3.5.2_Behelfsbruecke_Deffernik_241120.pdf

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Baugeol. Büro Bauer GmbH, Domagkstraße 1a, 80807 München Baugeologisches Büro Bauer GmbH Domagkstraße 1a An die D-80807 München DB Infra GO AG, Regionalnetze Süd, www.baugeologie.de Projekte KIB/KOB Nordbayern (I.NI-S-N-K), Technik Portfolio Bearbeiter: Mirjam Weingärtner Würzburg/Nürnberg/Regensburg Dr. Klaus Keilig Infrastrukturplanung und -projekte Süd Telefon: +49-89-36040-491 Frau Eliana Schmidt Fax: +49-89-36040-100 Sandstraße 38-40 e-mail: Klaus.Keilig@baugeologie.de 90443 Nürnberg

Strecke 5634: Erneuerung 3 Bayerwaldbrücken;

Deffernikbrücke, km 126,965

Behelfsbrücke über die Große Deffernik

Geologisch-geotechnischer Bericht

Projektnummer: 06518

Vertragsnummer: 20FEI44468

Auftraggeber: DB Infra GO AG

Sandstraße 38-40

90443 Nürnberg

Datum: 20. November 2024

Zertifiziertes QMS nach Raiffeisenbank München Nord eG Geschäftsführer: M. Bauer, A. Braun, Dr. F. Rauh DIN EN ISO 9001:2015 Konto: 25 803 22, BLZ: 701 694 65 Amtsgericht München: HRB 157644 Zertifikats-Register-Nr.: IBAN: DE52 7016 9465 0002 5803 22 St.-Nr.: 143/118/30024 01 100 2300855 BIC: GENODEF1M08 UID/VAT: DE814419103

N:\03_Projekte\06518_Bayerwaldbruecken\09_Berichte\01_Aex\Deffernikbruecke\06518_GB_Behelfsbruecke_Deffernik_241120.docx Seite 1 von 34

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Inhaltsverzeichnis Seite

1 Grundlagen und Untersuchungen ........................................................................................ 4 1.1 Veranlassung und Aufgabenstellung ................................................................................................. 4 1.2 Verwendete Unterlagen .................................................................................................................... 4 1.3 Verwendete Normen......................................................................................................................... 5 1.4 Verwendete Empfehlungen und Richtlinien ..................................................................................... 8 1.5 Durchgeführte Untersuchungen und Bestandsunterlagen ............................................................... 9 1.5.1 Bestandsunterlagen .......................................................................................................................... 9 1.5.2 Kernbohrungen ................................................................................................................................. 9 1.5.3 Schwere Rammsondierungen (DPH) ............................................................................................... 10 1.5.4 Probennahme und Laborversuche .................................................................................................. 10 1.5.5 Probennahme und Laborversuche (Altlastenproben) ..................................................................... 11

2 Auswertung der Untersuchungsergebnisse ........................................................................ 12 2.1 Geographisch-geologischer Überblick ............................................................................................. 12 2.2 Schichtfolge ..................................................................................................................................... 12 2.2.1 Schicht 0: Mutterboden .................................................................................................................. 12 2.2.2 Schicht 1: Anthropogene Böden ..................................................................................................... 12 2.2.3 Schicht 2: Deckschichten ................................................................................................................. 12 2.2.4 Schicht 3: Felszersatz/Verwitterungshorizont ................................................................................. 13 2.2.5 Schicht 4: Gneis ............................................................................................................................... 13 2.3 Hydrogeologische Verhältnisse ....................................................................................................... 15 2.3.1 Oberflächengewässer ...................................................................................................................... 15 2.3.2 Niederschlagssituation .................................................................................................................... 15 2.3.3 Überschwemmungsgebiete, wassersensible Bereiche, Schutzgebiete und Bodendenkmäler ....... 15 2.3.4 Grundwasserstände ........................................................................................................................ 16 2.3.5 Wasserdurchlässigkeit des Baugrundes .......................................................................................... 16 2.3.6 Betonaggressivität ........................................................................................................................... 17 2.4 Bemessungswasserstände .............................................................................................................. 17 2.5 Umweltgeotechnische Verhältnisse ................................................................................................ 18 2.5.1 Bodenproben .................................................................................................................................. 18 2.5.2 Umwelttechnische Beurteilung des Bodenaushubs ........................................................................ 19

3 Bewertung und Interpretation der Untersuchungsergebnisse............................................. 22 3.1 Geotechnische Kategorie ................................................................................................................ 22 3.2 Erdbebengefährdung ...................................................................................................................... 22 3.3 Baugrundmodell .............................................................................................................................. 22 3.4 Charakteristische Boden- und Felskennwerte ................................................................................ 23 3.5 Einteilung in Homogenbereiche nach VOB ATV Teil C .................................................................... 25

4 Gründungskonzept zur Behelfsbrücke über die Große Deffernik ......................................... 28 4.1 Gründungsvariante .......................................................................................................................... 28 4.1.1 Flachgründung ................................................................................................................................. 28 4.1.2 Tiefgründung ................................................................................................................................... 29 4.2 Baugruben und Verbauten .............................................................................................................. 31 4.3 Empfehlungen und Hinweise .......................................................................................................... 33

5 Schlussbemerkung ............................................................................................................ 34

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Tabellenverzeichnis Seite

Tab. 1: Kernbohrungen im Bereich der geplanten Behelfsbrücke (EKP 23). ..................................... 10 Tab. 2: Zusammenstellung der entnommenen Bodenproben und der durchgeführten boden- und felsmechanischen (EKP 23) sowie hydrochemischen (EKP 20) Versuche im Bereich der Behelfsbrücke über die große Deffernik. ........................................................................ 11 Tab. 3: Zusammenstellung der durchgeführten umwelttechnischen Versuche im Bereich der Behelfsbrücke über die Große Deffernik (EKP 23). ................................................................ 11 Tab. 4: Zusammenstellung der erbohrten Grundwasserstände des EKP 23 im Bereich der geplanten Behelfsbrücke über die Große Deffernik (Ansatzhöhe nach DHHN12). ............... 16 Tab. 5: Auswertung der umwelttechnischen Analysen und Bewertung (EKP 23). ............................ 18 Tab. 6: Zusammenstellung der charakteristischen geotechnischen Bodenparameter der Lockergesteine im Bereich der geplanten Behelfsbrücke über die Große Deffernik. ........... 23 Tab. 7: Zusammenstellung der charakteristischen geotechnischen Parameter (gesteins- und gebirgsspezifisch) der Gneise (Schicht 4) im Bereich der Behelfsbrücke über die Große Deffernik. ............................................................................................................................... 24 Tab. 8: Klassifizierung der Homogenbereiche für die Lockergesteine nach VOB ATV Teil C. ............ 26 Tab. 9: Klassifizierung der Homogenbereiche für die Festgesteine nach VOB ATV Teil C. ................ 27 Tab. 10: Terminologie des Verwitterungsgrads von Fels. .................................................................... 27 Tab. 11: Pfahlkennwerte für das Bauwerk in Anlehnung an DIN 1054:2021-04 und EA-Pfähle der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (2012). .................................................................... 30 Tab. 12: Erfahrungswerte für Spundwände in Anlehnung an EAB (2021). .......................................... 32

Anlagenverzeichnis

Anlage 1 Geographischer Übersichtslageplan, M = 1 : 50.000 Anlage 2 Detaillageplan mit den Aufschlusspunkten, M = 1 : 1.000 Anlage 3 Geologisch-geotechnischer Längsschnitt, M.d.H. = 1 : 100, M.d.L. = 1 : 50 Anlage 4 Dokumentation der Aufschlüsse Anlage 4.1 Rammkernbohrungen (Schichtenverzeichnisse, Bohrprofile, Kernfotos) Anlage 5 Laboruntersuchungen Anlage 5.1 Boden- und felsmechanische Versuche Anlage 5.2 Hydrochemische Versuche Anlage 5.3 Umweltchemische Versuche Anlage 6 Grundbruch- und Setzungsberechnung

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1 Grundlagen und Untersuchungen

1.1 Veranlassung und Aufgabenstellung

Die DB Infra GO AG, Projekte KIB/KOB Nordbayern (I.NI-S-N-K), Technik Portfolio Würzburg/Nürnberg/Regensburg Infrastrukturplanung und -projekte Süd, plant die Erneuerung von drei denkmalgeschützten Eisenbahnüberführungen im Bayerischen Wald, auf der Strecke 5634 von Landshut nach Bayerisch Eisenstein. Bei den zu erneuernden Bauwerken handelt es sich um die Ohetal-, Nagerl- und Deffernikbrücke. Im Mai 2019 wurde von der DB Engineering & Consulting GmbH bereits eine Machbarkeitsstudie zur Erneuerung der drei Brücken durchgeführt. Aufgrund der Ausschöpfung der Möglichkeiten zum Erhalt der denkmal- geschützten Brücken sollen die drei Bauwerke durch Neubauten ersetzt werden. Für die einzelnen Bauwerkserneuerungen wurde die Baugeologisches Büro Bauer GmbH mit der Baugrundbeurteilung, der orientierenden umwelttechnischen Bewertung und der Gründungs- beratung für die weitere Planung und Ausschreibung beauftragt.

Im vorliegenden Bericht wird ausschließlich die geplante Behelfsbrücke über die Große Deffernik ca. 100 m nordöstlich der Deffernikbrücke betrachtet, welche die Baustelleneinrichtungsflächen auf der westlichen Flussseite an die Waldhausstraße östlich der Großen Deffernik anbindet.

1.2 Verwendete Unterlagen

Folgende Unterlagen fanden zur Erstellung dieses Berichtes vor allem Verwendung:

[U 1] BGLA – Bayerisches Geologisches Landesamt (Hrsg.) (1996): Geologische Karte von Bayern, 1:500.000, mit Erläuterungen.– 4. Auflage; München.

[U 2] BGR – Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (Hrsg.) (1999): Geologische Übersichtskarte 1:200.000, Blatt CC 7142 Deggendorf.– Hannover.

[U 3] BGLA – Bayerisches Geologisches Landesamt (Hrsg.) (1968): Geologische Karte von Bayern 1:25.000, mit Erläuterungen, Blatt 6945 Zwiesel.– München.

[U 4] LfU – Bayerisches Landesamt für Umwelt (Hrsg.) (2018): Karten zur Wasserwirtschaft: Mittlerer Jahresniederschlag / Mittlerer Jahresabfluss / Mittlere Jahresverdunstung in Bayern, Periode 1981-2010, 1:500.000.– Augsburg.

[U 5] Bayerische Vermessungsverwaltung (2021): SAPOS CRS-Transformation Bayern. https://sapos.bayern.de/coord_tm.php, abgerufen am 26.02.2021.

[U 6] DB Engineering & Consulting GmbH (2019): Machbarkeitsstudie zur Erneuerung von drei Bayerwaldbrücken. Strecke 5634; km 107,860, km 114,776, km 126,965.– München.

[U 7] SSF Ingenieure AG (2021): Erneuerung der Deffernikbrücke in Bahn-km 126,965, Variante 1, Draufsicht; Maßstab 1:100. Planzeichen: IB-5634-126,965-1636-17. VORABZUG vom 12.02.2021.

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[U 8] SSF Ingenieure AG (2021): Erneuerung der Deffernikbrücke in Bahn-km 126,965, Variante 1, Übersicht Längsschnitt; Maßstab 1:100. Planzeichen: IB-5634-126,965-1636- 18. VORABZUG vom 12.02.2021.

[U 9] SSF Ingenieure AG (2021): Erneuerung der Deffernikbrücke in Bahn-km 126,965, Variante 2, Draufsicht; Maßstab 1:100. Planzeichen: IB-5634-126,965-1636-22. VORABZUG vom 12.02.2021.

[U 10] SSF Ingenieure AG (2021): Erneuerung der Deffernikbrücke in Bahn-km 126,965, Variante 2, Übersicht Längsschnitt; Maßstab 1:100. Planzeichen: IB-5634-126,965-1636- 23. VORABZUG vom 12.02.2021.

[U 11] SSF Ingenieure AG (2021): Erneuerung der Deffernikbrücke in Bahn-km 126,965, Variante 2, Draufsicht; Maßstab 1:100. Planzeichen: IB-5634-126,965-1636-27. VORABZUG vom 12.02.2021.

[U 12] SSF Ingenieure AG (2021): Erneuerung der Deffernikbrücke in Bahn-km 126,965, Variante 3, Übersicht Längsschnitt; Maßstab 1:100. Planzeichen: IB-5634-126,965-1636- 28. VORABZUG vom 12.02.2021.

[U 13] Baugeologisches Büro Bauer GmbH (2021): Strecke 5634: Erneuerung 3 Bayerwaldbrücken; Deffernikbrücke, km 126,965.– Geologisch-geotechnischer Bericht, gefertigt 04. Mai 2021.

[U 14] Baugeologisches Büro Bauer GmbH (2024): Strecke 5634: Erneuerung 3 Bayerwaldbrücken; Deffernikbrücke, km 126,965, Baustraßen und Baustelleneinrichtungsflächen.– Geologisch-geotechnischer Bericht, gefertigt 14. November 2024.

[U 15] Thuro, K., Singer, J., Käsling, H. & Bauer, M. (2006): Soil Abrasivity Assessment Using the LCPC Testing Device.– Felsbau, 24/6: 37-45; Essen (VGE Verlag GmbH).

[U 16] Hoek, E. & Brown, E.T. (2019): The Hoek-Brown failure criterion and GSI – 2018 edition.– J. Rock Mech. Geotech. Eng., 11/3: 445-463; Amsterdam (Elsevier).

[U 17] Hoek, E. & Diederichs, M.S. (2006): Empirical estimation of rock mass modulus. Int. J. Rock Mech. Min. Sci., 43(2): 203-215; Amsterdam (Elsevier).

[U 18] Witt, K. J. (Hrsg.) (2018): Grundbau-Taschenbuch, Teil 2: Geotechnische Verfahren.– 8. Auflage, 1068 S.; Berlin (Wilhelm Ernst & Sohn).

1.3 Verwendete Normen

AFNOR NF P94-430-1:2000-10: Roches - Détermination du pouvoir abrasif d'une roche - Partie 1: essai de rayure avec une pointe.– Association Française de Normalisation.

DIN 1054:2021-04: Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau – Ergänzende Regelungen zu DIN EN 1997-1.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

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DIN 1055-2:2010-11: Einwirkungen auf Tragwerke - Teil 2: Bodenkenngrößen.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 4017:2006-03: Baugrund - Berechnung des Grundbruchwiderstands von Flachgründungen.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 4017 Beiblatt 1:2006-11: Baugrund - Berechnung des Grundbruchwiderstands von Flachgründungen - Berechnungsbeispiele.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 4019:2015-05: Baugrund - Setzungsberechnungen.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 4020:2010-12: Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke - Ergänzende Regelungen zu DIN EN 1997-2.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 4020 Beiblatt 1:2003-10: Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke - Anwendungshilfen, Erklärungen.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 4023:2006-02: Geotechnische Erkundung und Untersuchung - Zeichnerische Darstellung der Ergebnisse von Bohrungen und sonstigen direkten Aufschlüssen.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 4030-1:2008-06: Beurteilung betonangreifender Wässer, Böden und Gase – Teil 1: Grundlagen und Grenzwert.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 4030-2:2008-06: Beurteilung betonangreifender Wässer, Böden und Gase – Teil 2: Entnahme und Analyse von Wasser- und Bodenproben.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 4124:2012-01: Baugruben und Gräben – Böschungen, Verbau, Arbeitsraumbreiten.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 4149:2005-04: Bauten in deutschen Erdbebengebieten; Lastannahmen, Bemessung und Ausführung üblicher Hochbauten.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 18196:2011-05: Erd- und Grundbau- Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 18130-2:2015-08: Baugrund, Untersuchung von Bodenproben – Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwertes – Teil 2: Feldversuche.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

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DIN 18300:2019-09: VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen - Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Erdarbeiten.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 18301:2023-09: VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen - Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Bohrarbeiten.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN 18304:2019-09: VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen - Teil C: Allgemeine Technische Vertragsbedingungen für Bauleistungen (ATV) - Ramm-, Rüttel- und Pressarbeiten.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN EN 1997-1:2014-03: Eurocode 7 - Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik - Teil 1: Allgemeine Regeln; Deutsche Fassung.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN EN 1997-1/NA:2010-12: Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik - Teil 1: Allgemeine Regeln.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN EN 1997-2:2010-10: Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik - Teil 2: Erkundung und Untersuchung des Baugrunds.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN EN 1997-2/NA:2010-12: Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik - Teil 2: Erkundung und Untersuchung des Baugrunds.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN EN 1998-1/NA:2011-01: Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben - Teil 1: Grundlagen, Erdbebeneinwirkungen und Regeln für Hochbau.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN EN 1998-1/NA:2023-01: Nationaler Anhang - National festgelegte Parameter - Eurocode 8: Auslegung von Bauwerken gegen Erdbeben - Teil 1: Grundlagen, Erdbebeneinwirkungen und Regeln für Hochbau.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN EN ISO 14688-1:2020-11: Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Benennung, Beschreibung und Klassifizierung von Boden – Teil 1: Benennung und Beschreibung (ISO 14688-1:2017); Deutsche Fassung EN ISO 14688-1:2018.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

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DIN EN ISO 14688-2:2020-11: Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Benennung, Beschreibung und Klassifizierung von Boden – Teil 2: Grundlagen für Bodenklassifizierungen (ISO 14688-2:2017); Deutsche Fassung EN ISO 14688-2:2018.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN EN ISO 14689:2018-05: Geotechnische Erkundung und Untersuchung - Benennung, Beschreibung und Klassifizierung von Fels (ISO 14689:2017); Deutsche Fassung EN ISO 14689:2018.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN EN ISO 22475-1:2022-02: Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Probenentnahmeverfahren und Grundwassermessungen – Teil 1: Technische Grundlagen der Ausführung (ISO 22475-1:2006); Deutsche Fassung EN ISO 22475-1:2006.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

DIN EN ISO 22476-2:2012-03: Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Felduntersuchungen – Teil 2: Rammsondierungen (ISO 22476-2:2005 + Amd 1:2011); Deutsche Fassung EN ISO 22476-2:2005 + A1:2011.– Deutsches Institut für Normung e. V.; Berlin (Beuth Verlag GmbH).

1.4 Verwendete Empfehlungen und Richtlinien

DGGT – Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e. V. (Hrsg.) (2012): Empfehlungen des Arbeitskreises „Pfähle“ (EA-Pfähle).– 2. Auflage; Berlin (Ernst & Sohn).

DGGT – Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e. V. (Hrsg.) (2021): Empfehlungen des Arbeitskreises „Baugruben“ (EAB).– 6. Auflage; Berlin (Ernst & Sohn).

EPP – Leitfaden zu den Eckpunkten (2019): Anforderungen an die Verfüllung von Gruben und Brüchen sowie Tagebauen.– Fassung vom 23.12.2019.

FGSV – Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e. V. (Hrsg.) (2015): M Fels – Merkblatt über das Bauen mit und im Fels der Arbeitsgruppe „Erd- und Grundbau“.– FGSV-Nr. 532; Köln (FGSV Verlag GmbH).

FGSV – Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e. V. (Hrsg.) (2017): ZTV E-StB 17 – Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Erdarbeiten im Straßenbau der Arbeitsgruppe „Erd- und Grundbau“.– FGSV-Nr. 599; Köln (FGSV Verlag GmbH).

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Mantelverordnung (2021): Verordnung zur Einführung einer Ersatzbaustoffverordnung, zur Neufassung der Bundes-Bodenschutz- und Altlastenverordnung und zur Änderung der Deponieverordnung und der Gewerbeabfallverordnung vom 9. Juli 2021.– Bundesgesetzblatt Jahrgang 2021 Teil I Nr. 43, ausgegeben zu Bonn am 16. Juli 2021; Bonn (Bundesanzeiger Verlag).

Mutschler, T. (2004): Neufassung der Empfehlung Nr. 1 des Arbeitskreises 3.3 „Versuchstechnik Fels“ der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik e. V.: Einaxiale Druckversuche an zylindrischen Gesteinsprüfkörpern.– Bautechnik, 81/10: 825-834; Berlin (Ernst & Sohn).

Thuro, K. (2010): Empfehlung Nr. 5 „Punktlastversuche an Gesteinsproben“ des Arbeitskreises 3.3 „Versuchstechnik Fels“ der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik.– Bautechnik, 87/6: 322-330; Berlin (Ernst & Sohn).

1.5 Durchgeführte Untersuchungen und Bestandsunterlagen

1.5.1 Bestandsunterlagen

Es liegen zwei geologisch-geotechnische Berichte im Bereich der Großen Deffernik vor, einerseits zur Erneuerung der Deffernikbrücke aus dem Jahr 2021 [U 13] und andererseits zur Erstellung der Baustraßen und Baustelleneinrichtungsflächen aus dem Jahr 2024 [U 14]. Weitere bauwerks- spezifische geologisch-geotechnische Bestandsunterlagen lagen zum momentanen Planungs- zeitpunkt nicht vor.

1.5.2 Kernbohrungen

Im umliegenden Gebiet der bestehenden Deffernikbrücke wurden 2020 (Erkundungsprogramm 2020, EKP 20) zwölf Kernbohrungen durchgeführt [U 13]. Für die Erstellung der Baustellen- einrichtungsflächen, Baustraßen und einer Behelfsbrücke über die Große Deffernik ergab sich der Bedarf für Nacherkundungen. Daher wurden zwischen dem 24. Mai und 10. Juli 2023 (Erkundungsprogramm 2023, EKP 23) weitere 8 Kernbohrungen im Projektbereich der Deffernik- brücke mit einem Bohrdurchmesser von 180 mm bzw. 146 mm durchgeführt. Die Koordinaten und Ansatzhöhen der Bohrungen wurden durch den jeweiligen Bohrunternehmer eingemessen. Die Bohrungen vom EKP 20 wurden im Höhensystem DHHN92 in „m NHN“ und die Bohrungen vom EKP 23 wurden im Höhensystem DHHN12 in „m ü. NN“ eingemessen. Nach [U 4] ergibt sich für den Bereich um die Deffernikbrücke eine Abweichung zwischen den beiden Höhensystemen von ca. 5,5 cm. Da bei der Angabe von beispielsweise Schichtgrenzen weitaus größere Unsicherheiten auftreten, wird auf eine Umrechnung verzichtet.

Im Bereich der geplanten Behelfsbrücke über die Große Deffernik wurden zwei Kernbohrungen im Rahmen des EKP 23 durchgeführt. Eine Zusammenstellung der Koordinaten und Teufen dieser

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Kernbohrungen zeigt die Tab. 1. Die Lage der Bohrungen ist dem Detaillageplan (Anlage 2) zu entnehmen.

Die detaillierten Bohrprofile, die Schichtenverzeichnisse sowie die zugehörigen Bohrkernfotos der für dieses Bauwerk relevanten Bohrungen sind in der Anlage 4.1 zusammengestellt.

Tab. 1: Kernbohrungen im Bereich der geplanten Behelfsbrücke (EKP 23).

1.5.3 Schwere Rammsondierungen (DPH)

Um ein durchgehendes Profil der Lagerungsdichte über die oberen Bodenmeter zu erhalten, wurden im Rahmen des EKP 20 vier und im Rahmen des EKP 23 drei schwere Rammsondierungen (DPH) nach DIN EN ISO 22476-2:2012-03 durchgeführt.

In unmittelbarer Nähe der Behelfsbrücke wurden keine DPHs durchgeführt. Trotzdem sind die aus den DPHs resultierenden Lagerungsdichten in die Charakterisierung der verschiedenen Bodenschichten eingegangen (vgl. Kap. 3).

1.5.4 Probennahme und Laborversuche

Zur Ermittlung der boden- und felsmechanischen Kennwerte wurden im Rahmen des EKP 23 2 Boden- und 4 Felsproben im Bereich der Behelfsbrücke über die Große Deffernik genommen und in ein bodenmechanisches sowie in ein felsmechanisches Labor geliefert. Bei der Probennahme nach DIN EN ISO 22475-1:2022-01 wurde die Entnahmekategorie A in bindigen Böden sowie in Festgesteinen (Güteklasse 2 nach DIN EN 1997-2:2010-10) und die Ent- nahmekategorie B (Güteklasse 4) in nicht bindigen Böden eingehalten. Für die Ermittlung der hydrochemischen Verhältnisse wurde im EKP 20 eine Wasserprobe aus der Großen Deffernik genommen, in ein chemisches Labor geliefert und auf seine Betonaggressivität untersucht (s. Kap. 2.3.6). Eine Zusammenstellung der Proben und der daran durchgeführten boden- und felsmechanischen sowie hydrochemischen Untersuchungen zeigt die Tab. 2. Eine Tabelle mit allen Versuchsergebnissen sowie die einzelnen Ergebnisblätter im Bereich der geplanten Behelfsbrücke sind in der Anlage 5.1 und der Anlage 5.2 zusammengestellt.

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Tab. 2: Zusammenstellung der entnommenen Bodenproben und der durchgeführten boden- und felsmechanischen (EKP 23) sowie hydrochemischen (EKP 20) Versuche im Bereich der Behelfsbrücke über die große Deffernik.

1.5.5 Probennahme und Laborversuche (Altlastenproben)

Für eine erste orientierende Untersuchung der umwelttechnischen Belastungen der für das Bauvorhaben relevanten Bodenschichten wurde aus einer Kernbohrung (BK) eine Umweltprobe entnommen. Die Probe wurde in eine Weithalsbraunglasflasche mit gasdichtem Verschluss abgefüllt und dem chemischen Labor überstellt. Im Rahmen des EKP 23 wurden insgesamt 6 Proben nach Ersatzbaustoffverordnung (EBV) untersucht, darunter fällt auch die Probe in dem für die Behelfsbrücke relevanten Bereich.

Eine Zusammenstellung der an der Umweltprobe durchgeführten Untersuchungen ist in der Tab. 3 vorgenommen worden. Eine Tabelle mit den Versuchsergebnissen im Bereich der Behelfsbrücke sowie die einzelnen Ergebnisblätter sind in der Anlage 5.3 zusammengestellt.

Tab. 3: Zusammenstellung der durchgeführten umwelttechnischen Versuche im Bereich der Behelfsbrücke über die Große Deffernik (EKP 23).

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2 Auswertung der Untersuchungsergebnisse

2.1 Geographisch-geologischer Überblick

Das hier betrachtete Bauwerk „Behelfsbrücke über die Große Deffernik“ soll ca. 100 m nordöstlich der bestehenden Deffernikbrücke errichtet werden. Die Deffernikbrücke liegt bei Streckenkilometer 126,965 der Strecke 5634, knapp 6 km südlich von Bayerisch Eisenstein und ca. 5,5 km nördlich von Zwiesel (Anlage 1). Es befinden sich keine Bahnanlagen in direkter Nähe. Das umgebene Gelände ist als stark hügelig zu beschreiben.

Geologisch betrachtet liegt der Projektstandort im Bereich des variszischen Grundgebirges im Bayerischen Wald, ca. zehn Kilometer nordöstlich des Bayerischen Pfahls. Der Bereich der Brücke befindet sich nach [U 3] in migmatischen Diatektischen Cordierit-Gneisen. Im Tal der Großen Deffernik sind die Gneise von quartären Hanglehmen und Fließerden aus dem Pleistozän sowie holozänen Talböden (Deckschichten) überdeckt. Die Schichtfolge wird durch Auffüllungen und Mutterboden zur Geländeoberkante hin abgeschlossen.

2.2 Schichtfolge

2.2.1 Schicht 0: Mutterboden

Im Untersuchungsgebiet für die geplante Behelfsbrücke wurde eine 0,1 m bis 0,3 m mächtige Mutterbodenauflage durchteuft. Diese besteht bodenmechanisch aus einem sandigen Schluff bzw. einem stark schluffigen Sand. Nach der manuellen Ansprache des Bohrguts ist der Mutter- boden als weich bzw. locker gelagert zu beschreiben. Er ist humos, organisch und durchwurzelt.

Der Mutterboden ist als nicht tragfähig und als äußerst frost- und verwitterungsanfällig einzustu- fen. Dieser darf nur für statisch nicht relevante Zwecke zur Geländeangleichung benutzt werden.

2.2.2 Schicht 1: Anthropogene Böden

Im Bereich der Behelfsbrücke nördlich der Deffernikbrücke wurden keine anthropogenen Böden (z. B. Dammauffüllungen, Schüttgut) angetroffen. Im Rahmen des EKP 20 zur Erneuerung der Deffernikbrücke wurden anthropogene Böden erkundet. Zur Beschreibung dieser wird auf [U 13] verwiesen. Anthropogene Böden haben voraussichtlich keinen Einfluss auf die geplante Behelfs- brücke und werden hier nicht weiter betrachtet.

2.2.3 Schicht 2: Deckschichten

In beiden Bohrungen wurden unterhalb des Mutterbodens Deckschichten in Form von Aueablagerungen der Großen Deffernik und Hanglehm angetroffen. Sie sind bodenmechanisch als sandige, kiesige Schluffe sowie als kiesige bis stark kiesige, schwach schluffige bis stark schluffige Sande beschreiben. Im Bereich der BK-DE 04/23 wurde innerhalb der Deckschichten

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ein 0,8 m mächtiger Gneisblock angetroffen. Nach der manuellen Ansprache des Bohrguts sind die bindigen Anteile als weich zu beschreiben. Die Deckschichten sind aufgrund der Konsistenz der Feinanteile als gering tragfähig zu beurteilen.

Die Deckschichten zeigten keine organoleptischen Auffälligkeiten im Hinblick auf Geruch und Farbe, unabhängig davon wurde eine Probe umwelttechnisch untersucht. Es ist der fachtechnische Wiederverwertungs- bzw. Entsorgungsweg einzuhalten (siehe Kap. 2.5).

2.2.4 Schicht 3: Felszersatz/Verwitterungshorizont

Als Felszersatz wird die Zone bezeichnet, die den Grenzbereich eines Bodens zu einem Festgestein bildet, in dem die Gesteine der darunter anstehenden Festgesteins-Schichten in zersetzter oder entfestigter bis stark verwitterter Form (VZ und VE nach FGSV 532) vorliegen. Die Felszersatz-Zone erreicht Mächtigkeiten zwischen ca. 5,5 m und 7,6 m, wobei der Übergang zum unterlagernden Festgestein, aber auch zu den überlagernden Schichten, wie den Deckschichten meist fließend ist.

Der Felszersatz tritt in beiden Bohrungen unterhalb der Deckschichten auf. Bodenmechanisch kann er als schwach schluffiger bis stark schluffiger, schwach kiesiger bis kiesiger Sand beschrieben werden. Teilweise sind Grobkomponenten bis Steingröße anzutreffen. Bereichs- weise wurde er auch als schwach sandiger, kiesiger Stein angesprochen. An den Grob- komponenten lässt sich teils noch die Schieferung und Mineralogie des Ausgangsgesteins erkennen. Die Lagerungsdichte ist nach dem Bohrfortschritt zu urteilen als mitteldicht bis dicht zu beurteilen. Der Felszersatz ist als tragfähig zu beurteilen.

Der Felszersatz zeigte keine organoleptischen Auffälligkeiten im Hinblick auf Geruch und Farbe. Der fachtechnische Wiederverwertungs- bzw. Entsorgungsweg ist einzuhalten.

2.2.5 Schicht 4: Gneis

Unter dem Felszersatz stehen Gneise in unterschiedlicher Ausprägung an. Der Gneis weist meist eine gut erkennbare Schieferung auf, die durch die Einregelung von überwiegend Schichtsilikaten (z. B. Glimmer) während der Metamorphose hervorgerufen wird. Die Orientierung der Schieferung ist nicht einheitlich und weist starke Unterschiede auf, die auch sehr kleinräumig auftreten können. Überwiegend ist mit einer steil stehenden und nach Südwest bzw. Nordost fallenden Schieferung zu rechnen [U 3]. Nach der visuellen Ansprache und den Ausführungen in [U 3] werden die hier angetroffenen Gneise überwiegend durch Feldspäte, Biotit und Muskovit (Dunkel- und Hellglimmer) sowie Quarz aufgebaut. Akzessorisch treten auch noch weitere Minerale wie u.a. Granat, Cordierit oder Silimanit auf.

Die Gneise treten in angewittertem (VA nach FGSV 532: Schicht 4a: Fels angewittert) bis unverwittertem (VU nach FGSV: Schicht 4b: Fels, unverwittert) Zustand auf. Der Übergang ist

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dabei meist fließend und es können auch angewitterte Bereiche innerhalb der bereits als unverwittert angesprochenen Gneise auftreten.

Im gesamten Untersuchungsgebiet der Deffernikbrücke treten im Allgemeinen Klüfte eher selten auf. Vor allem offene Trennflächen, die Wasserwegigkeiten ermöglichen könnten, wurden nur sehr untergeordnet festgestellt. Durch die teils ausgeprägte Schieferung ist das Gestein als anisotrop zu beschreiben. Im Bereich der Behelfsbrücke sind die Trennflächenabstände nach DIN EN ISO 14689:2018-05 als sehr engständig bis engständig zu klassifizieren.

Nach den Ergebnissen der Einaxialen Druckversuche an den Gesteinsprüfkörpern zeigten die Gneise im Bereich der Behelfsbrücke Druckfestigkeiten von etwa 123 MPa. Die vorhandenen Schieferungsflächen verringern die Einaxiale Druckfestigkeit, da sie als vordefinierte Bruchflächen wirken, wodurch bei senkrecht zur Schieferung eingetragenen Last auch höhere Druckfestigkeiten zu erwarten sind.

Das Ergebnis des Punklasttests (PLT) zeigt einen Mittelwert der Punktlastfestigkeitsversuchsreihe (11 Einzelversuche) von 0,29 MPa. Aus der Punktlastfestigkeit kann über einen Umrechnungs- faktor die Einaxiale Druckfestigkeit abgeschätzt werden. Für den Umrechnungsfaktor c sind Werte zwischen 10 und 40 bekannt. Aus Bohrung BK-DE 10/20 des EKP 20 wurden an unmittelbar benachbarten Kernstücken ein Einaxialer Druckversuch (Probe KP-DE-10-03) und eine Punklast- test-Versuchsreihe (Probe KP-DE-10-02) durchgeführt [U 13]. Die Einaxiale Druckfestigkeit lag bei 127,1 MPa und die mittlere Punklastfestigkeit bei 5,0 MPa, wodurch sich ein Umrechnungsfaktor von ca. c = 25 ableiten lässt. Damit lässt sich für den Versuch im Bereich der geplanten Behelfsbrücke eine Einaxiale Druckfestigkeit von 7,25 MPa ableiten.

Nach den Ergebnissen des Einaxialen Druckversuchs sowie des Punklasttests ist die Festigkeit der Gneise nach DIN EN ISO 14689: 2018-05 als gering bis sehr hoch zu beschreiben. Im gesamten Untersuchungsbereich der Deffernikbrücke wurden Anzeichen für außergewöhnlich hohe Druckfestigkeiten nach DIN EN ISO 14689: 2018-05 festgestellt [U 13].

Nach den Ergebnissen der CERCHAR-Abrasivitätsversuche sind die Gneise als niedrig bis sehr hoch abrasiv einzustufen. Aufgrund der Mineralogie der Gneise ist von einer mittleren bis hohen Abrasivität auszugehen.

Die angewitterten bis unverwitterten Gneise zeigten keine organoleptischen Auffälligkeiten im Hinblick auf Geruch und Farbe. Der fachtechnische Wiederverwertungs- bzw. Entsorgungsweg ist einzuhalten.

Die angewitterten bis unverwitterten Gneise sind als sehr gut tragfähig zu beurteilen.

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2.3 Hydrogeologische Verhältnisse

2.3.1 Oberflächengewässer

Unterhalb der Deffernikbrücke sowie der nordöstlich davon geplanten Behelfsbrücke fließt die Große Deffernik, die etwa 450 m südlich in den Großen Regen mündet.

2.3.2 Niederschlagssituation

Nach den Karten zur Wasserwirtschaft des Bayerischen Landesamts für Wasserwirtschaft [U 4] liegt der Ausbauabschnitt in Bezug auf den Mittleren Jahresniederschlag im Bereich einer Niederschlagshöhe von 1100 mm bis 1300 mm (Periode 1981-2010). Für die Mittlere Jahresverdunstung (Periode 1981-2010) ergibt sich eine Verdunstungshöhe von > 600 mm und für den Mittleren Jahresabfluss (Periode 1981-2010) eine Abflusshöhe von 400 mm bis 500 mm.

2.3.3 Überschwemmungsgebiete, wassersensible Bereiche, Schutzgebiete und Bodendenkmäler

Der online verfügbare „Informationsdienst Überschwemmungsgefährdete Gebiete in Bayern“ des Bayerischen Landesamtes für Umwelt weist im Bereich der Deffernikbrücke und der geplanten Behelfsbrücke keine Überschwemmungsgebiete aus. Allerdings liegen die zentralen Bereiche innerhalb eines wassersensiblen Bereich. Das bedeutet, dass die Fließgewässer zeitweise über die Ufer treten können sowie zeitweise hoch anstehendes Grundwasser vorkommen kann. Im Unterschied zu den Überschwemmungsgebieten kann bei diesen Bereichen kein definiertes Risiko (Jährlichkeit des Hochwasserabflusses) angegeben werden.

Das hier untersuchte Gebiet um die Deffernikbrücke liegt innerhalb des Landschaftsschutz- gebietes „Bayerischer Wald“ (LSG-00547.01) sowie des Naturparks „Bayerischer Wald“ (NP-00012). Der Bereich von der Waldhausstraße bis einschließlich der Großen Deffernik ist als FFH Gebiet „Oberlauf des Regens und Nebenbäche“ (7045-371) ausgewiesen, was insbesondere die bestehende südöstliche Pfeilerachse der Deffernikbrücke, aber auch die geplante Behelfsbrücke betrifft. Des Weiteren grenzt das Projektgebiet im Nordosten unmittelbar an den Nationalpark „Bayerischer Wald“ (NAP-00002), dessen Fläche zusätzlich als FFH-Gebiet (6946-301) und als EU-Vogelschutzgebiet ausgewiesen ist (6946-401). Etwa 600 m südlich der Deffernikbrücke liegt das Naturschutzgebiet „Rotfilz“ (NSG-00095.01).

Die bestehende Deffernikbrücke ist als Baudenkmal sowie Landschaftsprägendes Denkmal (D-2-76-130-30) ausgewiesen. Etwa 180 m südlich und 500 m nördlich der Deffernikbrücke sind mittelalterlich-frühzeitliche Goldseifenhügelfelder als Bodendenkmäler (D-2-6945-0054, D-2-6945-0056) ausgewiesen.

In der näheren Umgebung des Projektgebiets befindet sich kein Trinkwasserschutzgebiet.

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2.3.4 Grundwasserstände

In beiden für das Bauvorhaben relevanten Bohrungen wurde gespanntes Grundwasser (GW) angetroffen. In Tab. 4 sind die erbohrten Grundwasserstände aufgelistet. Weiterhin liegen die Grundwasserstände des EKP 20 (siehe [U 13]) sowie von weiteren Bohrungen des EKP 23 vor, welche in einem gesonderten Bericht aufgelistet werden (siehe [U 14]). Darüber hinaus liegen uns keine weiteren Informationen zu Grundwasserständen im Arbeitsgebiet vor.

Es ist von einer starken Korrespondenz des Grundwassers mit dem Wasserstand der Großen Deffernik zu rechnen. Dies spiegelt sich auch in den Grundwasserständen wider, die etwa auf dem Niveau der Großen Deffernik liegen.

Tab. 4: Zusammenstellung der erbohrten Grundwasserstände des EKP 23 im Bereich der geplanten Behelfsbrücke über die Große Deffernik (Ansatzhöhe nach DHHN12).

2.3.5 Wasserdurchlässigkeit des Baugrundes

Die Wasserdurchlässigkeit der verschiedenen geologischen Schichten wurde mithilfe von Laboruntersuchungen (Kornsummenkurven) und in Kombination mit regionalen Erfahrungs- werten abgeschätzt und quantifiziert. Die aus den Kornsummenkurven ermittelten Durchlässig- keitsbeiwerte basieren auf rein empirischen Rechenverfahren. Die untersuchten Proben sind gestörte Proben, das heißt der k-Wert wird nur aus der Korngrößenverteilung bestimmt. f Wichtige Faktoren, wie zum Beispiel die Lagerungsdichte, die Kornform oder der Sättigungsgrad des Bodens bleiben unberücksichtigt. Wir empfehlen daher die Wasserdurchlässigkeit des Bodens, zum Beispiel für die Dimensionierung von Wasserhaltungsmaßnahmen oder Versickerungsanlagen, in Form von in-situ-Versuchen zu verifizieren.

Die Deckschichten enthalten deutliche Feinkornanteile und weisen typischerweise Durchlässig- keiten mit k-Werten zwischen 110-5 m/s und 110-8 m/s auf. Die aus den Kornsummenkurven f nach SEILER, USBR und KAUBISCH ermittelten k f -Werte ergeben Werte zwischen 1,0810-5 m/s und 8,3310-5 m/s, allerdings wurden diese in den sandigen Deckschichten ermittelt und liegen somit etwas oberhalb des Bereichs für bindige Deckschichten. Je nach Feinkornanteil sind die Deckschichten als „durchlässig“ bis „schwach durchlässig“ zu klassifizieren.

Der Felszersatz kann je nach Ausprägung Durchlässigkeiten mit k-Werten zwischen 110-2 m/s f und 110-7 m/s aufweisen. Bestätigt wird dies durch mehrere aus einer Kornsummenkurve nach USBR, SEILER und KAUBISCH ermittelten k f -Werte, welche aus dem EKP 20 im Bereich der

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Deffernikbrücke stammen. Diese ergeben Werte zwischen 5,9610-6 m/s und 3,0610-7 m/s. Der Felszersatz ist als „stark durchlässig“ bis „schwach durchlässig“ zu klassifizieren.

Die Festgesteine treten überwiegend als Kluft-/Trennflächengrundwasserleiter auf. D. h. die Durchlässigkeit ist von Öffnungsweite, Durchgängigkeit und Orientierung der Trennflächen abhängig. Somit ergibt sich eine hohe Spannweite der Durchlässigkeit von k-Werten zwischen f 110-5 m/s und 110-9 m/s. Die Gneise sind als „durchlässig“ bis „sehr schwach durchlässig“ zu klassifizieren.

2.3.6 Betonaggressivität

Die Betonaggressivität wurde an einer Probe (EKP 20) aus der Großen Deffernik sowie an einer Grundwasserprobe (EKP 23) untersucht. Das Wasser im untersuchten Areal ist nach den Untersuchungsergebnissen sowie aufgrund der erkundeten Lithologie und unserer lokalen Erfahrungen als nicht betonaggressiv nach DIN 4030-1:2008-06 einzustufen (Anlage 5.2).

2.4 Bemessungswasserstände

Die geplante Behelfsbrücke über die Große Deffernik befindet sich in einem wassersensiblen Bereich (siehe Kap. 2.3.3). Laut Angabe des WWA Deggendorf sind am Projektstandort keine detaillierten Angaben zu Hochwasserständen verfügbar. Es wurden lediglich Abflussmengen im Bereich der Großen Deffernik vom WWA Deggendorf übermittelt. Diese liegen im Einzugsgebiet der Großen Deffernik mit einer Größe von 33 km² bei 15 m³/s für ein 10-jährliches Hochwasser (HQ10) und bei 32 m³/s für ein 100-jährliches Hochwasser (HQ100).

Im Zuge der Erkundungsarbeiten 2020 und 2023 wurde im gesamten Untersuchungsgebiet um die Deffernikbrücke Grundwasser in insgesamt 11 Bohrungen zwischen ca. 602,58 m ü. NN (DHHN12) und 610,882 m ü. NN (DHHN12) angetroffen.

Zum aktuellen Zeitpunkt stehen uns keine weiteren Informationen zu den lokalen Grundwasserständen bzw. -schwankungen zur Verfügung.

Angesichts der Morphologie, der erkundeten Schichtfolge und den angetroffenen Grundwasser- ständen sowie auf Grundlage unserer Erfahrung kann für die weitere Planung von einem Bemessungswasserstand im Bauzustand von 605,87 m ü. NN (DHHN12) und einem Bemessungswasserstand im Endzustand von 606,37 m ü. NN (DHHN12) ausgegangen werden. Dies entspricht einem Sicherheitsaufschlag von 1,5 m bzw. 2,0 m auf den höchsten im Bereich der Großen Deffernik gemessenen Grundwasserstand in Ruhe (BK-DE 04/23: 604,37 m ü. NN).

Lokal wurden in höher liegenden Bereichen des Erkundungsgebiets auch höhere Wasserstände erbohrt (v. a. BK-DE 01/23 und BK-DE 03/23). Zu den Talflanken hin können die Bemessungs- wasserstände somit höher liegen. Sollten hier Baugruben entstehen, deren Tiefenlage im Bereich

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der festgelegten Bemessungswasserstände liegen, ist Rücksprache mit dem Sachverständigen Geotechnik zu halten.

Die Angaben zu den Bemessungswasserständen beruhen auf einer geringen Datengrundlage und sollten, wenn möglich, noch verifiziert werden. Im weiteren Planungsverlauf kann geprüft werden, ob und inwiefern der Sicherheitsaufschlag auch geringer ausfallen kann. Der Sicherheitsaufschlag zum Erhalt des Bemessungswasserstands für den Bauzustand ist eine Risikoabwägung, die nutzungsabhängig und kostenrelevant ist. Der Sicherheitsaufschlag muss somit vom Bauherrn festgelegt werden.

2.5 Umweltgeotechnische Verhältnisse

2.5.1 Bodenproben

Aus einer Bohrung im Bereich der geplanten Behelfsbrücke wurde insgesamt 1 Umweltprobe entnommen. Die Einzelprobe (EP) wurde aus den Deckschichten entnommen und in ein chemisches Labor überstellt. Es wurde der Feinanteil vom Feststoff (< 2 mm) und das Eluat der Gesamtfraktion umwelttechnisch untersucht.

Im Rahmen des EKP 2023 wurde eine orientierende Untersuchung nach Mantelverordnung durchgeführt. Mit 01. August 2023 trat diese in Kraft und umfasst die Ersatzbaustoffverordnung (EBV), die Bodenschutz- und Altlastenverordnung (BBodSchV) sowie die Deponieverordnung (DepV). In Bayern bleiben über die sog. Länderöffnungsklausel die Regelungen des Eckpunkte- papiers (EPP) bestehen. Bei Wiederverwertung im technischen Bauwerk greift jedoch die EBV. Entgegen den bisherigen Analysen EPP und LAGA 97 sind u.a. zusätzlich die Parameter TOC, PAK15 (Eluat), Naphthalin und Methylnaphthaline gesamt (Eluat) sowie 6 PCB-118 (Eluat & Feststoff) zu untersuchen. Die Untersuchung wird an der Fraktion <32 mm untersucht bzw. dahingehend gebrochen und anteilsmäßig beigemengt. Das Wasser-Probe-Verhältnis liegt bei 2:1 EBV und BBodSchV. Eine Umrechnung der Werte und Auswertung nach LAGA und DepV oder VwV und EPP ist demnach nicht direkt möglich.

Die detaillierte Auswertung sowie alle Ergebnisblätter liegen in Anlage 5.3 bei. Eine Zusammenfassung ist in folgender Tabelle (Tab. 5) einzusehen.

Tab. 5: Auswertung der umwelttechnischen Analysen und Bewertung (EKP 23).

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In den Deckschichten weist die Probe eine Belastung von Kupfer der Materialklasse BM-F1/BG-F1 auf. Die Probe weist zudem erhöhte Chrom-, Nickel-, Quecksilber- und Zinkwerte der Materialklasse BM-F0*/BG-F0* auf.

2.5.2 Umwelttechnische Beurteilung des Bodenaushubs

Entgegen den Regelungen der LAGA 97, die dem Bodenmaterial je nach Schadstoffbelastung eine Zuordnungsklasse Z 0 bis > Z 2 zuweisen, werden nach der EBV vorab Stoffklassen definiert. Ausgeschieden werden Bodenmaterialien und Baggergut (BM/BG), mit bis zu 10 Volumen-% mineralischen Fremdbestandteilen (BM-0/BG-0 und BM-0*/BG-0*) und bis zu 50 Volumen-% mineralischen Fremdbestandteilen (BM-F0*/BG-F0* bis BM-F3/BG-F3), aber auch Recycling- baustoffe, Gleisschotter, Hüttensande etc.

Für die Stoffklassen sind Tabellen, abhängig von den Schadstoff-spezifischen Materialwerten, zu Einsatzmöglichkeiten von Ersatzbaustoffen in Abhängigkeit von der Grundwasserdeckschicht oder Untersuchungsverfahren angehängt.

Einsatzmöglichkeiten von mineralischen Ersatzbaustoffen in technischen Bauwerken:

Die Böden im Untersuchungsgebiet sind gemäß Anlage 2 Tabelle 5. bis Tabelle 8. in technische Bauwerke einbaubar.

Tabelle 5.: Bodenmaterial und Baggergut der Klassen 0*, F0*:

Uneingeschränkter offener Einbau auch in hydrogeologisch ungünstigen Gebieten z. B. als Unterbau-, Dammbaumaterial in Verkehrsanlagen, Tragschicht im Straßenbau, Industrie-, Gewerbebau, Befestigungsmaterial im Wegebau. Die gemessenen Stoffkonzentrationen liegen in der Größenordnung der natürlichen Hintergrundbelastung.

Tabelle 6.: Bodenmaterial und Baggergut der Klassen F1:

Entgegen der Tabelle 5. Einschränkungen bei Grundwasserdeckschichten mit ungünstigen Eigenschaften und sandigen Böden innerhalb von Wasser- und Heilschutzgebieten (WSG / HSG) bei Einbau in (13) Tragoberschicht ohne Bindemittel (ToB), Baugrundverbesserung, Boden- verfestigung, Unterbau bis 1 m Dicke ab Planum sowie Verfüllung von Baugruben und Leitungsgräben unter Deckschicht ohne Bindemittel bzw. (14) unter Plattenbelägen, bzw. (15) unter Pflaster, sowie in (16) Hinterfüllung von Bauwerken oder Böschungsbereich von Dämmen unter durchwurzelbarer Bodenschicht sowie Hinterfüllung analog zu Bauweise E des MTSE und in (17) Dämme und Schutzwälle ohne Maßnahmen nach MTSE (Merkblatt über Bauweisen für technische Sicherungsmaßnahmen beim Einsatz von Böden und Baustoffen mit umwelt- relevanten Inhaltsstoffen im Erdbau, FGSV 2019) unter durchwurzelter Bodenschicht.

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Tabelle 7.: Bodenmaterial und Baggergut der Klassen F2:

Bezogen auf die Einbauweisen (13) bis (17) weitere Einschränkungen und Vorgaben auch bei günstigerer Deckschichtenbewertung und lehmigen Böden sowie in Wasservorranggebieten. Zudem keine (4) Verfüllung von Leitungsgräben im WSG III A und HSG III, Einschränkungen bei Einbau in (8) Frostschutzschicht (ToB), Baugrundverbesserung und Unterbau bis 1 m ab Planum jeweils unter gebundener Deckschicht sowie in (10) Damm oder Wall gemäß Bauweise E nach MTSE und in (12) Deckschicht ohne Bindemittel.

Tabelle 8.: Bodenmaterial und Baggergut der Klassen F3:

Uneingeschränkter Einbau nur in (1) Decke bitumen- oder hydraulisch gebunden, Tragschicht bitumengebunden, in (2) Unterbau unter Fundament- oder Bodenplatten, Bodenverfestigungen unter gebundener Deckschicht, in (3) Tragschicht mit hydraulischen Bindemitteln unter gebundener Deckschicht und in (6) Bettung, Frostschutz- oder Tragschicht unter Pflaster oder Platten jeweils mit wasserundurchlässiger Fugenabdichtung.

Einsatzmöglichkeiten von mineralischen Ersatzbaustoffen in spezifischen Bahnbauweisen:

Die Böden im Untersuchungsgebiet sind gemäß Anlage 3 Tabelle 1. bis Tabelle 4. in spezifische Bahnbauwerke einbaubar.

Tabelle 1.: Bodenmaterial und Baggergut der Klassen 0*, F0*:

Uneingeschränkter offener Einbau auch in hydrogeologisch ungünstigen Gebieten.

Tabelle 2.: Bodenmaterial und Baggergut der Klassen F1:

Kein Einbau in Schotteroberbau (B1)-(B4), Einschränkungen und Verbote bei Grundwasser- deckschichten mit ungünstigen Eigenschaften und sandigen Böden innerhalb von Wasser- und Heilschutzgebieten (WSG / HSG) bei Einbau in Planumsschutzschicht (PSS) (B5)-(B8)/(B24)/(B25), Frostschutzschicht (FSS) (B9)/(B10)/(B16)/(B17)/(B20), Spezielle Bodenschicht der Bahnbauweise H (B11) und Unterbau (Damm) (B12)-(B15)/(B19)/(B23)/(B26).

Tabelle 3.: Bodenmaterial und Baggergut der Klassen F2:

Kein Einbau in Schotteroberbau (B1)-(B4), Einschränkungen und Verbote bei Grundwasser- deckschichten mit ungünstigen Eigenschaften und sandigen Böden innerhalb von Wasser- und Heilschutzgebieten (WSG / HSG) außer bei Einbau in (B18) Frostschutzschicht (FSS, KG2) der Bahnbauweise Feste Fahrbahn mit Randwegabdichtung oberhalb der FSS und in (B21) Unterbau (Damm) der Bahnbauweise E1 mit Dichtungselement auf dem Planum. Zudem weitere Einschränkungen und Vorgaben auch bei günstigerer Deckschichtenbewertung und lehmigen Böden (B5)/(B6)/(B12)/(B13)/(B24).

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Tabelle 4.: Bodenmaterial und Baggergut der Klassen F3:

Kein Einbau in Schotteroberbau (B1)-(B4), kein Einbau bei Grundwasserdeckschichten mit ungünstigen Eigenschaften und sandigen Böden innerhalb von Wasser- und Heilschutzgebieten (WSG / HSG) (B5)-(B26). Zudem Einschränkungen und Verbote auch bei günstigerer Deck- schichtenbewertung und lehmigen Böden sowie in Wasservorranggebieten.

Bodenmaterial und Baggergut der Klasse 0, 0*:

Bodenmaterial und Baggergut der Klasse 0 darf nach BBodSchV § 7 unter Einhaltung (1) auf oder in eine durchwurzelte Bodenschicht auf- oder eingebracht werden ohne Beantragung einer Erlaubnis nach § 8 Absatz 1 Wasserhaushaltsgesetz. Eine schädliche Bodenveränderung ist nach (2) nicht zu besorgen.

Bodenmaterial ohne Oberboden und Baggergut, das aus Sanden und Kiesen besteht und dessen Feinkornanteil (<0,063 mm) max. 10 % beträgt (1), darf nach BBodSchV § 8 unterhalb oder außerhalb einer durchwurzelten Bodenschicht auf- oder eingebracht werden, sofern es der Klasse BM-0 oder BG-0 Sand zugehörig ist und keine Hinweise auf weitere Belastungen vorliegen (2). Zur Verfüllung einer Abgrabung oder eines Tagebaus und zum Massenausgleich im Rahmen einer Baumaßnahme dürfen nach (3) Materialien der Klasse 0 und 0* (ohne zusätzliche Belastung Tabelle 4. EBV) verwendet werden und auf Grund von Herkunft und bisheriger Nutzung keine Hinweise auf weitere Belastungen vorliegen. In Bayern wird hier auf die Regelungen des EPP – Verfüllleitfaden zurückgegriffen.

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3 Bewertung und Interpretation der Untersuchungsergebnisse

3.1 Geotechnische Kategorie

Im Hinblick auf den Baugrund fällt die geplante Behelfsbrücke in die Geotechnische Kategorie GK 2 nach DIN 4020:2010-12 und DIN 1054:2021-04. Es herrschen Baugrundverhältnisse mit einem mittleren Schwierigkeitsgrad und wechselhaften mechanischen Eigenschaften des Untergrunds vor. Somit sind direkte Aufschlüsse und eine versuchstechnische Ermittlung der Bodenkenngrößen notwendig. Die Einstufung erfolgt nach baugrundspezifischen Gesichtspunkten und maßgebend ist dabei jenes Merkmal, das die höchste Geotechnische Kategorie ergibt. Für das Bauvorhaben ist zu prüfen, ob sich durch bauwerksspezifische Merkmale eine höhere Geotechnische Kategorie ergibt.

3.2 Erdbebengefährdung

Nach der bahnbauaufsichtlich bisher nicht ersetzten DIN 4149:2005-04 befindet sich das Untersuchungsgebiet außerhalb von Erdbebenzonen, in einem Gebiet mit sehr geringer seismischer Gefährdung und in dem gemäß des zugrunde gelegten Gefährdungsniveaus rechnerisch die Intensität 6 nicht erreicht wird.

Nach der vormals gültigen Fassung der DIN EN 1998-1/NA:2011-01 (seit Juli 2021 zurückgezogen) befindet sich das Untersuchungsgebiet außerhalb von Erdbebenzonen, in einem Gebiet mit sehr geringer seismischer Gefährdung und in dem gemäß des zugrunde gelegten Gefährdungsniveaus rechnerisch die Intensität 6 nicht erreicht wird.

Mit der Neuauflage der DIN EN 1998-1/NA im Juli 2021 (DIN EN 1998-1/NA:2023-11 aktuell gültige Fassung) entfällt die bisherige Einteilung in Erdbebenzonen. Anstatt dessen muss zur Ermittlung der tatsächlich am Standort zu berücksichtigenden Beschleunigungen die spektrale Antwortbeschleunigung für Fels im Plateaubereich S aus der online verfügbaren interaktiven aP,R Karte (http://www-app5.gfz-potsdam.de/d-eqhaz16/index.html) für den Standort herausge- lesen werden.

Für den Standort der Behelfsbrücke über die Große Deffernik (Lon: 13,23°E; Lat: 49,07°N) wird in der interaktiven Karte keine spektrale Antwortbeschleunigung S angegeben. Somit ist der aP,R Standort auch nach DIN EN 1998-1/NA:2023-11 als ein Gebiet mit sehr geringer Seismizität einzustufen.

3.3 Baugrundmodell

Der Baugrund im Bereich der geplanten Behelfsbrücke über die Große Deffernik lässt sich nach Abtrag des Mutterbodens als ein 3-Schichten-Modell darstellen.

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06518 Strecke 5634: Behelfsbrücke Deffernik

Der Mutterboden ist als nicht tragfähig und als äußerst frost- und verwitterungsanfällig einzu- stufen. Dieser darf nur für statisch nicht relevante Zwecke zur Geländeangleichung benutzt werden. Anthropogene Schichten (Schicht 1) wurden in dem hier untersuchten Bereich nicht angetroffen. Unter dem Mutterboden folgen bis zu etwa 5,8 m mächtige Deckschichten (Schicht 2), deren Tragfähigkeit aufgrund der weichen Konsistenzen und des hohen Feinkornanteils als gering zu beurteilen ist. Darunter folgen zunächst zersetzte bis entfestigte Kristallingesteine (vorrangig Gneise) mit Lockergesteinscharakter. Der Felszersatz bzw. Verwitterungshorizont (Schicht 3), welcher als tragfähig zu beurteilen ist, erreicht Mächtigkeiten von bis zu 7,6 m. Der Felszersatz wird schließlich von den gut tragfähigen angewitterten bis unverwitterten Gneisen (Schicht 4) unterlagert.

Eine Korrelation der angetroffenen Schichten in den Aufschlüssen wurde im geologisch- geotechnischen Längsschnitt (Anlage 3) vorgenommen.

3.4 Charakteristische Boden- und Felskennwerte

Auf Grundlage der boden- und felsmechanischen Laborversuche (Anlage 5.1) sowie Erfahrungswerten ergeben sich für boden- und felsmechanische Berechnungen folgende Spannweiten und charakteristische geotechnische Parameter der Lockergesteine (Tab. 6) und Festgesteine (Tab. 7). Die dargestellten Kennwerte stellen gemäß DIN 1054:2021-04 vorsichtige Schätzungen der charakteristischen Werte (Mittelwert) dar.

Der Mutterboden (Schicht 0) wird zu Beginn der Baumaßnahme entfernt, sodass für dieses Schichtglied keine Kennwerte angegeben werden. Schicht 1 (anthropogene Böden) wurde im Bereich der Behelfsbrücke nicht angetroffen.

Tab. 6: Zusammenstellung der charakteristischen geotechnischen Bodenparameter der Lockergesteine im Bereich der geplanten Behelfsbrücke über die Große Deffernik.

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06518 Strecke 5634: Behelfsbrücke Deffernik

Bei den in folgender Tab. 7 angegebenen charakteristischen Kennwerten handelt es sich, jeweils ergänzt durch Erfahrungswerte, zum einen um gebirgsspezifische Kennwerte, zum anderen um gesteinsspezifische Kennwerte, die im Labor an Gesteinsproben bestimmt wurden (s. auch Anlage 5.1). Daher unterscheidet man Gesteins- und Gebirgsparameter. Letztere berücksichtigen auch das Trennflächengefüge und seinen Einfluss. Die Gebirgsparameter wurden unter Verwendung der Software RSData (Version 1.00, 18.05.2021) von Rocscience und unter Berück- sichtigung des generalisierten HOEK-BROWN-BRUCHKRITERIUMS [U 16] [U 17] bestimmt. Dabei werden die Gebirgseigenschaften ausgehend von den Gesteinseigenschaften über den empirisch bestimmten Geological Strength Index – GSI abgemindert. Der GSI ist ein Maß für den Durchtrennungsgrad des Gebirges und bezieht auch die Eigenschaften der Trennflächen mit ein.

Tab. 7: Zusammenstellung der charakteristischen geotechnischen Parameter (gesteins- und gebirgsspezifisch) der Gneise (Schicht 4) im Bereich der Behelfsbrücke über die Große Deffernik.

1. Erfahrungswerte, basierend auf den Erkundungsergebnissen des Projekts [U 13] und des EKP 23.
2. Über das Hoek-Brown Kriterium abgeleitet, Reibungswinkel auf max. 45° reduziert.

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Störungszonen, in denen das Gebirge stark zerlegt und mit deutlich geringerer Gebirgsfestigkeit vorliegt, wurden nicht erkundet. Diese treten aber teils so lokal auf, dass sie mit punktuellen Baugrundaufschlüssen nur selten direkt angetroffen werden. Ein Vorkommen solcher Störungs- zonen kann somit nicht ausgeschlossen werden, wenngleich eine bauwerksrelevante Ausdehnung nach momentanem Kenntnisstand nicht wahrscheinlich ist.

3.5 Einteilung in Homogenbereiche nach VOB ATV Teil C

Für die Einteilung der angetroffenen Schichten in Homogenbereiche nach DIN 18300:2019-09, DIN 18301:2023-09 und DIN 18304:2019-09 wird nach momentanem Planungsstand und Erkenntnissen Folgendes empfohlen:

Homogenbereich O1: Mutterboden (Schicht 0)

Homogenbereich B1: Anthropogene Böden (Schicht 1) – hier nicht angetroffen

Homogenbereich B2: bindige Deckschichten (Schicht 2)

Homogenbereich B3: Felszersatz (Schicht 3)

Homogenbereich X1: Gneis (Schicht 4)

Anhand der Erkenntnisse aus den untersuchten Umweltproben (Kap. 2.5) müssen die einzelnen geotechnisch definierten Homogenbereiche gemäß den vorgefundenen Belastungen weiter unterteilt werden:

Homogenbereich B2.1: Böden des HB B2 der Materialklasse BM-F1/BG-F1 nach EBV.

Homogenbereich B2.2: Böden des HB B2, deren Zuordnungsklasse nach EBV unbekannt ist.

Die im Bauareal angetroffenen Boden- und Felsschichten sind wie folgt zu klassifizieren (Tab. 8 und Tab. 9):

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Tab. 8: Klassifizierung der Homogenbereiche für die Lockergesteine nach VOB ATV Teil C.

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Tab. 9: Klassifizierung der Homogenbereiche für die Festgesteine nach VOB ATV Teil C.

1. siehe Tab. 10.
2. Einaxiale Druckfestigkeiten >150 MPa wurden im EKP 23 labortechnisch nicht nachgewiesen, können vereinzelt aber auftreten.

Tab. 10: Terminologie des Verwitterungsgrads von Fels.

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4 Gründungskonzept zur Behelfsbrücke über die Große Deffernik

4.1 Gründungsvariante

Zum momentanen Zeitpunkt sind zur geplanten Behelfsbrücke über die Große Deffernik nordöstlich der Deffernikbrücke keine Planungsunterlagen vorhanden. Im vorliegenden Gutachten wird auf Grundlage der geologischen Verhältnisse und anhand ihrer Wirtschaftlichkeit bzw. Machbarkeit eine Flachgründung und eine Tiefgründung vorgestellt.

4.1.1 Flachgründung

Die Machbarkeit einer Flachgründung muss anhand der Bauwerkslasten überprüft werden. Bei einer Flachgründung muss der wenig tragfähige Mutterboden (Schicht 0) abgetragen werden. Die Deckschichten im Bereich der zu erneuernden Brücke sind je nach Mächtigkeit zu entfernen bzw. bereichsweise auszutauschen. Wenn möglich ist der Aushub bis zum tragfähigen Felszersatz (Schicht 3) durchzuführen. Aufgrund der Tiefe des Felszersatzes auf der östlichen Flussseite im Bereich der BK-DE 04/23 (Unterkante Deckschichten bei 5,8 m unter GOK) müssen die Deckschichten durch einen Bodenersatzkörper ausgetauscht werden. Dafür muss unter dem Gründungsniveau des Fundaments ein Bodenersatzkörper mit einer Mächtigkeit von 0,9 m aufgetragen werden. Dieser ist aus gut verdichtbarem Material (Kies-Sand-Gemisch mit einem maximalen Schluffanteil von 5 %) oder Magerbeton herzustellen. Der Einbau ist lagenweise (Lagendicke < 0,3 m) auszuführen. Die Lagen sind einzeln auf D > 100 % zu verdichten. Die Pr Mindestanforderungen bezüglich des Verdichtungsgrads (Verformungsmodul E ≥ 120 MN/m² v2 und E ≥ 45 MN/m²) sind dabei einzuhalten. Auf eine frostsichere Gründung ist zu achten. Bei vd Aushub bis zum tragfähigen Felszersatz (1,8 m u. GOK im Bereich der BK-DE 05/23) kann direkt auf diesem ein Bodenersatzkörper bis zur gewünschten Gründungshöhe aufgetragen werden. Die bei den Aushubarbeiten unvermeidlichen Bodenauflockerungen sind besonders im Bereich des Gründungshorizontes ausreichend nachzuverdichten. Es gelten für den Bodenersatzkörper die oben stehenden Anforderungen an Verdichtung und Frostsicherheit. Die Behelfsbrücke kann dann auf Streifenfundamenten auf dem tragfähigen Bodenersatzkörper flach gegründet werden.

Bei der Planung ist der hochliegende bauzeitliche Bemessungswasserstand (605,87 m ü. NN bzw. 0,35 m ü. GOK im Bereich der BK-DE 05/23 und 0,55 m ü. GOK im Bereich der BK-DE 04/23; siehe Kap. 2.4) zu berücksichtigen, der einen Baugrubenverbau notwendig macht (siehe Kap. 4.2).

Für eine Vordimensionierung wurde eine orientierende Grundbruch- und Setzungsberechnung für ein Streifenfundament durchgeführt. In der Anlage 6 ist ein Fundamentdiagramm für die Vorbemessung von Streifenfundamenten enthalten. Die Bemessungswerte des Sohlwiderstands ( ) wurden mittels Grundbruch- und Setzungsberechnungen ermittelt und sind in Abhängigkeit R,d von der Fundamentgeometrie und für eine mittige Belastung dargestellt. Berechnungs- grundlagen hierfür sind die DIN 1054:2021-04 und die DIN 4017:2006-03. Es liegt eine ständige Bemessungssituation (BS-P) sowie die Schichtsäulen der BK-DE 04/23 (westliches Widerlager)

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und BK-DE 05/23 (östliches Widerlager) zugrunde. Als Auflast gegen Grundbruch wird für das westliche Widerlager eine Einbindung von 1,2 m angesetzt, für das östliche Widerlager von 0,9 m (maßgebender Fall zur Bachseite). In den Diagrammen in Anlage 6 können beispielhaft Bemessungswerte des Sohlwiderstandes σ bei einem Ausnutzungsgrad von μ ≤ 1,0 abgelesen R,d werden, wobei die Grundbruchsicherheit (rote Linie im Diagramm) mit einem Teilsicherheitsbeiwert von  = 1,4 berücksichtigt wird (σ =  / ). R,v R,d 0f,k R,v

In den Berechnungen wurde das Verhältnis von veränderlichen Lasten (Q) zu Gesamtlasten (G+Q) mit 0,5 ( = 1,425) vorausgesetzt. Unter Berücksichtigung dieser Einwirkungen ist auf der (G,Q) rechten Seite des Diagramms in Anlage 6 der aufnehmbare Sohldruck ( ) gleich der zulässigen E,k Bodenpressung ( ) mit  = σ / aufgetragen. Je nach gewählter Fundamentgeometrie zul E,k R,d (G,Q) und unter Ansatz der charakteristischen Bodenkennwerte bzw. beliebiger Begrenzung der rechnerisch zulässigen Setzungen (z. B. s ≤ 1,5 cm; blaue Linien im Diagramm, wahrscheinliche Setzungen nach EC7) können die Bemessungswerte des Sohlwiderstandes abgelesen werden. Die Größe der zulässigen Setzungen für das Bauwerk ist vom zuständigen Planer festzulegen.

Sobald das endgültige Gründungsniveau (Einbindetiefe) und das Verhältnis von veränderlichen Lasten zu Gesamtlasten bekannt ist, muss mit den tatsächlichen Werten eine erneute Berechnung durchgeführt werden. Dies kann auf Wunsch von der Baugeologisches Büro Bauer GmbH durchgeführt werden.

4.1.2 Tiefgründung

Als alternative Gründungsvariante kann aufgrund der mächtigen Deckschichten eine Tiefgründung auf Bohrpfählen in Frage kommen. Um umfangreiche Verbau- und Wasserhaltungsmaßnahmen zu umgehen, wird empfohlen den Pfahlkopfbalken oberhalb des bauzeitlichen Bemessungswasserstand anzuordnen.

Voraussichtlich ist in dem hier relevanten Bereich zuerst die Erstellung einer aufgeschütteten Arbeitsebene notwendig, um dem hohen bauzeitlichen Bemessungswasserstand (605,87 m ü. NN, siehe Kap. 2.4) Rechnung zu tragen. Dies ist in der weiteren Planung zu prüfen. Nachfolgend ist der Untergrund bis zum Bohrpfahlkopf auszuheben. Alternativ dazu kann der Untergrund zuerst bis zum geplanten Gründungsniveau ausgehoben werden und die Bohrpfähle nachfolgend erstellt werden. In diesem Fall ist in der entsprechenden Tiefe eine Arbeitsebene zu erstellen. Der Untergrund ist hierfür in den Deckschichten durch einen Bodenersatzkörper, z. B. in Form eines Kieskoffers, zu verbessern.

Die Bohrpfähle durchteufen die Deckschichten (Schicht 2). Je nach Tiefe werden die Bohrpfähle im Felszersatz (Schicht 3) oder im Fels (Schicht 4) abgesetzt. Hierbei ist insbesondere auf die hohe Einaxiale Druckfestigkeit und die teilweise sehr hohe Abrasivität der anstehenden Gesteine zu achten (siehe Kap. 2.2.5 sowie Tab. 9). Für Bohrarbeiten sind hier die Maximalwerte maßgebend. Durch CERCHAR-Versuche wurde für die Gneise eine sehr hohe Abrasivität mit Maximalwerten

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von bis zu 4,8 nachgewiesen. Insbesondere die Kombination aus außergewöhnlich hoher Druckfestigkeit (nach DIN EN ISO 14689: 2018-05) und sehr hoher Abrasivität wird zu einem sehr hohen Verschleiß an den Bohrwerkzeugen führen.

Die Kennwerte der einzelnen Schichten für die Pfahlgründung auf Grundlage der boden- und felsmechanischen Laborversuche (Anlage 5.1) sowie Erfahrungswerten und unter der Voraussetzung von Pfahldurchmessern zwischen 0,3 m und 3 m sind der Tab. 11 zu entnehmen. Die Bohrpfähle sollten in Anlehnung an die EA-Pfähle (2012) mindestens 2,5 m in den Felszersatz (Schicht 3) bzw. 0,5 m in den angewitterten bis unverwitterten Fels (Schicht 4) einbinden. Für die Anwendung der Werte wird vorausgesetzt, dass die Pfahllänge mind. 3 m beträgt.

Tab. 11: Pfahlkennwerte für das Bauwerk in Anlehnung an DIN 1054:2021-04 und EA-Pfähle der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik (2012).

1. Wenn der Pfahlfuß in der Schicht 4 abgesetzt wird, sollte im Bereich der Lockergesteine keine Mantelreibung angesetzt werden.

Aus Erfahrungen bei vergleichbaren Projekten mit Gründungen im kompakten Fels kann aus unserer Sicht bei einem Absetzen der Pfahlfüße im Bereich der Festgesteine dessen Mantelreibung zusätzlich angesetzt werden, da hier aufgrund der sofortigen Verbundwirkung zwischen Beton und Fels Mantelreibung auch ohne signifikante Pfahlsetzungen generiert wird.

Aufgrund des hohen Spitzendrucks und den damit verbundenen geringen zu erwartenden Setzungen bei Absetzen des Pfahlfußes im Fels (Schicht 4) wird in diesem Fall voraussichtlich keine Mantelreibung in den überlagernden Lockergesteinsschichten aktiviert. Sie ist daher nicht anzusetzen. In den Deckschichten kann eine negative Mantelreibung möglich sein. Dies ist im weiteren Planungsprozess in Abstimmung mit dem Sachverständigen Geotechnik zu prüfen.

Für die Anwendung der Werte aus Tab. 11 wird vorausgesetzt, dass die Pfahlsohle möglichst ungestört und wenig aufgelockert vorliegt. Um ein Verändern der Schichten zu vermeiden, sollten die Bohrpfähle jeweils ohne Zeitverzug hergestellt werden (betonieren unmittelbar nach

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Erreichen des Pfahlfußniveaus). Es wird empfohlen die Bohrlochsohle mit einem Bohreimer zu räumen.

Das Bettungsmodul k der einzelnen Schichten kann nach DIN 1054 über die Gleichung s,k k = E /D ermittelt werden (k = Bettungsmodul, E = Steifemodul, D = Pfahlschaftdurch- s,k s,k s s,k s,k s messer). Der Wert für das Steifemodul E kann aus Tab. 6 und Tab. 7 entnommen werden. Es s,k sind die morphologischen Verhältnisse beim Ansatz der Bettung zu beachten. Wir empfehlen den Bettungsmodul auf den oberen 3 m von 0 ausgehend auf den Wert ansteigen zu lassen, der sich in 3 m Tiefe aus dem Steifemodul und dem Pfahldurchmesser ergibt. Dabei kann ein linearer Anstieg zum Ansatz gebracht werden.

In Abhängigkeit der auftretenden Lasten und der Setzungsempfindlichkeit der Behelfsbrücke können auch andere Gründungskonzepte zielführend sein und sollten im weiteren Planungsverlauf auf ihre Wirtschaftlichkeit und Umsetzbarkeit geprüft werden. Unter Umständen kann auch eine Brunnenringgründung ausreichend sein. Durch die angetroffenen Baugrundverhältnisse ist aus unserer Sicht eine Schneidenlagerung auf Spundwänden zwar eher nicht vorzuziehen, könnte aber durch die Notwendigkeit einer Baugrubenumschließung (Kap. 4.2) dennoch zielführend sein.

4.2 Baugruben und Verbauten

Die für die Gründung der Brücke erforderlichen Baugruben können aufgrund der angetroffenen Grundwasserverhältnisse bzw. des Oberflächenwassers der Großen Deffernik nicht frei geböscht werden. Es empfiehlt sich ein wasserdichter Verbau in Form je eines Spundwandkastens auf beiden Widerlagerseiten. Durch die großen Unsicherheiten bezüglich der Hochwasserstände der Großen Deffernik kann möglicherweise auch eine Abdichtung zur Bachseite hin mit einer offenen Wasserhaltung in der Baugrube ausreichend sein und sollte im weiteren Projektverlauf geprüft werden.

Aufgrund der Festigkeit der Schicht 4 und auch eventuell vorkommender Hartlagen innerhalb des Felszersatzes (Schicht 3) sind für die Spundwände Vorbohrungen einzuplanen. Hierbei sollten Austauschbohrungen zum Einsatz kommen, die im unteren Meter mit Tonpellets und darüber mit Rollkies verfüllt werden. Die Tonpellets sind notwendig, um eine Dichtigkeit der Baugrubenumschließung zu gewährleisten. Vorkehrungen, um ein nachträgliches Verpressen der Spundwände mittels Zement-Bentonit-Suspension vornehmen zu können, sind dabei einzuplanen. Der Verbau ist statisch nachzuweisen und auf den bauzeitlichen Bemessungswasserstand der Großen Deffernik zu bemessen. Zur Dimensionierung des Verbaus bzw. zur Ermittlung der auf die Baugrubenwände wirkenden Erddrücke können die bodenmechanischen Kennwerte aus der Tab. 6 und der Tab. 7 herangezogen werden. Es ist der erhöhte aktive Erddruck anzusetzen.

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Nach EAB (2021) können nach Anhang A10 für Spundwände die in Tab. 12 angegebenen Erfahrungswerte für Mantelreibung und Spitzendruck angegeben werden.

Tab. 12: Erfahrungswerte für Spundwände in Anlehnung an EAB (2021).

1. Wenn die Spundwände in der Schicht 4 abgesetzt werden, sollte hier keine Mantelreibung angesetzt werden.

Die Anwendung der angegebenen Erfahrungswerte setzt nach EAB (2021) voraus, dass die erforderliche Pfropfenbildung bei Absatz in Lockergesteinen (Schicht 2 und 3) stattfindet. Beim Einrütteln der Spundwände müssen die Erfahrungswerte auf 75 % abgemindert werden. Unserer Einschätzung nach kann diese Abminderung beim Absatz im Fels mit vorherigen Austauschbohrungen entfallen.

Nach Einbringung der Spundwände können die Baugruben ausgehoben und ggf. gelenzt werden. Undichtigkeiten in der Baugrubenumschließung können an Spundwandschlössern, in Spundwandzwickeln und an den Fugen zwischen Baugrubenumschließung und Baugrubensohle auftreten. Diese müssen zeitnah mit geeigneten Medien abgedichtet werden, um möglichen Feinteilaustrag und damit Setzungen jenseits des Verbaus zu verhindern. Nach Herstellung der Fundamente können die Spundwände wieder gezogen werden.

Die Große Deffernik fließt während der Bauarbeiten in ihrem jetzigen Bett.

Es ist zu prüfen, ob durch die Nähe zur Großen Deffernik auf der Flussseite Maßnahmen gegen Kolkbildung notwendig werden. Auch dazu können ggf. Spundwände herangezogen werden.

Die Baugrubensohlen kommen voraussichtlich in den Deckschichten (Schicht 2) oder im Felszersatz (Schicht 3) zu liegen. Für den Fall, dass eine Baugrubensohle noch innerhalb der gering tragfähigen Deckschichten liegt, sollten diese nach Möglichkeit vollständig durch ein verdichtungswilliges, feinkornarmes (<5 %) Kies-Sand-Gemisch ausgetauscht werden. Es sollte ein 0,6 m starker Bodenersatzkörper zur Verbesserung der Tragfähigkeit und zum Aufnehmen von Maschinenlasten eingebracht werden. Werden die Deckschichten bis zur Oberkante des Felszersatzes abgetragen und kommt der Bodenersatzkörper somit auf diesem zu liegen, ist eine geringere Mächtigkeit von 0,3 m für den Bodenersatzkörper ausreichend. Kommt die Baugrubensohle in den Gneisen (Schicht 4) zu liegen, sind keine Zusatzmaßnahmen erforderlich, da diese als gut tragfähig zu beurteilen und zum Abtrag von Maschinenlasten geeignet sind. Es

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empfiehlt sich, die Baugrube gegen Witterungseinflüsse z. B. mit einer Versiegelung zu schützen, um ein Aufweichen des Feinkornanteils zu verhindern.

Die Baugrubensohle in den Deckschichten ist als „schwach durchlässig“ bis „durchlässig“, im Felszersatz als „stark durchlässig“ bis „schwach durchlässig“ und im Fels als „durchlässig“ bis „sehr schwach durchlässig“ zu beurteilen. Das anfallende Tagwasser in Form von Schicht- und Niederschlagswasser sollte durch eine offene Wasserhaltung mittels Pumpensümpfen gefasst und abgeleitet werden.

Wasserentnahmen und Wiederversickerungen sind wasserrechtlich zu genehmigen. Im Zuge der fortschreitenden Planung ist die zu planende offene Wasserhaltung mit den voraussichtlich anfallenden Wassermengen, Anzahl der Pumpen etc. zu berechnen und zu dimensionieren.

4.3 Empfehlungen und Hinweise

Die Baustelle für die geplante Behelfsbrücke ist auf der östlichen Seite der Großen Deffernik über die B11 und die davon abgehende Waldhausstraße Richtung Zwieselerwaldhaus zu erreichen. Das östliche Ufer liegt einige Meter unterhalb der Waldhausstraße. Das westliche Ufer ist derzeit nicht über Zuwege erreichbar.

Die Charakterisierung der Bodenschichten für bautechnische Zwecke kann anhand der Tab. 6 und der Tab. 7 erfolgen.

Die Gneise weisen teilweise eine sehr hohe Abrasivität auf und können insbesondere durch die Kombination mit den sehr hohen Einaxialen Druckfestigkeiten bei der Herstellung der Bohrpfähle oder bei Austauschbohrungen für die Einbringung der Spundwände zu starken Verschleiß- erscheinungen am Bohrwerkzeug führen. Aufgrund der schweren Rammbarkeit der Festgesteine sind für die Einbringung von Verbauten ggf. Einbringhilfen einzuplanen und vorzuhalten. Auch in den Deckschichten und im Felszersatz wurden größere Komponenten angetroffen, die als Rammhindernis auftreten können.

Während der Aufnahmen der abgeteuften Bohrungen wurden keine organoleptischen Auffälligkeiten innerhalb der durchteuften Bodenschichten festgestellt. Unabhängig davon wurde eine Probe entnommen, die erhöhte Gehalte an umweltrelevanten Stoffen aufzeigte. Es ist beim Aushub der fachgerechte Wiederverwendungs- bzw. Entsorgungsweg einzuhalten.

Die lichte Höhe der Behelfsbrücke sollte über dem bauzeitlichen Bemessungswasserstand (605,87 m ü. NN) liegen, um einer Anströmung im Hochwasserfall vorzubeugen.

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06518 Strecke 5634: Behelfsbrücke Deffernik

5 Schlussbemerkung

Das im Bericht aufgestellte geologische Baugrundmodel beruht in Lage und Höhe auf der Datengrundlage der Vermessung der Aufschlusspunkte durch die Bohrfirma. Für die Richtigkeit der Vermessungsdaten kann der Berichtsverfasser keine Gewähr übernehmen.

Die im Gutachten enthaltenen Angaben beziehen sich auf die oben genannten Untersuchungsstellen. Abweichungen von den gemachten Angaben (Schichttiefen, Bodenzusammensetzung etc.) können aufgrund der Heterogenität des Untergrundes nicht ausgeschlossen werden. Es ist eine sorgfältige Überwachung der Erdarbeiten und eine laufende Überprüfung der angetroffenen Bodenverhältnisse im Vergleich zu den Untersuchungs- ergebnissen und Folgerungen erforderlich. Eine vergleichende Überprüfung in Form einer Gründungssohlenabnahme durch einen Sachverständigen nach BayIKa, Serviceliste Sachverständiger für Geotechnik, ist daher anzuraten.

Das vorliegende geotechnische Baugrund- und Gründungsgutachten bezieht sich auf den zum Zeitpunkt der Erstellung des Gutachtens vorliegenden Planungsstand. Nachträgliche Änderungen des Planungsstandes sind mit dem Gutachter abzustimmen.

Es wird empfohlen, den Bodengutachter an der Betreuung und Überwachung der Gründungsmaßnahmen (geotechnische Baubegleitung, Baugrundabnahme, Festlegung ggf. zusätzlicher Bodenaustauschbereiche, Kontrollprüfungen etc.) bzw. der umwelttechnischen Begleitung (z. B. Haufwerksbeprobung) zu beteiligen.

Für Rückfragen und/oder weitere Beratungen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.

Mirjam Weingärtner Dr. Klaus Keilig Geophys., M.Sc. Ing.-Geol., M. Sc.

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06518 Geologisch-geotechnischer Bericht Strecke 5634: Behelfsbrücke Deffernik Anlagen

Strecke 5634:

Erneuerung 3 Bayerwaldbrücken;

Deffernikbrücke, km 126,965

Behelfsbrücke über die Große Deffernik

Geologisch-geotechnischer Bericht

Anlagenverzeichnis

Anlage 1 Geographischer Übersichtslageplan, M = 1 : 50.000 Anlage 2 Detaillageplan mit den Aufschlusspunkten, M = 1 : 1.000 Anlage 3 Geologisch-geotechnischer Längsschnitt, M.d.H. = 1 : 100, M.d.L. = 1 : 50 Anlage 4 Dokumentation der Aufschlüsse Anlage 4.1 Rammkernbohrungen (Schichtenverzeichnisse, Bohrprofile, Kernfotos) Anlage 5 Laboruntersuchungen Anlage 5.1 Boden- und felsmechanische Versuche Anlage 5.2 Hydrochemische Versuche Anlage 5.3 Umweltchemische Versuche Anlage 6 Grundbruch- und Setzungsberechnung

Baugeologisches Büro Bauer GmbH – Domagkstraße 1a - 80807 München

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06518 Geologisch-geotechnischer Bericht Strecke 5634: Behelfsbrücke Deffernik Anlage 1

Strecke 5634:

Erneuerung 3 Bayerwaldbrücken;

Deffernikbrücke, km 126,965

Behelfsbrücke über die Große Deffernik

Geologisch-geotechnischer Bericht

Anlage 1 Geographischer Übersichtslageplan,

M = 1 : 50.000

Baugeologisches Büro Bauer GmbH – Domagkstraße 1a - 80807 München

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06518 Geologisch-geotechnischer Bericht Strecke 5634: Behelfsbrücke Deffernik Anlage 1

Geographischer Übersichtslageplan

Kartengrundlage: Topo 50 Bayern Süd, Herausgegeben vom bayerischen Landesvermessungsamt, Maßstab: ca. 1 : 50.000

N

Baugeologisches Büro Bauer GmbH – Domagkstraße 1a - 80807 München

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06518 Geologisch-geotechnischer Bericht Strecke 5634: Behelfsbrücke Deffernik Anlage 2

Strecke 5634:

Erneuerung 3 Bayerwaldbrücken;

Deffernikbrücke, km 126,965

Behelfsbrücke über die Große Deffernik

Geologisch-geotechnischer Bericht

Anlage 2 Detaillageplan mit den Aufschlusspunkten,

M = 1 : 1.000

Baugeologisches Büro Bauer GmbH – Domagkstraße 1a - 80807 München

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km mk

km 1:10000 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 [m]

N

BK-DE 07/23

BK-DE 08/23

DPH-DE 08/23

Hecke Hecke

mk

BK-DE 01/20

BK-DE 02/20

BK-DE 09/20 DPH-DE 02/20 BK-DE 04/20 mk BK-DE 05/20 BK-DE 07/20 BK-DE 12/20 BK-DE 08/20 BK-DE 10/20

BK-DE 06/20 DPH-DE 09/20 DPH-DE 05/20 DPH-DE 08/20

BK-DE 03/20 BK-DE 11/20

BK-DE 06/23 BK-DE 01/23

DPH-DE 01/23

BK-DE 05/23

BK-DE 04/23

BK - Rammkernbohrung EKP 2020

BK-DE 02/23

BK - Rammkernbohrung EKP 2023

DPH - Schwere Rammsondierung EKP 2020

DPH - Schwere Rammsondierung EKP 2020

DPH - Schwere Rammsondierung EKP 2023

BK-DE 03/23

Projekt

Bayerwaldbrücken - Deffernikbrücke EKP 2023

DPH-DE 03/23

Strecke 5634, km 126,965

Planinhalt

Detaillageplan mit den Aufschlusspunkten

Auftraggeber Anlagenr. : 2 DB Netz AG Theodor-Heuss-Allee 7 Blattnr. : 1 von 1 60486 Frankfurt am Main Maßstab: Blattformat: Datum: Unterschrift: 1 : 1.000 1160 x 594

Auftragnehmer/Planverfasser Index:

Baugeologisches Büro Bauer GmbH Höhensystem: DHHN 12 Domagkstraße 1a 80807 München Koordinatensystem: Gauß - Krüger Datum: Unterschrift:

Projektnummer: 06518

Datum Name

bearb. 11.01.2024 KK/DMF

Datum: Unterschrift: gepr. 25.01.2024 MW

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06518 Geologisch-geotechnischer Bericht Strecke 5634: Behelfsbrücke Deffernik Anlage 3

Strecke 5634:

Erneuerung 3 Bayerwaldbrücken;

Deffernikbrücke, km 126,965

Behelfsbrücke über die Große Deffernik

Geologisch-geotechnischer Bericht

Anlage 3 Geologisch-geotechnischer Längsschnitt,

M.d.H. = 1 : 100, M.d.L. = 1 : 50

Baugeologisches Büro Bauer GmbH – Domagkstraße 1a - 80807 München

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Geologisch-geotechnischer Längsschnitt

Maßstab der Höhe: 1 : 100, Maßstab der Länge: ca. 1 : 50

WNW

ESE

LEGENDE

Bodenarten nach DIN 4023:2006-02 (Bohrprofile)

Große

Kies

Deffernik

Sand

Deckschichten Gneis, angewittert

Projekt Bayerwaldbrücken - Behelfsbrücke über die Große Deffernik

Strecke 5634, km 126,965

Planinhalt

Geologisch-geotechnischer Längsschnitt

Auftraggeber Anlagenr. : 3 DB Netz AG Theodor-Heuss-Allee 7 Blattnr. : 1 von 1 60486 Frankfurt am Main Maßstab: Blattformat: 1 : 100 Datum: Unterschrift: 420 x 841

Auftragnehmer/Planverfasser Index:

Baugeologisches Büro Bauer GmbH Höhensystem: DHHN12 Domagkstraße 1a 80807 München Koordinatensystem: Gauß - Krüger Datum: Unterschrift:

Projektnummer: 06518

Datum Name

bearb. 04.04.2024 DMF Anm.: Die Gelände- und Schichtlinien zwischen den Aufschlüssen sind interpoliert. Die Aufschlüsse und deren Schichtenabfolge stellen punktuelle Untersuchungen dar. Da es sich bei Rammsondierungen um ein indirektes Aufschlussverfahren handelt (keine Bodenförderung), Datum: Unterschrift: gepr. sind die dargestellten Schichtgrenzen bei der Sondierung als vorsichtige Interpretation der Schlagzahlen zu sehen. nerutangisrebÜ Mutterboden

Felszersatz

Schluff Gneis

interpolierter Geländeverlauf

vermutete Schichtgrenzen Homogenbereich O1 (Mutterboden)

?

Interpretation der geologisch-geotechnischen Schichttypen Homogenbereich B2 (Deckschichten) Mutterboden Felszersatz - VE ?

? ? ? Felszersatz - VZ Gneis, unverwittert

?

Homogenbereich B3 (Felszersatz)

vorläufige Einteilung der Homogenbereiche nach VOB/C-ATV ?

Homogenbereich O1 Homogenbereich B3 ?

Homogenbereich B1 Homogenbereich X1 (nicht in LS)

Homogenbereich B2

Homogenbereich X1 (Gneis)

?

? ?

? ? ?

M.d.H.: M.d.L.: 1 : 50

04.04.2024 MW

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06518 Geologisch-geotechnischer Bericht Strecke 5634: Behelfsbrücke Deffernik Anlage 4

Strecke 5634:

Erneuerung 3 Bayerwaldbrücken;

Deffernikbrücke, km 126,965

Behelfsbrücke über die Große Deffernik

Geologisch-geotechnischer Bericht

Anlage 4 Dokumentation der Aufschlüsse

Baugeologisches Büro Bauer GmbH – Domagkstraße 1a - 80807 München

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06518 Geologisch-geotechnischer Bericht Strecke 5634: Behelfsbrücke Deffernik Anlage 4.1

Strecke 5634:

Erneuerung 3 Bayerwaldbrücken;

Deffernikbrücke, km 126,965

Behelfsbrücke über die Große Deffernik

Geologisch-geotechnischer Bericht

Anlage 4.1 Rammkernbohrungen (Schichtenver-

zeichnisse, Bohrprofile, Kernfotos)

Baugeologisches Büro Bauer GmbH – Domagkstraße 1a - 80807 München

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4991 HbmG TADI yB © thgirypoC

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06518 Geologisch-geotechnischer Bericht Strecke 5634: Behelfsbrücke Deffernik Anlage 5

Strecke 5634:

Erneuerung 3 Bayerwaldbrücken;

Deffernikbrücke, km 126,965

Behelfsbrücke über die Große Deffernik

Geologisch-geotechnischer Bericht

Anlage 5 Laboruntersuchungen

Baugeologisches Büro Bauer GmbH – Domagkstraße 1a - 80807 München

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06518 Geologisch-geotechnischer Bericht Strecke 5634: Behelfsbrücke Deffernik Anlage 5.1

Strecke 5634:

Erneuerung 3 Bayerwaldbrücken;

Deffernikbrücke, km 126,965

Behelfsbrücke über die Große Deffernik

Geologisch-geotechnischer Bericht

Anlage 5.1 Boden- und felsmechanische Versuche

Baugeologisches Büro Bauer GmbH – Domagkstraße 1a - 80807 München

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06518 Bayerwaldbrücken geologisch-geotechnischer Bericht Boden- und felsmechanische Laborversuche Deffernikbrücke, Behelfsbrücke

Gesamtanzahl 6,00 1,00 0 1 1 2 1 2 2 2 2 1 1 3

Bruchbild ungültig, Versuch nicht wertbar

Baugeologisches Büro Bauer GmbH Ausdruck: 22.01.2024 Seite 1 von 1

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