Wissenschaftliches Programm

8:30 - 9:20

Eröfffnungsveranstaltung

8:30-9:20  Eröfffnungsveranstaltung
8:30-8:40  Begrüßung der Ehrengäste und Teilnehmer
8:40-8:50  Grußwort
8:50-9:00  Verleihung des Carl-Rappert-Grundbaupreises
9:00-9:10  Kurzvortrag des Trägers des 1. Preises des Carl-Rappert-Grundbaupreises
9:10-9:20  Bester Vortrag der Spezialsitzung „Forum für junge Geotechnik-Ingenieure“
9:20-9:50  Kaffeepause und Eröffnung der "Fachausstellung Geotechnik"
  mit Rundgang der Vorstandsmitglieder durch die Fachausstellung

9:50 - 12:30 | STUTTGART 21 UND BAUEN IN DER REGION

Eröffnungsvortrag
Geotechnische Herausforderungen beim Bau des neuen Tiefbahnhofs in Stuttgart

Autoren:

Dr.-Ing. Thomas Voigt, Ed. Züblin AG, Stuttgart
Dipl.-Ing. Ottmar Bögel, Ed. Züblin AG, Stuttgart
Dipl.-Ing. Michael Pradel, DB Projekt Stuttgart-Ulm GmbH, Stuttgart

 

Ambitionierte 75.000 m2 in der zentralen Lage der Innenstadt sind neu zu bebauen.
Baugrund und Mineralwasserschutz bestimmen die Gründung der auf den Trogplatten stehenden sehr hochbelasteten
Kelchstützen, aber auch maßgebend den übergeordneten, vergleichsweise kleinteiligen Bauablauf. Dolinenverdächtige
Gipskeuperbereiche, zu gründende Teile über bestehenden S-Bahntunneln, die direkte Unterfahrung von Gebäuden und
hochfrequentierten Straßenkreuzungen oder die lokalen Tieferführungen von Dükern und Baugruben teilweise unter die Gründung von Bestandsgebäuden prägen diese Baumaßnahme.

 

S21 Stuttgart Talquerung - Unterquerung des ehemaligen DB-Direktionsgebäudes

Autor: Dipl.-Ing. (FH) Tomas Vardijan, Ed. Züblin AG, Stuttgart

 

Im Rahmen des Großprojekts Stuttgart 21 unterquert der neue unterirdische Bahnhof das bestehende Bauwerk der ehemaligen DB-Direktion. Das Sicherungskonzept des Gebäudes sieht vor, den im Baufeld befindlichen Gebäudeteil flächig auf eine rd. 800m² große Spannbetonplatte umzulasten und das Gebäude auf Kleinbohrpfählen und Großbohrpfählen temporär neu zu gründen. Im Anschluss der Gründungsarbeiten erfolgen unterhalb des Gebäudes der großflächige Baugrubenaushub und die Erstellung des neuen Bahnhofs in offener Bauweise. Es werden die wesentlichen Randbedingungen aus der Planung und Ausführung beschrieben sowie die Ergebnisse des begleitenden Messprogramms vorgestellt.

 

Tiefbau in Stuttgart - Bauen in einem anspruchsvollen Baugrund unter Berücksichtigung der Erfordernisse zum Schutz der Stuttgarter Heilquellen

Autoren:

Dipl.-Ing. Claus-Dieter Hauck, Tiefbauamt, Landeshauptstadt Stuttgart
Prof. Dr. Gerd Wolff, Amt für Umweltschutz, Landeshauptstadt Stuttgart
Dr.-Ing. Thomas Rumpelt, Smoltczyk & Partner GmbH, Stuttgart

 

In den vergangenen Jahrzehnten wurden in Stuttgart eine Vielzahl von Tiefbauprojekten realisiert. Der geologisch sehr differenzierte Aufbau des Stuttgarter Baugrunds und die komplexen Grundwasserverhältnisse stellen für die Planung und Realisierung großer Tiefbauprojekte immer eine Herausforderung dar.
Dies gilt vor allem im Hinblick auf die speziellen bautechnischen Anforderungen zum Schutz der Stuttgarter  Heilquellen. Wichtige Grundzüge und deren technische Umsetzung werden anhand von realisierten Baumaßnahmen im Vortrag beispielhaft dargestellt.

 

Geotechnische Herausforderungen bei der Planung der Filstalbrücke als semi-integrales Bauwerk auf der Eisenbahn-Hochgeschwindigkeitsstrecke Wendlingen-Ulm

Autoren:

Univ.-Prof. Dr.-Ing. Conrad Boley, Boley Geotechnik, Beratende Ingenieure, München
Dr.-Ing. Lisa Wilfing, Boley Geotechnik, Beratende Ingenieure, München
Dr.-Ing. Marc Raithel, Kempfert + Raithel Geotechnik GmbH, Würzburg
Dr.-Ing. Martin Zimmerer, CDM Smith Consult GmbH, Stuttgart
Dipl.-Ing. Igor Zaidman, DB Projekt Stuttgart-Ulm GmbH, Stuttgart
Dipl.-Ing. Martin Hierl, Unternehmensgruppe Max Bögl, Sengenthal

 

Für die Eisenbahn-Hochgeschwindigkeitsstrecke im Projektabschnitt „Albaufstieg“ des Großprojekts Stuttgart 21 wird die Filstal-brücke als semi-integrales Bauwerk ausgeführt, bei welchem die Pfeiler ohne Fugen und Lager kraftschlüssig mit dem Überbau gekoppelt werden. Der Entwurf sah flach gegründete Widerlager und Kombinierte-Pfahl-Plattengründungen für die Pfeiler in den teilweise karstigen Jurakalken vor. Auf der Grundlage der konsequenten  Ausweisung von Tragwerksreserven durch Anwendung hochwertiger numerischer Bemessungsmodelle in Verbindung mit der Durchführung von Pfahlprobebelastungen konnte die Gründung so optimiert werden, dass gegenüber dem ursprünglichen Entwurf 50 % der Pfahlmeter eingespart werden konnten.

 

Beurteilung der Baugrundverhältnisse im Rahmen der Variantenstudie für die neue Fehmarnsundquerung

Autoren:

Dr.-Ing. habil. Sascha Henke,  BBI Geo- und Umwelttechnik Ingenieur-Gesellschaft mbH, Hamburg
Dipl.-Ing. Mario Hoffmann, BBI Geo- und Umwelttechnik Ingenieur-Gesellschaft mbH, Hamburg
Dipl.-Ing. Antonia Voss, BBI Geo- und Umwelttechnik Ingenieur-Gesellschaft mbH, Hamburg

 

Im Rahmen der Variantenstudie für die neue Fehmarnsundquerung werden zurzeit die Varianten "Brückenlösungen", "Absenktunnel" sowie "Bohrtunnel" betrachtet. Im Rahmen der hierfür durchgeführten Baugrunderkundungsmaßnahmen hat sich gezeigt, dass im Untersuchungsgebiet sehr komplexe Baugrundverhältnisse vorliegen. Im Rahmen dieses Beitrages werden die Erkenntnisse der Baugrunduntersuchungen detailliert betrachtet. Hierbei liegt ein Fokus auf dem "Tarraston", einem eiszeitlich stark überkonsolidierten Ton. An diesem wurden neben klassischen auch besondere Untersuchungen  durchgeführt. (RC-Versuche, Downhole-Seismik, Softoedometer, Vereisungsversuche etc.), was im Beitrag detailliert diskutiert wird.

 

Vermeidung eines drohenden Havariefalles
Einsatz einer Vakuum-Wasserhaltung und einer Stickstoffvereisung beim Projekt Wehrhahn-Linie Düsseldorf

Autoren:

Dipl.-Ing. Sebastian Böhm, Implenia Spezialtiefbau GmbH, Essen
Dipl.-Ing. Georg Lottritz,
Implenia Construction GmbH, Düsseldorf
Dr.- Ing. Wolfgang Orth,
Dr.-Ing. Orth GmbH, Karlsruhe
Dipl.-Ing. Torsten Höfig,
Amt für Verkehrsmanagement, Landeshauptstadt Düsseldorf
Dr.-Ing. Tobias Riegger,
IBO Döbbelin Bansbach Beratende Ingenieure PaartG mbH, Karlsruhe

Für die Herstellung des Bahnhofsbauwerkes Schadowstraße für die Wehrhahn-Linie Los 1 war aufgrund einer bereichsweise höher liegenden Teriäroberkante, die während der Bauausführung festgestellt wurde, der Einsatz einer Vakuumwasserhaltung erforderlich. Während deren Betriebes wurde bei routinemäßigen Qualitätssicherungsmaßnahmen unterhalb eines Vakuumbrunnens ein durch Bodenentzug entstandener sehr großer Potentialdruck, mit der Gefahr eines hydraulischen Grundbruchs, festgestellt. Ein Havariefall konnte durch unverzügliche Aktivierung vorgehaltener Sicherungsmaßnahmen verhindert werden. Im Weiteren wurde in Zusammenarbeit aller Projektbeteiligten ein Sanierungskonzept erarbeitet und ausgeführt.

 

Realisierung einer einschaligen dränierenden Tübbingbauweise mittels eines wasserdurchlässig ausgeführten Ringspalts

Autoren: Dr.-Ing. Christian Thienert, STUVA e. V., Köln
Dipl.-Ing. Dennis Edelhoff, IMM Maidl & Maidl GmbH & Co. KG, Bochum
Dipl.-Min. Eugen Kleen, MC-Bauchemie Müller GmbH & Co. KG, Bottrop
Ing. Norbert Hörlein, Porr Bau GmbH, Wien

 

 

Zur Erweiterung des Einsatzbereichs von maschinellen Tunnelvortrieben mit einschaligem Tübbingausbau im Festgestein wurde ein pump- und dränagefähiges Ringspaltmaterial entwickelt, das einen kF-Wert > 10-4 m/s aufweist. Dabei
wurden die besonderen Zusammenhänge von Baustoff, Verfahrenstechnik und Konstruktion umfassend berücksichtigt. Kernidee ist das definierte Aufschäumen von Zementsuspension mittels Schaumgenerator, wodurch eine offenporige und wasserdurchlässige Struktur mit ausreichender Festigkeit zur Gewährleistung der Bettung der Tübbinge erzielt wird. Die Eignung wurde im Rahmen eines ausgedehnten Versuchsprogramms – auch auf der Baustelle – nachgewiesen.

 

Instandsetzung und Ausbau der Wasserstraße Neckar

Autoren: Dipl.-Ing. Klaus Michels, Amts für Neckarausbau Heidelberg, Heidelberg
Dr.-Ing. Markus Herten, Bundesanstalt für Wasserbau, Karlsruhe

 

Die Schleusen- und Wehrbauwerke am Neckar weisen altersbedingte Schäden auf, die zu einem umfangreichen Instandsetzungsbedarf führen. Mit dem Ziel, die Attraktivität des Gütertransports auf dem Neckar zu erhöhen, soll auch eine Verlängerung der Schleusen für 135 m lange Binnenschiffe erfolgen. Aus der europäischen Wasserrahmenrichtlinie ergibt sich zusätzlich die Verpflichtung, Fischaufstiegsanlagen an allen 27 Staustufen der Bundeswasserstraßen zu errichten. Diese Maßnahmen umfassen ein Investitionsvolumen von über 1,5 Mrd. € und stellen hohe Ansprüche an die Planung und Ausführung.

 

Straßentunnel Karlsruhe Kriegsstraße - Baugrubenkonzept

Autor: Dipl.-Ing. Christoph Maier, Ed. Züblin AG, Stuttgart

 

Die Herstellung des 1,6 km langen Straßentunnels in offener Bauweise in der Karlsruher Kriegsstraße gliedert sich in 9 Baufelder, die abschnittsweise hergestellt werden. Die angrenzende innerstädtische Bebauung und der hohe Grundwasserspiegel machen die Baugrubenumschließung dabei zu einer anspruchsvollen Herausforderung. Die Wahl einer geeignete Abdichtung der durchlässigen Sande und Kiese stellt ein entscheidender Faktor für den Erfolg der Baumaßnahme dar. Es wird das Projekt hinsichtlich des Baugrubenkonzepts vorgestellt und auf einzelne besondere Randbedingungen eingegangen.

 

12:30 - 13:45

Mittagspause

13:45 - 16:00 | BIM - DIGITALISIERUNG IN DER GEOTECHNIK

BIM-Anwendungsfälle und ihre Umsetzung beim Bahnprojekt Stuttgart-Ulm

Autoren: Dipl.-Ing. Jens Hallfeldt, DB Projekt Stuttgart-Ulm GmbH, Stuttgart
Mark Beament, BEng, MSc, MBA,  DB Projekt Stuttgart-Ulm GmbH, Stuttgart

 

Im Streckenabschnitt "Albvorlandtunnel" werden Bereiche mit Hilfe von Building Information Modeling (BIM) realisiert. Es wurden folgende umzusetzende BIM-Anwendungsfälle definiert: 3D-gestützte Planung und Kollisionsprüfung (3D), Verknüpfung des Terminplanes mit dem 3D-Modell zur Prüfung des Bauablaufes und terminlicher Kollisionen (4D), Verknüpfung des Leistungsverzeichnisses mit dem 3D-Modell und der Terminplanung (5D) zur Erstellung von Kostenverlaufsanalysen und Baufortschrittsüberwachung sowie Leistungsmeldungen, Reporting und Berichtswesen zur übersichtlichen Darstellung der wesentlichen Kennziffern zu den BIM Anwendungsfällen. Die wesentlichen Erkenntnisse werden im Vortrag vorgestellt.

 

BIM in der Geotechnik - Vom Baugrundmodell zur geotechnischen Planung

Autoren: Dipl.-Ing. Hilmar Leonhardt, GuD Geotechnik und Dynamik Consult GmbH, Berlin
Dr.-Ing. Fabian Kirsch, GuD Geotechnik und Dynamik Consult GmbH, Berlin
Henrieke Lerch M.Sc., BBI Geo- und Umwelttechnik Ingenieur-Gesellschaft mbH, Hamburg

 

Gemäß des 3-Stufenplans des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur ist ab dem Jahr 2020 für Verkehrs- und Infrastrukturprojekte mit entsprechender Komplexität eine BIM-gestützte Projektabwicklung verbindlich vorgesehen. Immer häufiger sieht auch die Privatwirtschaft in einem digital basierten Planungs- und Bauprozess die Grundlagen für Optimierungen und letztlich Kostenersparnisse. Anhand von Praxixbeispielen werden die Möglichkeiten und Chances des BIM-basierten Planungsprozesses in der Geotechnik gezeigt und auch auf die noch nicht abschliessend geklärten Schnittstellen hingewiesen.

 

BIM im Spezialtiefbau - Anforderungen und Erfahrungen aus Sicht der ausführenden Unternehmen

Autoren: Dipl.-Ing. (FH) Siegfried Nagelsdiek, Bundesfachabteilung Spezialtiefbau im Hauptverband der Deutschen Bauindustrie, Berlin
Dipl.-Ing. Dirk Siewert, Bundesfachabteilung Spezialtiefbau im Hauptverband der Deutschen Bauindustrie, Berlin

 

Eine erfolgreiche Projektbearbeitung mittels BIM erfordert von Beginn an klar definierte Schnittstellen und Anforderungen. Diese sind jedoch im Bereich der Geotechnik bisher noch nicht in ausreichendem Maße vorhanden. Die Bundesfachabteilung Spezialtiefbau hat deshalb auf Grundlage der bisherigen Erfahrungen die Mindestanforderungen an die Fachmodelle des Spezialtiefbaus aus Sicht der ausführenden Unternehmen erarbeitet und stellt diese zur Diskussion.

 

Verdübelung mit Großbohrpfählen für die Verlegung einer Staatsstraße in einem Rutschhang

Autoren: Dr.-Ing. Lutz Vogt, BAUGRUND DRESDEN Ingenieurgesellschaft mbH, Dresden
Dipl.-Ing. Bodo Kind, DB Netz AG, Großprojekt VDE 8, Coburg-Hallstadt

 

Der erforderliche Geländesprung wurde i.W. durch Winkelstützwände geschaffen, die auf Großbohrpfählen gegründet wurden, wobei die 1. Dübelreihe mit kürzeren Füllpfählen eine Bohrpfahlwand bildete. Diese Großbohrpfähle waren gleichzeitig Bestandteil der Verdübelung des latenten Rutschhangs. Durch die massive Verdübelung des Hanges sollte verhindert werden, dass relevante Verformungen auftreten, infolge derer die Scherfestigkeit bis auf die Restscherfestigkeit abfallen kann. Neben der Erläuterung der bodenmechanischen Annahmen, der Bruchmechanismen und der geotechnischen Nachweisführung werden im Beitrag die Besonderheiten des potentiellen Rutschhangs sowie der Bauausführung gezeigt.

 

Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit von mobilen Baumaschinen - Feldversuche zur Interaktion zwischen Kettenfahrwerken und Baugrund

Autoren: Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Christian Moormann, Universität Stuttgart
Rainer Worbes M.Sc., Universität Stuttgart
Dipl.-Ing. (IWE) Thomas Lerner, Liebherr Werk Ehingen GmbH, Ehingen (Donau)
Dipl.-Ing. (FH) Joachim Henkel, Liebherr Werk Ehingen GmbH, Ehingen (Donau)

 

Für den Einsatz von Fahrzeug-/Raupenkränen, Autobetonpumpen, Hubsteigern und mobilen Baumaschinen des Spezialtiefbaus sind in der Regel temporäre Arbeitsplattformen bereitzustellen, um eine sichere und gebrauchstaugliche Aufstellung der Baugeräte unter Berücksichtigung aller maßgebenden Betriebs- und Lastzustände  zu gewähr­leisten. In diesem Zusammenhang besteht Optimierungsbedarf, da in den bestehenden Lastannahmen und Nachweismodellen die Wechselwirkungen zwischen Baumaschine und Baugrund unberücksichtigt bleiben und da keine allgemein anerkannten technischen Regelwerke für die Bemessung von unbewehrten und bewehrten temporären Arbeitsplattformen existieren. Neben Modell­­­­versuchen sowie numerischen Simulationen zur Untersuchung dieser Wechselwirkungen wurden u.a. Feldversuche zur Bestimmung der Spannungs­verteilung unter Kettenfahrwerken durchgeführt. Aufbauend auf diesen Untersuchungen werden Empfehlungen zum Nachweis der Standsicherheit von Baumaschinen und zur Bemessung von Tragschichten abgeleitet.

 

Verhinderung von Maschinenumstürzen im Spezialtiefbau

Autoren: Dipl.-Ing. Uwe Hinzmann, Bundesfachabteilung Spezialtiefbau im Hauptverband der Deutschen Bauindustrie, Berlin
Dipl.-Ing. Dirk Siewert, Bundesfachabteilung Spezialtiefbau im Hauptverband der Deutschen Bauindustrie, Berlin

 
Die Mitgliedsunternehmen der BFA Spezialtiefbau verlieren jedes Jahr weltweit zahlreiche Großbohr- und Rammgeräte durch Maschinenumstürze. Ein spezieller Arbeitskreis mit Experten aus Spezialtiefbauunternehmen, verschiedenen Forschungsinstituten und namhaften Baumaschinenherstellern bearbeitete die Thematik sehr intensiv unter verschiedenen Blickwinkeln. Neben der Qualität des Arbeitsplanums, dem Einfluss des Baustellen-/Bedienpersonals und bauvertraglichen Themen, wurde die Baumaschine selbst als wesentliche Umsturzursache herausgearbeitet. Die Ergebnisse des Arbeitskreises werden Einfluss auf die zukünftige Arbeit der Baubeteiligten (Bauherren, Planer, Unternehmer, Gerätehersteller etc.) haben

 

In-situ-Messungen zum Last-Verformungsverhalten eines geogitterbewehrten Sandpolsters auf starren Traggliedern für den Ersatzneubau A7 / K30

Autoren: Dr.-Ing. Stefan Weihrauch, Grundbauingenieure Steinfeld und Partner Beratende Ingenieure mbB, Hamburg
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Hauke Sychla, Grundbauingenieure Steinfeld und Partner Beratende Ingenieure mbB, Hamburg
Dipl.-Ing. Klaus Pormetter, Grundbauingenieure Steinfeld und Partner Beratende Ingenieure mbB, Hamburg
Dr.-Ing. Sebastian Krohn, DEGES Deutsche Einheit Fernstraßen Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH, Berlin
Dipl.-Ing. Thomas Hecht, DEGES Deutsche Einheit Fernstraßen Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH, Berlin

 

Im Vorfeld des Ersatzneubaus des Brückenbauwerks A7/K30 südlich des Hamburger Elbtunnels wurde ein Probefeld errichtet, um die Bemessungsansätze für das geplante Baugrundverbesserungssystem  (geogitterbewehrtes Sandpolster auf starren Tragglieder aus Stahlbetonfertigrammpfählen) für das spätere Dammbauwerk abzusichern. Mittels Dehnungssensoren und Druckmessdosen in den Traggliedern sowie großflächigen, hochauflösenden Verformungsmessungen konnten das Last-Verformungsverhalten der Systemkomponenten sowie das Tragverhalten des Gesamtsystems messtechnisch erfasst und analysiert werden.

 

Betrachtungen zur Anwendung von Vertikaldrains - Erkenntnisse aus Design, Großversuch und Anwendung bei einem Mega-Projekt

Autoren: Dr.techn. Robert Thurner, Keller Grundbau GmbH, Österreich - Dubai
Dr.techn. Franz Tschuchnigg, Technische Universität Graz, Österreich
Dr. Mohamed Ayeldeen, Keller Grundbau GmbH, Dubai, Vereinigte Arabische Emirate
Dr.techn. Christoph Wiltafsky, GDP ZT GmbH, Graz, Österreich

 

Im diskutierten Mega-Projekt ist zur Gewährleistung der Bebaubarkeit die Verbesserung von sehr weichen Tonschichten mit teilweise mehr als 50m Mächtigkeit erforderlich. Die Einhaltung der geotechnischen Anforderungen wird durch den Einsatz von Vertikaldrainagen in Kombination mit einer 6.5m hohen Überlastschüttung sichergestellt. Zur Kalibrierung der Bodenparameter und des Berechnungsmodells wurden mehrere großmaßstäbliche Testfelder erstellt, welche intensiv instrumentiert und evaluiert wurden. In dem Beitrag wird einerseits ein Überblick über das Projekt, den gewählten Bemessungskonzepten und den durchgeführten Testfeldern gegeben. Zudem werden die gewonnen Messdaten den FE Analysen gegenübergestellt.

 

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