Ausgangslage
Mehrlasten durch Umbau
Der Discounter ALDI SUISSE AG plante in der Nähe von Locarno die Eröffnung einer weiteren ALDI-Filiale.
Geplant war, das erworbene und in den 90er Jahren erstellte Industriegebäude in Lavertezzo Piano (Locarno) in neues Einkaufszentrum umzubauen. Die bestehende Stahlkonstruktion sollte während dem Umbau um eine tragende Innenwand erweitert werden, und die Mehrlasten des Umbaus erforderten eine Erhöhung der Tragfähigkeit des Fundamentuntergundes.
LÖSUNG
Tragkraft des Fundamentuntergrundes erhöht
Es galt, die mechanischen Eigenschaften des Fundamentuntergrundes zu erhöhen und an die neuen Lasten anzupassen, wozu man die Methode Uretek Deep Injections wählte. Diese Methode zeichnet sich dadurch aus, dass sie durch Injektionen von Kunstharz mit hohem Schwelldruck, das sich ausdehnt und dabei auf das umgebende, feste Volumen eine verdichtende Wirkung hat und auch eine Verdichtung in tieferen Schichten/in tieferem Erdreich ermöglicht. Die Tragkraft des Fundamentuntergrundes wird dadurch erhöht und gleichzeitig wird das Risiko von Setzungen durch die neuen, zusätzlichen Lasten verringert.
Die Streifenfundamente bei den Aussenwänden haben eine Breite von bis zu 1.50 m und eine Tiefe von bis zu -1.10 m ab OK Terrain. Im Hallenbereich der Streifenfundamente ist ebenfalls unterschiedlich und liegt bei -0.30 m bis -1.10 m ab OK Terrain/Geländeebene.
Um das gesamte Volumen des zu behandelnden Fundamentuntergrundes zu verdichten, wurden die Injektionslanzen abwechselnd in verschiedene Tiefen positioniert. Die Injektionen erfolgten auf einer Länge von insgesamt ca. 250 m, in Tiefen von -0.10 m, -1.10 m und -2.10 m von UK Fundament, wobei sich das Uretek-Kunstharz jeweils in einem Radius von ca. 1.00 m vom Injektionspunkt weg ausdehnte.
Die Arbeiten dauerten insgesamt 22 Tage, und die Wirksamkeit der Injektionen ist durch die leichte Anhebung (im Millimeter-Bereich) des Bauwerks nachgewiesen. Diese verdeutlicht, dass die durch die Quellung des Kunstharzes verursachte Expansion eine Verdichtung des gesamten injizierten Fundamentuntergrundes bewirkte.
Das positive Ergebnis des Eingriffs ist durch den Vergleich der dynamischen penetrometrischen Tests nachgewiesen (je 7 Rammsondierungen vor und nach den Injektionen). Die Resultate belegen eine deutliche Verbesserung der Homogenität des Fundamentuntergrundes, und grösstenteils fand eine starke Erhöhung von über 100% der Rammwiderstände statt (mit PAGANI DPM30 gemessen). Der Fundamentuntergrund kann nun den neuen Anforderungen entsprechend die Mehrlasten bestens aufnehmen.
ECKDATEN
Objekt:
ALDI-Umbau, Lavertezzo Piano
Verfahren / Umfang:
Uretek Deep Injections
Realisation:
22 Tage
Partnerfirma:
Studio Ingegneria Sciarini SA
Projektleiter:
Stefano Mina, Dipl. Ing. civile ETHZ
EXPERTENTBERICHT
Für die neue ALDI-Filiale in Lavertezzo Piano im Kanton Tessin wurde eine bereits bestehende Halle saniert und ein Zwischengeschoss in die Halle eingezogen. Die existente Halle wurde zuvor als Bootsdepot genutzt und verfügte über eine durch Stahl entlastete Tragkonstruktion mit einer Lagernutzungshöhe von 12.50 m.
Die ausgeführten Änderungsarbeiten ( Einbau des Zwischengeschosses, schwere Betonfassade) sowie die beabsichtigte neue Nutzung des Gebäudes führen zu einer erhöhten Belastung der bestehenden Fundamente (Streifenfundamente). Der Baugrund ist äusserst heterogen beschaffen mit Sand, Kies und Bauschutt in der obersten Schicht über einer Schicht aus sandigem Lehm.
Um die erhöhte Belastung aufzufangen, die der Baugrund und die bestehenden Fundamente nicht hätten tragen können, wurden im Wesentlichen zwei Verfahren erwogen:
Wir haben uns für die Verfestigung durch Injektionen von Uretek-Kunstharz entschieden, da dieses Verfahren folgende Vorteile bietet:
Bei dieser Art des Eingriffs erfolgten Bohrungen im Abstand von einem Meter entlang des Umkreises der Tragkonstruktion, in welche Uretek-Kunstharz injiziert wurde. Die Injektionen erfolgten in die Tiefe über mehrere Ebenen, um im gesamten Volumen des betreffenden Baugrunds, welcher der darüber liegenden Last ausgesetzt ist, gleichmässig zu wirken. Als Grundlage zur Bestimmung des Arbeitsumfangs dienten die Ergebnisse dynamischer penetrometrischer Sondierungsmessungen, die vor den Arbeiten an verschiedenen Stellen durchgeführt wurden. Nach Abschluss der Injektionen wurden die Messungen erneut vorgenommen, und der Vergleich der Resultate bestätigten eine deutliche Verbesserung des Baugrundes und eine daraus resultierende Erhöhung der Tragfähigkeit des bestehenden Fundamentuntergrundes.
Die Zusammenarbeit mit der Firma URETEK Schweiz AG erachten wir insgesamt als sehr positiv.
Stefano Mina
Dipl. Ing. civile ETHZ
Studio Ingegneria Sciarini SA
