1、Oktober 2003Geotechnische Untersuchungen frbautechnische ZweckeAnwendungshilfen, ErklrungenBeiblatt 1zuDIN 4020Dieses Beiblatt enthlt Informationen zu DIN 4020,jedoch keine zustzlich genormten Festlegungen.ICS 93.020Geotechnical investigations for civil engineering purposes Aidsto application, suppl
2、ementary informationReconnaissance gotechniques pour usages techniques de laconstruction Conseils relatifs lapplication, informationssupplmentairesErsatz frDIN 4020 Bbl 1:1990-10Fortsetzung Seite 2 bis 36Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. DIN Deutsches Instit
3、ut fr Normung e.V. .Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, Ref. Nr. DIN 4020 Bbl 1:2003-10nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet. Preisgr. 13 Vertr.-Nr. 0013Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinDIN 4020 Bbl 1:2003-102Vorw
4、ortDieses Beiblatt wurde vom Normenausschuss Bauwesen (NABau) im DIN Deutsches Institut fr Normunge. V. im Arbeitsausschuss 05.06.00 Untersuchungen von Boden und Fels erarbeitet.nderungenGegenber Beiblatt 1 zu DIN 4020:1990-10 wurden folgende nderungen vorgenommen: redaktionelle Anpassung an DIN 402
5、0:2003.Frhere AusgabenDIN 4020 Bbl 1: 1990-10Zu Abschnitt 1Bauwerke aller Art schliet den Hohlraumbau, den Bau von Abfalldeponien und die Sanierung von kontami-nierten Standorten, nicht aber die Materialprfung von Fels als Baustein und die Erkundung von Rohstoffla-gersttten fr die Industrie ein. Die
6、 Untersuchung von Boden und Fels als Baustoff ist Gegenstand von An-hang D.Zu 3.1Im Hohlraumbau wird fr die Benennung Baugrund synonym die Benennung Gebirge verwendet. Bodenund Fels knnen gewachsen oder geschttet sein.Zu 3.5Der Begriff Baugrundrisiko ist hier im Sinne eines unvermeidbaren Restrisiko
7、s eng gefasst. Die Ursache frdas Baugrundrisiko (= unvermeidbares Restrisiko) liegt in der beschrnkten Aussagefhigkeit der geotechni-schen Untersuchungen und daran, dass der Baugrund einschlielich seiner Inhaltstoffe ein inhomogener, vonder Natur vorgegebener Werkstoff ist, der in seiner Gesamtheit
8、nur nherungsweise erkundet und mit techni-schen Modellbildungen (z. B. geometrische Annahmen und mechanische Eigenschaften fr Standsicherheits-nachweise und Setzungsberechnungen) beschrieben werden kann.Zu 3.12Direkte Aufschlsse sind z. B. Steilufer von Flssen, Steinbrche, Schrfgruben und Bohrungen.
9、Zu 3.13Indirekte Aufschlsse sind z. B. Ramm- oder Drucksondierungen und alle geophysikalischen Aufschlussver-fahren (siehe Tabelle 5 und Tabelle 6).Zu 3.14Mit der Begrenzung auf Durchmesser 30 mm werden die Kleinstbohrungen weder durch DIN 4021 nochdurch die Verdingungsnorm DIN 18301 erfasst. Sie si
10、nd ein Hilfsmittel in der Hand eines Sachverstndigenfr Geotechnik.Zu 3.16Der geotechnische Bericht kann je nach Fragestellung ein Baugrundgutachten, ein Grndungsgutachten, einBericht ber Eignung als Baustoff, ein Schadensgutachten, ein hydrogeologisches Gutachten usw. sein.Zu 4.1Aufgabe der geotechn
11、ischen Untersuchung von Boden und Fels als Baugrund ist es, die Unsicherheiten derKenntnis des Baugrunds im Hinblick auf ein Projekt einzugrenzen. Bereits die Kenntnis der geologischen Zu-sammenhnge gibt Hinweise auf wichtige zu erwartende Probleme und Wege zu deren Aufklrung.DIN 4020 Bbl 1:2003-103
12、Zu 4.2Ein Baugrundrisiko kann auch durch eingehende geotechnische Untersuchungen nicht vllig ausgeschaltetwerden, da die Werte der Baugrundkenngren streuen, eng begrenzte Inhomogenitten des Baugrundsnicht restlos zu erfassen sind und manche Eigenschaften des Baugrunds mit angemessenem Aufwand nichtf
13、estgestellt werden knnen.Die Wahrscheinlichkeit einer Aussage ber den Aufbau oder bestimmte fr die geotechnische Beurteilungmagebliche Eigenschaften von Boden und Fels wchst mit dem Untersuchungsumfang, d. h. mit der Anzahlder Aufschlsse und nimmt ab mit der Wechselhaftigkeit des Baugrunds. Sie wird
14、 durch die Wahl und Kombi-nation zweckmiger Untersuchungsverfahren erhht und kann durch mangelnde Kenntnis geologischer Zu-sammenhnge und mangelnde rtliche Erfahrung eingeschrnkt sein. Die Wahrscheinlichkeit, dass durchgeotechnische Untersuchungen statistisch gesehen seltene Ereignisse, wie die Einl
15、agerung von Blcken,Hohlrumen oder kurzfristige Vernderungen von Wasserverhltnissen, erfasst werden, ist sowohl vom Un-tersuchungsumfang als auch vom Untersuchungsverfahren abhngig.Zu 4.3Die Wechselwirkung zwischen Bauwerk und Baugrund erfordert bei der geotechnischen Untersuchung einestndige Bercksi
16、chtigung des jeweiligen Standes der Entwurfsbearbeitung. Dazu gehrt, dass der Sachver-stndige vom Entwurfsverfasser bzw. vom verantwortlichen Bauleiter fortlaufend und rechtzeitig ber Ergn-zungen oder nderungen der Entwurfsbearbeitung unterrichtet wird, er die Notwendigkeit von nderungenoder Ergnzun
17、gen aus vorausgegangenen Beurteilungen berprft und gegebenenfalls ergnzende geotech-nische Untersuchungen vorschlgt und dass er Zwischenergebnisse, die die laufende Entwurfsbearbeitungbeeinflussen knnen, umgehend dem Entwurfsverfasser zuleitet.In vielen Fllen knnen auch whrend der Bauausfhrung zustz
18、liche geotechnische Untersuchungen not-wendig werden. War bei vorausgegangenen Untersuchungen ein Sachverstndiger eingeschaltet, so ist es inder Regel von Vorteil, wenn die zustzlichen geotechnischen Untersuchungen von derselben Person betreutwerden.Zu 5.2Bei schwierigen Fragestellungen, insbesonder
19、e der Geotechnischen Kategorie 3, kann es angebracht sein,dass die Aufgabe des Sachverstndigen fr Geotechnik nicht von einem Einzelnen, sondern von einer Grup-pe wahrgenommen wird, deren Mitglieder sich fachlich ergnzen.Zu 5.4.1Nur wenn auch das Bauobjekt bekannt ist, knnen Art und Umfang der geotec
20、hnischen Untersuchungen ge-zielt geplant werden, beispielsweise die erforderliche Anzahl und Erkundungstiefe von Bohrungen. Demzufol-ge sind die Untersuchungsergebnisse objektbezogen und bei grundlegenden nderungen oder Erweiterungender Planung fr das Bauobjekt mglicherweise nicht bertragbar oder un
21、zureichend.Die Nutzung des Bauwerks kann z. B. im Bezug auf begrenzte Setzungen und Schiefstellung, auf den Schutzvor Erschtterung oder Feuchtigkeit zustzliche Anforderungen an den Untersuchungsumfang und an diebauliche Gestaltung bedingen.Zu 5.4.3Messungen zur berwachung von Baugrund und Bauwerk so
22、llten mglichst frhzeitig eingeplant werden. Zuden Messungen gehren stets auch deren Auswertung und Interpretation.Zu 6.1Geotechnische Untersuchungen von Boden und Fels als Baugrund knnen unter Vorgabe eines festenStandortes fr eine bestimmte bauliche Anlage oder mit der Fragestellung gefhrt werden,
23、den im Hinblick aufdie Sicherheit, den Umweltschutz und die Gesamtkosten gnstigsten Standort ausfindig zu machen (z. B. Li-nienfhrung von Verkehrswegen oder Kanlen, Standortwahl, Erstellung von Baugrundkarten). Geotechni-sche Untersuchungen von Boden und Fels als Baugrund knnen auch zum Zwecke der B
24、eweissicherung undder Aufklrung von Schadensfllen notwendig werden.DIN 4020 Bbl 1:2003-104Einwirkungen, die ber die in DIN 4020, 6.1 d), genannten Ursachen hinaus wirksam werden knnen, sindz. B.: chemische Einflsse des Grundwassers oder Bodens auf Bauteile.Auswirkungen des Bauwerks und seines Betrie
25、bs auf die Umgebung nach DIN 4020, 6.1.1 f), sind z. B.: seitliches Ausstrahlen von Setzungen; Wirkung von Betriebserschtterungen bzw. Schwingungen auf die Umgebung; Wirkung bleibender Vernderungen des Grundwassers auf die Umgebung.Auswirkungen der Baudurchfhrung auf die Umgebung nach DIN 4020, 6.1.
26、1 f), sind z. B.: Gefhrdung benachbarter Bauten; Folgen von Hanganschnitten; Wirkung von Anschttungen hinsichtlich entstehender Setzungen und der Stabilitt von Hngen; Erschtterungen durch Baubetrieb; Folgen von Grundwasserhaltungsmanahmen.Zu 6.3Gase sind, sofern sie in greren Mengen auftreten, in de
27、r Regel geologischen Ursprungs. Gase mit einemGefhrdungspotential sind vor allem Kohlendioxid (bei Mineralquellen, in Gebieten mit Vulkanismus in dergeologischen Vergangenheit) oder Methan (in und ber Ablagerungen von Torf, Erdl, Erdgas und Kohle) undRadon (ber Uranlagersttten). Die Aufstiegsintensi
28、tt ist abhngig vom Luftdruck und von Wegsamkeiten inBaugrund.Zu 7.4.1Eine Aufstellung verschiedener Untersuchungsverfahren und ihrer Eignung fr bestimmte Erkundungsziele istim Anhang B enthalten.Zu 7.4.3DIN 4020 nennt fr die direkten Aufschlsse keine Einschrnkungen bezglich der Bohrverfahren. Solche
29、Einschrnkungen ergeben sich ausschlielich aus dem Zweck des direkten Aufschlusses, Bodenarten in demAufschluss lagegerecht zu erkennen und die im Einzelnen erforderlichen Laborversuche an Proben entspre-chender Gteklasse zu ermglichen. Wo im Einzelfall keine aufwendigen Laborversuche bentigt werden
30、undwo geeignete Bodenarten und Schichtenfolgen vorliegen, ist daher auch der Einsatz der Kleinbohrverfahrennach DIN 4021 oder der an die persnliche Mitwirkung eines Sachverstndigen gebundenen, nicht genormtenKleinstbohrverfahren (Schlitz- und Nutbohrer) mglich.Zu 7.4.4Die Empfehlung, bei greren oder
31、 schwierigeren Bauwerken einzelne Aufschlsse in grere Tiefen zu fh-ren, zielt darauf ab, die Annahmen ber den allgemeinen geologischen Aufbau zu berprfen.Zu 7.5.5Als weitere Messungen knnen im Einzelfall Sohldruck-, Erddruckmessungen bzw. das Messen der Verschie-bung und Neigung von Sttzbauwerken be
32、i nicht eindeutigen Verhltnissen zur Kontrolle der Rechenannah-men (siehe DIN 4018, DIN 4084 und DIN 4085) und der Konstruktion erforderlich werden.Zu 7.6Die Voraussetzungen fr die Anwendung der Beobachtungsmethode und die Anforderungen an ihre Ausfh-rung sind in DIN 1054:2003-01, 4.5, geregelt.DIN
33、4020 Bbl 1:2003-105Zu 7.7Folgende Gesichtspunkte kommen dabei in Betracht:a) Setzungsverhalten bei Hoch- und Ingenieurbauten, insbesondere bei statisch unbestimmten Konstruktio-nen;b) Verkantungen bei turmartigen Bauwerken;c) Setzungen von Dmmen (Ebenflchigkeit von Straen, Gleisanlagen bei Schienenv
34、erkehrswegen);d) Sickerstrmungen in und unter Dmmen und ihre Auswirkungen;e) Oberflchenerosion;f) nderungen der Sohlspannung und der Sohldruckverteilung infolge Lastumlagerungen, Teilbelastungenbei Siloanlagen, Sohlwasserdruck bei Stauanlagen und hnliches;g) Langzeitverhalten von Erd- und Felsankern
35、, Zugpfhlen und zyklisch beanspruchten Grndungen;h) im Hohlraumbau: die Entwicklung des Gebirgsdrucks (Spannungen, Verformungen des Ausbaus),Wasserfhrung und chemische Beschaffenheit des Wassers;i) Abbau oder Vernderung von Porenwasserdrcken in bindigen Bden bei hohen Bauwerkslasten, insbe-sondere i
36、n und unter Dmmen;j) Vernderungen des Grundwassers bei Eingriffen in den natrlichen Wasserhaushalt durch das Bauwerk;k) Entfestigung und Kriechen von Hngen.Zu 7.8Die notwendigen oder fallweise infrage kommenden Untersuchungen und deren Zweckbestimmung sind inder Tabelle 1 zusammengestellt.DIN 4020 B
37、bl 1:2003-106Tabelle 1 Geotechnische Untersuchung der GrundwasserverhltnisseSpalte 1 2 3 4 5Geeignet frZeile ArtBoden FelsAusfhrungnachZweck1 Bohrungen (eventuell Schrfe) ja ja DIN 4021DIN 4023Feststellung von Grundwasserleitern Grundwasserhemmern undNichtleitern Grundwasseroberflche bzw.Grundwasser
38、druckflche(Einschrnkungen sieheDIN 4021) Grundwasserstockwerke2 Bei Ausbau zu Grund-wassermessstellenja ja DIN 4021DIN 4023Feststellung von Grundwasseroberflche Grundwasserdruckflche(n) Grundwassergeflle Hinweise auf Grundwasser-flierichtung3 Herstellung von Dauermess-stellen (eventuell Mehrfach-mes
39、sstellen)ja ja DIN 4021DIN 4023Erfassung von Grundwasser-standsschwankungen bzw.-nderungen (jahreszeitlich oder alsFolge von Betriebs- oder Bauma-nahmen)Feldversuche4Pumpversuche(Brunnen und Grundwasser-messstelle)ja ja MerkblattDVWK 101Feststellung von zu frdernden oder frderbarenWassermengen Durch
40、lssigkeitsbeiwert k Transmissivitt mgliche Absenktiefe Reichweite der Absenkung5 Auffll- und Absenkversuche ja ja DIN 18130-2 Bestimmung des Durchlssig-keitsbeiwerts k6 Einschwingversuch ja ja DIN 18130-2Bestimmung des Durchlssig-keitsbeiwerts k7 Wasserabpressversuche(WD-Test)nein ja DGEG, Emp-fehlu
41、ng Nr 9des AK 19Versuchstech-nik FelsFeststellung der Wasserdurchlssigkeit Injizierbarkeit8 Schluckversuche ja ja Untersuchung der Wasserauf-nahmefhigkeit bei Versickerungs-anlagen9 Markierungsversuche, z. B. mitFarbe, Salz oder Isotopen (auchals Einbohrlochversuch)ja jaBestimmung der Grundwasserfli
42、erichtung Grundwasserfliegeschwindigkeit10 Laborversuche ja nein DIN 18130-1 Bestimmung des Durchlssig-keitsbeiwerts kvund khfr vertikaleund horizontale Durchstrmung anSonderproben oder aufbereitetenProbenDIN 4020 Bbl 1:2003-107Tabelle 1 (fortgesetzt)Spalte 1 2 3 4 5Geeignet frZeile ArtBoden FelsAus
43、fhrungnachZweck11 Korngrenverteilung ja nein DIN 18123 Hinweise auf den Durchlssig-keitsbeiwert k nach empirischen Re-geln12 Chemische Analyse von Wasser-probenja ja DIN 4030DIN 50929-1DIN 50929-3Untersuchung auf Betonaggressivitt Stahlaggressivitt sonstige Stoffe Kontamination Stoffe, welche eine s
44、ttzendeFlssigkeit beeinflussenZu 8.1Angaben dazu enthalten geologische Karten und die zugehrigen textlichen Erklrungen. Baugrundkarten,hydrogeologische Karten sowie Archive knnen ergnzende Informationen liefern.Angaben zur bautechnischen Vorgeschichte (z. B. historische Bauten, verfllte Seen oder St
45、adtgrben, Bau-manahmen in jngerer Zeit wie Nachbarbebauung, Wege- und Flussbau) knnen fallweise bei den in Ta-belle 2 genannten Stellen erfragt werden. Dort liegen auch Erfahrungen ber Besonderheiten des Baugrunds(z. B. weiche Ablagerungen in Flusstlern, im Umfeld von Binnenseen oder im Kstenbereich
46、, rutschgefhr-dete Hnge, Bergsenkungsgebiete) vor.Tabelle 2 Informationsstellen fr vorhandene UnterlagenZeile Unterlagen bliche Informationsstellen1 Geologische Verhltnisse Geologische Landesmter2 Bohrprofile Geologische Landesmter, Baumter bzw. Dienste, Umweltmter3Langjhrige Grundwasserverhltnisse
47、Wasserwirtschaftsverwaltungen, Bauverwaltungen bzw. Dienste, Geolo-gische Landesmter, Versorgungsunternehmen4Vernderungen durch Flussbau undLandesbaukulturVermessungsmter, Wasserwirtschaftsverwaltungen, Flurbereinigungs-mter5 Bergbau, Bergsenkung Bergmter, Geologische Landesmter, Bergwerksgesellscha
48、ften6Erdbeben Erdbebenwarten, Geophysikalische Institute, Bundesanstalt fr Geowis-senschaften und Rohstoffe, Hannover7rtliche Besonderheiten von Bodenund FelsGeotechnische Institute bzw. Dienste, Geologische Landesmter, Geo-logische Karten, Baugrundkarten 1: 25 000 mit Erklrungen8 Setzungsbeobachtungen Bauverwaltungen, Bauherren, Geotechnische Institute9Jngere Bauvorgnge in der Nach-barschaftrtliche Baumter10 Baumanahmen in historischer Zeit Landesdenkmalmter, rtliche und regionale Archive11Altlasten Umweltmter, Baumter, Wasserwirtschaft, Geologische Landesmter,Verwaltungsmter12 Kamp
