Bei Kanalbauarbeiten in einer oberfränkischen Gemeinde wurden Spundwände gerammt und der Boden verdichtet. Anwohner benachbarter Wohnhäuser spürten die Erschütterungen deutlich. Wir haben gemessen, nach DIN 4150-3 beurteilt und der Bauleitung konkrete Vorgaben für die weitere Ausführung gegeben.
Ausgangssituation
Im Zuge von Kanalbauarbeiten entstanden an den direkt benachbarten Gebäuden spürbare Erschütterungen. Spürbar heißt aber nicht automatisch schädlich. Der Mensch nimmt Schwingungen bereits weit unterhalb der Werte wahr, ab denen ein Bauwerk überhaupt Schaden nehmen kann. Genau diese Lücke zwischen Wahrnehmung und Bauwerksbelastung lässt sich nur durch eine Messung schließen.
Aufgabe
Wir wurden beauftragt, die Erschütterungen zu messen und nach den einschlägigen Richtlinien zu beurteilen. Gemessen wurde nach DIN 45669 Teil 2, beurteilt nach DIN 4150 Teil 3, dem Regelwerk für Einwirkungen von Erschütterungen auf bauliche Anlagen.
Vorgehen
An zwei Wohngebäuden wurde je ein dreiaxialer Schwingungsaufnehmer angekoppelt, jeweils so aufgestellt, dass dort die gleichen Schwingungen wie am Fundament zu erwarten waren. Der eine Messpunkt lag rund 8,6 Meter vom Kanalgraben entfernt an einem nicht unterkellerten Gebäude, der zweite rund 14,2 Meter entfernt an einem unterkellerten Gebäude.
Aufgezeichnet wurden sieben Messungen über einen Vormittag hinweg, parallel zum laufenden Baubetrieb. Nur so lassen sich die gemessenen Spitzenwerte den einzelnen Bauverfahren zuordnen.
Ergebnis
Die höchsten Schwinggeschwindigkeiten traten beim Rammen und beim Herausziehen der Spundwand auf, mit 1,130 und 1,134 Millimetern pro Sekunde. Beim Verdichten lagen die Werte mit 0,602 und 0,447 Millimetern pro Sekunde deutlich niedriger.
Der Anhaltswert nach DIN 4150-3 für Fundamente von Wohngebäuden liegt im Frequenzbereich von 1 bis 10 Hertz bei 5 Millimetern pro Sekunde, bei höheren Frequenzen entsprechend höher. Alle gemessenen Werte lagen darunter, der höchste bei rund einem Fünftel des Anhaltswerts.
Was daraus folgt
Werden die Anhaltswerte eingehalten, treten nach den Erfahrungen, auf denen die Norm beruht, keine Schäden im Sinne einer Verminderung des Gebrauchswerts auf. Die Norm zählt dazu ausdrücklich Beeinträchtigungen der Standsicherheit, verminderte Tragfähigkeit von Decken, Risse im Putz, das Vergrößern vorhandener Risse und das Abreißen von Trenn- und Zwischenwänden. Werden trotzdem Schäden beobachtet, ist davon auszugehen, dass andere Ursachen maßgebend sind.
Vorgaben an die Bauausführung
Eine Messung, die nur ein Ergebnis feststellt, hilft der Baustelle wenig. Wir haben deshalb zwei Vorgaben an die Bauleitung formuliert:
- Treffen die Spundwände beim Rammen auf größere Steine und entstehen dadurch stärkere Erschütterungen, sind die Rammarbeiten zu unterbrechen und an geeigneter Stelle fortzusetzen.
- Sowohl beim Rammen als auch beim Verdichten sind die Arbeitsgeräte mit der höchstmöglichen Arbeitsfrequenz zu betreiben, weil die zulässigen Anhaltswerte mit steigender Frequenz größer werden.
