelegenen Nachbargrundstück wurden beim Einbringen von Pfählen und Spundwänden Setzungen von bis zu 8 mm beim Gebäude (im Bereich angrenzend zum Neubau) festgestellt.

Problemlösung: Um weitere Setzungen und Schäden zu verhindern, wurden Massnahmen zur Baugrundverbesserung unterhalb der Fundamente entschieden. Nach detaillierten Abklärungen wurde expandierendes Kunstharz in drei Injek­tionsstufen in eine Tiefe bis 3 m ab Fundamentsohle auf einer Länge 30 m entlang der gesamten Gebäudelänge zum Neubau und ca. 15 m im Bereich von Innenwänden injiziert. Die Setzung konnte somit stabilisiert und der Ausgangszustand wieder hergestellt werden. Die Arbeiten waren in ca. 4 Tagen abgeschlossen.

Ausgangslage: Bei einem Industriegebäude wurde ein nachträglicher Pumpenschacht geplant. Die Masse der dafür vorgesehenen Baugrube lagen bei 3.45 m x 3.45 m mit einer Tiefe von 3.60 m ab Oberkante Fundamentplatte. Der Grundwasserbereich liegt nah unterhalb der Fundamentplatte. Die Konstruktion im unmittelbaren Bereich des geplanten Pumpenschachtes ist eine Stahlbetonkonstruktion mit Stützen und Wänden.

Bei der Öffnung der Fundamentplatte ergab sich folgende Problematik:

1. Destabilisierung der umgebenden Stützen und Wände
2. Grundwassereintritt in die Baugrube

Problemlösung: Mit Injektionen entlang der vorgesehenen Baugrube konnte vor Öffnung der Bodenplatte und den Aushubarbeiten zum einen der Baugrund der angrenzenden Stützen und Wände ausreichend stabilisiert werden und zum Anderen bei den vorgesehenen Bau­grubenwandungen und der Baugrubensohle eine Verfestigung und Verdichtung gegenüber dem Grundwasser erreicht werden. Der Aushub konnte somit unter idealen Bedingungen er­folgen.

Ausgangslage: Beim Neubau eines Mehrfamilienhauses in der Nähe des Zürichsees wurden für den Baugrubenabschluss Spundwände eingebracht. Eine Grundwasserabsenkung erfolgte mittels Wellpoint-Verfahren. Der Unter­grund kann als sandig bezeichnet werden. Nach Erstellung des Untergeschosses wurden Hohlräume und aufgelockerter Grund unter der ­Bodenplatte festgestellt, welche auf eine zu lange Grundwasserabsenkung zurückzuführen waren. Feinmaterialien wurden über die Dauer der Grundwasserabsenkungen ausgespült.

Problemlösung: Um die Hohlräume des Untergrundes zu verfüllen und den aufgelockerten Grund wieder zu ­verdichten, wurden Injektionen in den Fundamentuntergrund auf einer Fläche von ca. 50 m² geplant. Somit konnten die Bodenwiderstände und die Tragfähigkeit des Baugrunds erhöht bzw. wieder her­gestellt werden. Die exakten Injek­tionstiefen wurden anhand der Informationen von Rammsondierungen und durch Widerstände beim Einbringen der Injektionslanzen vor Ort ermittelt und bestimmt.

Ausgangslage: Beim Umbau und Neubau eines Wohn- und Geschäftshauses in unmittelbarer Nähe zum Luganersee sind für Erweiterungen im Untergeschoss Aushubarbeiten erforderlich gewesen, da ein neues Untergeschoss erstellt werden musste. Als Baugrubenabschluss wurden in kleinen Abständen Mikropfähle gesetzt. Bei den Aushubarbeiten hat sich die Baugrube mit Hangwasser von einem oberhalb der Baustelle gelegenen kleineren Sees gefüllt. Dieses konnte durch den Untergrund zwischen den Mikropfählen in die Baugrube gelangen. Die Aushubarbeiten mussten daher unterbrochen werden.

Problemlösung: Um die Aushubarbeiten weiter wie geplant vornehmen zu können, musste der Untergrund zwischen den ­Mikropfählen abgedichtet werden, um ein weiteres Eindringen von Hangwasser zu verhindern. Injektionen wurden entlang der Mikropfähle auf einer Länge von ca. 60 m bis in eine Tiefe von 5 m vorgenommen. Damit konnte die Dichtigkeit der Baugrube gegenüber dem anstehenden Hangwasser gewährleistet werden. Das vorhandene Wasser konnte abgepumpt und die Aushubarbeiten konnten wieder aufgenommen werden. Die Arbeiten waren in 9 Tagen abgeschlossen.