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Böschungssicherung mit dem Steilböschungssystem GREEN TERRAMESH

Sanierung einer Hangrutschung an der Trailhöfer Straße in Murrhardt

Übersicht

Sanierung einer Hangrutschung an der Trailhöfer Straße in Murrhardt

Böschungssicherung im Bereich der Rutschung mit dem Steilböschungssystem GREEN TERRAMESH in 70° Frontneigung

Bauherr:
Stadt Murrhardt
Marktplatz 10
71540 Murrhardt

  • B.Sc. Annika Marquart, Ingenieurbüro Riker + Rebmann, Partnerschaft, Nägelestraße 2,
    71540 Murrhardt
  • Jörg Waldenmaier, Bermüller & Co. GmbH, Rotterdamer Straße 7, 90541 Nürnberg
Böschungssicherung mit dem Steilböschungssystem GREEN TERRAMESH

Böschungssicherung im Bereich der Rutschung mit dem Steilböschungssystem GREEN TERRAMESH

Übersicht


  1. Einleitung
  2. Standortbeschreibung
    1. Lage
    2. Geologie
    3. Ursachen der Hangrutschung
  3. Aufgabenstellung und Randbedingungen
  4. Bauausführung
    1. Fotografische Kurzdarstellung des Baufortschrittes GREEN TERRAMESH Steilböschungssystem
    1. GREEN TERRAMESH Steilböschungssystem

    Einleitung

    Einleitung

    Nach starken und langanhaltenden Niederschlägen kam es im Januar 2011 zu gleich mehreren Hangrutschungen entlang einer Verbindungsstraße der Stadt Murrhardt. Als Konsequenz musste die Straße für den Verkehr gesperrt werden. Die drei Hangrutschungen waren verschieden geartet, daher war es notwendig als ersten Schritt eine Untergrunduntersuchung durchzuführen.
    (Axel Ruch, Dipl.-Geologe - Büro für Baugeologie Beratender Geowissenschaftler BDG)

    Das Ziel war, die Gemeindestraße, die die Stadt Murrhardt mit der Ortschaft Trailhof (Teilort der Gemeinde Auenwald) verbindet, wieder herzustellen. Hierfür wurden zunächst auf Grundlage der Untergrunduntersuchung Sanierungsvorschläge zur nachhaltigen Stabilisierung der Hänge entwickelt.

    Die unterschiedlichen Ausprägungen der Hangrutschungen führten dazu, dass für jedes Teilstück eine individuelle Lösung gefunden werden musste. Die Planung erfolgte durch das Ingenieurbüro Riker + Rebmann.

    Böschungssicherung mit dem Steilböschungssystem GREEN TERRAMESH
    Böschungssicherung im Bereich der Rutschung mit dem Steilböschungssystem GREEN TERRAMESH

    Standortbeschreibung

    Standortbeschreibung

    2.1 Lage

    Die Stadt Murrhardt liegt am nordöstlichen Rand des Rems-Murr-Kreises an der Kreisgrenze zum Kreis Schwäbisch Hall. Die betroffene Verbindungsstraße ist zwar nicht stark befahren, wird aber als wichtige Verbindung zwischen der Stadt Murrhardt, der Gemeinde Auenwald und der Stadt Backnang wahrgenommen. Eine Sanierung war für die Stadt Murrhardt daher ein wichtiges Anliegen. Die Straße führt hauptsächlich durch bewaldetes Gebiet, das teilweise starke Neigungen aufweist. Da die Forstwirtschaft in Murrhardt eine große wirtschaftliche Rolle spielt, wird die Straße zusätzlich zeitweise hohen Belastungen durch Langholztransportern ausgesetzt.

    Die Hangrutschungen ereigneten sich alle auf einer Länge von 300 m. Die erste Rutschung erfolgte hangseitig nördlich der Straße. Dabei rutschten die Erdmassen auf einer Fläche von 240 m² auf die Fahrbahn und überdeckten diese in einer Höhe von ca. 1,2 m. Die zweite und dritte Rutschung ereigneten sich südlich der Fahrbahn zum Tal hin.

    Hangrutschung 1 Murrhardt
    Rutschung 1

    2.2 Geologie

    Die Gemeindeverbindungsstraße quert die triassische Schichtenfolge des Mittleren Keupers. In dem Bereich, in dem es zu den Rutschungen kam, befindet sich laut geologischer Karte der Grenzbereich von Stubensandstein und Oberem Bunten Mergel.

    Nach dem Aufschluß der Schichten durch Kleinrammbohrungen und Baggerschürfen konnte dies nicht bestätigt werden. Die im Rutschungsbereich anstehenden Schichten sind ihrer Ausbildung zufolge noch dem Unteren Sandstein zuzuordnen. Die Grenze zur Schicht des Oberen Bunten Mergels beginnt hier tiefer.

    Hangrutschung 2 Murrhardt
    Rutschung 2

    2.3 Ursache der Hangrutschungen

    Bei Rutschung 1 lieferte ein Baggerschurf außerhalb der Rutschungszone ein Bild davon, wie sich die Verhältnisse vor der Rutschung darstellten. Zwischen der Schicht des Stubensandsteins und des abgerutschten quartären Hangschutts (brauner-kiesiger Ton) sammelte sich Schichtenwasser, das wegen des undurchlässigeren anstehenden Tons zwischen den beiden Schichten den Hang abwärts fließt und erst im Bereich der Straße austritt. Obwohl im Bereich des Abrisses zum Untersuchungszeitpunkt keine direkten Wasseraustritte festzustellen waren, war die verbleibende Rutschungsmasse wassergesättigt und von breiiger Konsistenz. Dazu füllte sich der Baggerschurf, der in der Rutschungszone angelegt worden war mit einer nicht unerheblichen Wassermenge. Durch die langanhaltenden Niederschläge verschlechterten sich die Scherparameter auch durch den Zufluss von Oberflächenwasser, von dem sich oberhalb des Hangs befindlichen Waldweges, der eine Neigung talwärts aufwies. Bei der Rutschung handelte es sich um eine relativ flachgründige Translationsrutschung.

    Bei Rutschung 2 und 3 wurde kein anstehendes Schichtenwasser entdeckt. Doch auch diese Rutschungen sind Translationsrutschungen. Rutschung 2 weist dabei einen murenartigen Charakter auf. Bei Rutschung 3 erfolgte die Rutschung über die ganze Fläche. Die Rutschungen in diesem Bereich hatten als Ursache den durch die heftigen und langandauernden Niederschläge verursachten Oberflächenabfluss, der von der Straße über den Hang abfloss, den Hangschutt aufweichte und als Suspension auf dem unterlagernden härteren Tonsteinschichten abführten. Im Bereich der Rutschung 2 floss das Oberflächenwasser in einem bereits vorgezeichneten Gerinne ab.

    Aufgabenstellung und Randbedingungen

    Aufgabenstellung und Randbedingungen

    Um bei wiederholt starken Niederschlägen keine weiteren/erneuten Rutschungen zu erhalten, muss die Infiltrationsrate der Niederschläge reduziert werden. Eine Erhöhung der Scherparameter ist anzustreben. Ziel ist es den Hang standsicher auszubilden um gleichzeitig eine Sicherung und Instandsetzung der Straße zu erhalten, dafür muss es gelingen den durchfeuchteten Hang trocken zu bekommen.

    Nötig dafür ist:

    • Das Schichtenwasser auf der Hangseite der Rutschung 1 abzufangen und kontrolliert abzuleiten.
    • Anlage eines Hauptdrängrabens entlang des Fahrbahnrandes, um die Straße nicht über den Fahrbahnrand hinaus, hangabwärts zu entwässern. Die anderen Entwässerungen können darauf angeschlossen werden.
    • Den Hang im Bereich der Rutschungen wieder stabilisieren.

    Besonders im Bereich der Rutschung 2 war der Boden bis in eine Tiefe von über 4 m aufgeweicht. Zur Stabilisierung des Hanges nördlich der Straße bei Rutschung 1 ist es ausreichend durch einen Drängraben das anfallende Schichtenwasser aufzufangen und das anfallende Oberflächenwasser gezielt abzuleiten (änderung des Gefälles des oberhalb verlaufenden Waldweges). Für den Bereich der Rutschung 2 und 3 kommen zusätzlich dynamische Verkehrslasten dazu. Eine reine Entwässerung ist hier nicht ausreichend, für den Hang werden konstruktive Maßnahmen notwendig.

    Im Hang bei Rutschung 3 ist ein Böschungsabschnitt mit einer Höhe von 2 m abzusichern. Dies wird mittels einer Schwergewichtsmauer aus Draht-Schotter-Körben (Gabionen) bewerkstelligt.

    Im Bereich der Rutschung 2 steht erst in 4,5 m unterhalb der Böschungskante ein tragfähiger Gründungshorizont an. Dabei ist die Böschungsneigung mit einem Winkel von mindestens 45° auszubilden. Für diese übersteile Böschung soll das Bauverfahren „Bewehrte Erde“ eingesetzt werden. Zum Einsatz kommt das Steilböschungssystem GREEN TERRAMESH der Firma BECO Bermüller.

    Die Bauausführung der Böschungssicherung im Bereich der Rutschung 2 mit dem Bauverfahren „Bewehrte Erde“ soll hier im Weiteren genauer betrachtet werden.

    Bauausführung

    Bauausführung

    Eine Sicherung der Böschung soll mit einer sogenannten "Geotextilbewehrten Erde" erfolgen. Wie im Regelquerschnitt dargestellt wird zunächst die alte Böschung abgetragen (gestrichelte Linie).

    Anschließend wird ein Planum zur tragfähigen Gründung hergestellt. Da die Arbeiten in einem rutschungsgefährdeten Bereich stattfanden, bestand eine besondere Sorgfaltspflicht. Die Gründungsebene wurde nochmals untersucht (Ruch, beratender Geowissenschaflter) und es wurden humusreiche Einschlüsse entdeckt. Für eine tragfähige Gründung wurde das Erdplanum daher nochmals tiefer ausgehoben als geplant, bis es zum Bau freigegeben wurde.

    Die gelieferten TERRAMESH GREEN-Systeme wiesen abweichende Standardabmessungen zu denen in der Planung angenommenen auf. Die senkrechte Höhe der einzelnen Bauteile beträgt 0,7 m bei einem Neigungswinkel von 60°. Die für die Planung angenommenen Abmessungen waren 0,5 m bei einem Neigungswinkel von 45°.

    Herstellung des Erdplanums
    Herstellung des Erdplanums
    Regelquerschnitt
    Regelquerschnitt

    Da im geologischen Gutachten ein maximaler Winkel von 45° festgeschrieben wurde, änderte man den oben abgebildeten Regelquerschnitt der Planung dahingehend, dass die Böschung nicht als kompakter Körper sondern terrassenartig aufgebaut werden sollte. Anstelle der neun Bauteilelemente wurden es durch die abweichende Standardabmessung nur sechs Elemente. Das System wird von unten nach oben aufgebaut.

    Auf der Böschung und das verdichtete Erdplanum wurde als erster Schritt ein Geotextil verlegt. Darauf aufbauend wurde das erste Modul der Terramesh Green aufgebaut. Das TERRAMESH GREEN System ist bereits werksseitig vormontiert und muss nur noch vor Ort aufgeklappt und verklammert werden. Die integrierten Neigungsdreiecke sichern den festgelegten Winkel über die Länge des Moduls. Das Modul wird nach dem aufklappen mit den Abspannhaken fixiert.

    Für die Auffüllung des Moduls wurde ein Schotter 0/45 verwendet. Das vor Ort ausgehobene wassergesättigte Erdmaterial war für einen tragfähigen, verdichtbaren Einbau nicht geeignet.

    Das für den Einbau des Schottermaterials und während der Verdichtung umgeschlagene Drahtgeflecht wurde vor der Aufbringung eines neuen Moduls über das Schottermaterial geschlagen und mit dem neuen Modul verklammert. Das letzte Modul wurde mit Erdreich und Mutterboden bedeckt.

    Regelquerschnitt der ausgeführten Lösung
    Ausgeführte Lösung

    Galerie

    Fotografische Kurzdarstellung des Baufortschrittes

     Böschung gegen Erosion temporär mit Vliesstoff geschützt. Einbau des Schottermaterials in der untersten Lage.
    Böschung gegen Erosion temporär mit Vliesstoff geschützt. Einbau des Schottermaterials in der untersten Lage.
    Verfüllung der Elementhöhe in 2 Lagen.
    Verfüllung der Elementhöhe in 2 Lagen.
    Halbe Elementhöhe verfüllt und verdichtet.
    Halbe Elementhöhe verfüllt und verdichtet.
    Herstellung des Umschlages nach Einbau des Bodenmaterials.
    Herstellung des Umschlages nach Einbau des Bodenmaterials.
    Weiterer lagenweiser Aufbau mit Bermen.
    Weiterer lagenweiser Aufbau mit Bermen.
    Blick von Oben über die Bermen der fertigen Konstruktion.
    Blick von Oben über die Bermen der fertigen Konstruktion.

    GREEN TERRAMESH Steilböschungssystem

    GREEN TERRAMESH Steilböschungssystem

    GREEN TERRAMESH ist ein modulares, vollflächig begrünbares Steilböschungssystem für Böschungsneigungen von 45° bis 70°. Die bewehrende Wirkung wird erreicht, indem die Bewehrungslagen entsprechend der sicheren Umschlagmethode eingebaut werden und beruht auf dem Konstruktionsprinzip der lagenweisen Verlegung von Bewehrungsgittern und dem schichtweisen Einbau von Erdstoffen oder Steinen. Dadurch entstehen bewehrte Erdkörper.

    Bei GREEN TERRAMESH entfällt die zeitraubende Montage einzelner Systemkomponenten auf der Baustelle, da die Elemente bereits vormontiert geliefert werden. Die Elemente sind mit wenigen Handgriffen aufgestellt.

    GREEN TERRAMESH besteht aus gedrillten Stahldrahtgittermatten mit Duplexschutz (Galfan-Verzinkung und Kunststoffummantelung) als Bewehrungselement. Die vormontierten Frontelemente werden zusätzlich durch geschweißte Stahlgittermatten, einer Geokunststoff-Erosionsschutzmatte sowie ausklappbaren Neigungsdreiecken ergänzt. Die Montage hält mit dem lagenweisen Einbau des Verfüllmaterials Schritt, so dass kostenintensive Wartezeiten auf der Baustelle vermieden werden.

    GREEN TERRAMESH Aufbau
    Systemaufbau GREEN TERRAMESH und Detail GREEN TERRAMESH

    Für das Gesamtprojekt können die folgenden Verfahrensbeteiligten genannt werden:

    Auftraggeber
    Stadt Murrhardt
    Marktplatz 1
    71540 Murrhardt

    Ausführende Firma
    Haag Erdbau GmbH
    Mühlweg 7
    71577 Großerlach

    Lieferant der Systemlösung
    BECO Bermüller & Co. GmbH
    Rotterdamer Straße 7
    90451 Nürnberg

    Baugrundgutachten
    Büro für Baugeologie Axel Ruch
    Hessestraße 8
    73663 Berglen

    Planung und Bauleitung
    Riker + Rebmann Partnerschaft
    Nägelestraße 2
    71540 Murrhardt.

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    Herr Björn Grote

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    Telefon: +49 (0) 911 64200-22bjoern.grote@beco-bermueller.de
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    Herr Ralf Ziegler

    Leiter Anwendungstechnik Geokunststoffe

    Telefon: +49 (0) 911 64200-28ralf.ziegler@beco-bermueller.de

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