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 Haus des Hopfens steht sicher:
Baugrund mit Expansionsharz
für Aufstockung verstärkt
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 Das Haus des Hopfens in Wolnzach ist ein höchst effektives Aktionszentrum – einmalig in der gesamten Hopfenwelt. Mitten in der Hallertau gelegen bietet es Dienstleistungen von der Anbauberatung über die Vermarktung bis zur Steuererklärung.

Um der zunehmenden Nachfrage Herr zu werden, wurde eine Aufstockung des dreigeschossigen Baus geplant. Nicht ohne vorherige Baugrundverstärkung, denn die Grundbruchsicherheit muss gewährleistet sein.


Das Gebäude ist ein dreistöckiger Massivbau aus den 1960er Jahren und sollte um ein weiteres Stockwerk in Leichtbauweise aufgestockt werden. Das Dach wurde als Flachdach ausgeführt. Die Tragkonstruktion besteht aus Flachdecken und Stützen in Stahlbetonbauweise.

Die Gründung des voll unterkellerten Bauwerks erfolgte auf Einzel- und Streifenfundamenten mit einer Einbindetiefe von 0,6 m unter OK Kellerbodenplatte (ca. 30 cm stark, 2-lagig bewehrt).

Bezogen auf das Außengelände kommt die Fundamentsohle somit zwischen 1,7 - 2 m Tiefe unter GOK zu liegen. Die Streifenfundamente weisen eine Breite von ca. 0,8 m auf. Die Abmessungen der Einzelfundamente wurden mit 1,7 m x 2,3 m angegeben.

Laut geotechnischem Untersuchungsbericht kommt die Fundamentsohle innerhalb von Lehmböden zu liegen welche als stark sandige Schluffe und schluffig, sandige Tone der Bodengruppen UL, TL, UM, TM beschrieben sind. Die Konsistenz der Lehmböden liegt im Übergangsbereich von halbfest zu fest.

Die derzeit zulässigen Bemessungswerte für den Sohlwiderstand wurden vom Gutachter mit 360 kN/m² für die Einzelfundamente und 260 kN/m² für die Streifenfundamente berechnet. Ausschlaggebend für den Bemessungswert des Sohlwiderstands waren hierbei die Grundbruchberechnungen.

Um die aufstockungsbedingten Lasterhöhungen in den anstehenden Gründungsböden bauwerksverträglich abtragen zu können, sollte eine Baugrundverstärkung erfolgen. In Folge der Aufstockung ist somit ein Bemessungswert für den Sohlwiderstand von 600 kN/m² (charakteristische Bodenpressung ca. 460 kN/m²) einzuhalten.

Der Gutachterempfehlung folgend sollen mit Hilfe der Uretek-DeepInjection-Methode die fundamentnahen Gründungsböden bis ca. 3 m unter FUK so verstärkt werden, dass eine bauwerksverträgliche Lastabtragung gemäß Standsicherheits- / Gebrauchstauglichkeitsnachweis gegeben ist.

Ausschlaggebend für die Empfehlung war der minimalinvasive Eingriff in die Bausubstanz der innovativen Injektionsmethode, die kurze Baustellenzeit und die überzeugende Wirtschaftlichkeit.

Von OK Kellerbodenplatte aus wurden im Abstand von ca. 60-80 cm Bohrlöcher mit Ø 16 mm gesetzt. Durch Injektionslanzen wurde das Zweikomponenten-Expansionsharz flüssig und unter kontrolliertem Druck zuerst direkt unter die Fundamentsohle gepresst. Danach wurden in zwei weiteren Ebenen im Abstand von ca. 1,20 m zusätzliche Verstärkungsinjektionen bis ca. 2,40 m unter die Gründungssohle in den Baugrund gesetzt.

Durch die Volumenvergrößerung der Harze (Polymerisation) und die dabei entstehende Expansionskraft (bis 600 kN/m² in Abhängigkeit vom Widerstand der Umgebung und der Baukonstruktion) bildeten sich unter Ausnutzung der Gebäudeauflast vertikale, fein verästelte Harzlamellen aus, die zunächst eine horizontale Verspannung im Baugrund bewirkten.

Nach weiterer Verdichtung kam es lokal begrenzt zu einem Anwachsen der Vertikalspannungen mit messbaren Hebungstendenzen von ca. 0,5 mm. Die Expansion der Harze erfasste den von Spannungen beeinflussten Bereich der Fundamente mittels aufsprengender Injektionen bis zu einer Tiefe von ca. 3 m unter Fundamentsohle (kohäsive Verkittung).

Wegen der extrem kurzen Reaktionszeit der Harze und der millimetergenauen Überwachung durch Nivellierlaser konnte der ganze Prozess genau kontrolliert und gesteuert werden. Der am Bauteil befestigte Laserempfänger registrierte jede Ausweichbewegung der Baukonstruktion und der Umgebung und brachte damit den Nachweis für den Zuwachs der Untergrundtragfähigkeit.

Im Sanierungsbereich liegende Grundleitungen mussten während der Injektionen mittels Kanalkamera überwacht werden, um unvermeidbare Expansionsharzeintritte rechtzeitig zu erkennen und weitestgehend zu unterbinden.

Auf Grundlage von verbesserten Bodenkennwerten nach der Baugrundverstärkung mit dem Uretek-Verfahren wurden dann im Vorfeld der Aufstockung Standsicherheits- und Gebrauchstauglichkeitsberechnungen von Baugrundgutachter Klaus Deller durchgeführt.

Unter Berücksichtigung der von Uretek vorgegebenen Bodenkennwerte in Form eines mittleren Reibungswinkels von 27,5° (Lehm)/35° (Sand), einer mittleren Kohäsion von 20 kN/m² (Lehm und Sand) sowie einem mittleren Steifemodul von 10 MN/m² (Lehm)/ 60 MN/m² (Sand) für die Gründungsböden bis 3 m Tiefe unter Fundamentsohle, konnte die Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit der geplanten Einzelfundamente nachgewiesen werden.

Die Baugrundverstärkung zur Einhaltung der Grundbruchsicherheit für das Haus des Hopfens in Wolnzach umfasste 10 Einzelfundamente und 45 lfm Streifenfundamente und dauerte nur 7 Tage.
Technischer Berater: Dipl.-Ing Axel Bergforth.
   
   
 
 
 
 
 
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Vorher: Der rechte Gebäudeteil sollte aufgestockt werden.
 
 
 
 
 
 
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Nachher: Die Aufstockung ist auf verbessertem, verstärkten Gründungsboden in vollem Gange. (Bilder: Uretek)
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