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Erdarbeiten und Wasserhaltung beim Hausbau
Themen in diesem Artikel
AushubplanVermessung und MarkierungPlanungshinweiseHinterfüllungenIngenieurmässige BaugrubensicherungBaugrubensicherung im GrundwasserZu den wichtigen bautechnischen Maßahmen zählen Erd- und Wasserarbeiten.
Die Vorbereitung des Bodens für bau- oder vegetationstechnische Zwecke, wie z.B. auch das Ausheben einer Baugrube oder alles was mit lösen, laden, fördern oder einbauen und verdichten von Boden zu tun hat, zählen zu den Erdarbeiten – Richtlinie dafür ist die DIN 18300. Diese Arbeiten beinhalten auch die Sicherung vor Grundwasser um den Bau nicht durch Wasser zu behindern oder gar das Fundament später zu beschädigen.
Abhängig von der jeweiligen Situation gibt selbstverständlich für alle diesbezüglichen Arbeiten die dafür abgestimmte Methode und das richtige Werkzeug – die hierfür vorgesehene Vorgangsweise ist anzupassen. Unabhängig von der Vorgehensweise für die man sich entschieden hat, ist es wichtig, dass man sich auf jeden Fall nach den vorgeschriebenen Normen für Erd- und Wasserarbeiten richtet. Hilfreich ist es sicher, sich vorab ausreichend über die Arbeiten für die Grubensicherung gegen Grundwasser und anderen Maßnahmen in der Baugrube zu informieren.
Aushubplan
Im Aushubplan sind alle Erdbewegungen im und um das Objekt, also die Baugrube, Gräben, Auffüllungen, Abgrabungen und Humusabschürfungen darzustellen, welche durch das Aushubunternehmen vor Baubeginn ausgeführt werden.
Der Aushubplan zeigt das Grundstück im Grundriss samt den notwendigen Schnitten auf ein und derselben Zeichnung. Für die Höhenkotierung wird ein Fixpunkt bestimmt, von dem aus das Nivellement erfolgen kann. Die Zeichnung muss vermasst sein und die Böschungswinkel aufzeigen. Der Aushubplan kann auch allfällige Böschungssicherungen, Wandkiesschüttungen, Entwässerungsgräben und Sümpfe, Filterbrunnen etc. umfassen.
Vermessung und Markierung
Erwirbt man ein Grundstück in einem neu erschlossenen Baugebiet, sind die Grundstücksgrenzen oft einfach zu erkennen; meist sind deren Eckpunkte provisorisch mit Holzpfählen, oft farblich markiert, abgesteckt. Wie sieht das aber aus, wenn ich ein älteres unbebautes Grundstück kaufe, wie ist der Grenzverlauf dann erkennbar. Zudem soll mein Haus auch gem. dem Bebauungsplan in einem bestimmten Baufenster stehen – in genauem Bezug zu den Grundstücksgrenzen. Gibt es da erkennbare Markierungen, nach denen man sich richten kann?
Den Grenzverlauf des eigenen Grundstücks zu kennen ist wichtig; zum einen für die Bebauung, die sich direkt auf die Grundstücksgrenzen bezieht, zum anderen, um sein Eigentum zu schützen. Wenn ein Nachbar sein Grundstück bebaut, soll mein eigenes ja nicht beeinträchtigt werden, Grenzstreitigkeiten sollen verhindert werden.
Der Verlauf von neuen oder bestehenden Flurstücksgrenzen wird auf Antrag oder von Amts (Katasteramt) wegen festgestellt. Bei einer Grenzfeststellung wird die Grenze durch eine Vermessungsgruppe vor Ort mit Grenzzeichen zentimetergenau gekennzeichnet, den Grundstückseigentümern zur Kenntnisnahme vorgelegt und rechtsverbindlich in das Liegenschaftskataster (d.i. ein amtliches Verzeichnis aller Grundstücke) übernommen. Das eigene Grundstück ist dann in einem amtlichen Lageplan zu finden.
Um den Grenzverlauf dauerhaft kenntlich zu machen, werden Grenzzeichen oder Grenzmarken (Bezeichnung je nach Bundesland) gesetzt; diese Zeichen dürfen nur von den Vermessungs- und Katasterbehörden und den sonstigen öffentlichen Vermessungsstellen eingebracht werden – diesen Vorgang nennt man Abmarkung. Nachweise über die Abmarkung, das sog. Abmarkungsprotokoll, sind in das Liegenschaftskataster zu übernehmen. Die Grenzzeichen selbst können als Grenzstein ausgeführt werden, es gibt auch Eisenrohre mit Kunststoffkappen, Nägel, Bolzen oder andere als Grenzmarkierung erkennbare Vermarkungen. Oft sind diese Grenzzeichen auch beschriftet; man hat bestimmt schon diese runden Kunststoffkappen im Gehweg oder an Gebäuden gesehen, auf die ringsum „Grenz-Punkt“ eingeprägt ist.
Regelungen für die Vermessung
Bauherrschaft und Grundstückseigentümer dürfen die Vermessung nicht selbst vornehmen. Die Ausführung von Vermessungen, die der Fortführung des Liegenschaftskatasters dienen, wird durch die Vermessungsgesetze der Länder geregelt. Diese Vermessungen werden durch die Katasterbehörden selbst, oder vermehrt durch öffentlich bestellte Vermessungsingenieure (ÖbVI) durchgeführt. Die anfallenden Kosten muss der Antragsteller oder Grundstückseigentümer selbst übernehmen. In manchen Bundesländern trägt er auch die Kosten für die Grenzmarken.
Eine Pflicht zur Vermessung besteht immer, wenn Gebäude neu errichtet oder bestehende im Grundriss geändert werden. Die Lage des Gebäudes auf dem Grundstück muss genau nach Plan auf dem Grundstück eingemessen werden. Meist muss diese Vermessung einen Monat nach Fertigstellung des Rohbaus bei der Bau- oder der Katasterbehörde beantragt werden.
Das Einmessen des Schnurgerüsts, also der Markierung der Baugrube, geschieht hingegen nicht von Amts wegen, das ist die Privatsache der Bauherrschaft. Ein genau eingemessenes Schnurgerüst ist allerdings notwendig, damit das Gebäude plangemäß auf dem Grundstück errichtet werden kann.
Planungshinweise
Für Aushubarbeiten sollte man die tolerierte Maßeinheit von ± 5 cm einhalten, den Auflockerungsfaktor von 30 – 50 % für Ausfuhrberechnungen rechnet man normal je nach Rohstoff mit ein.
Zur Berechnung der Baugrube ist die Grundfläche des geplanten Objektes und der notwendige Raum für die anfallenden Arbeiten (beträgt meistens 60 cm) heranzuziehen. Die Böschungswinkel werden nach der Beschaffenheit des Untergrundes gerichtet.
Gut verfestigter standfester Rohstoff wie z.B. trockener Lehm – 3:1
Nicht so gut verfestigter aber noch standfester Rohstoff wie z.B. lehmhaltiger trockener Kies – 2:1
Rollendes Material wie z.B. Kies oder Kiessand – 1:1
Böschungen die mehr als 3.00m Höhe haben, muss man mit waagrechten Zwischenerhöhungen mit mehreren Stufen errichten.
Hinterfüllungen
Bevor man ein unterkellertes Gebäude errichten kann, muss man zuerst eine Baugrube herstellen. Die Grube ist etwas größer, als die Grundfläche des Hauses; die Bauarbeiter müssen an der Kelleraußenwand arbeiten können, man nennt diesen Bereich der Baugrube Arbeitsraum. Dieser Arbeitsraum muss nach Abschluss der Arbeiten am
Außenbereich des Kellers wieder verfüllt werden; das Material, mit dem verfüllt wird, nennt man Hinterfüllung. An die Hinterfüllung werden bestimmte Anforderungen gestellt, man kann nicht benutzen, was einem vor die Schaufel kommt.
Eine Baugrube zu verfüllen, ist eine Arbeit, die man sich technisch einfach vorstellt: Hinterfüllmaterial in die Grube schaufeln, bis das angestrebte Niveau der Außenanlage erreicht ist – und fertig. Die Hinterfüllung soll nämlich möglichst die gleiche Verdichtung aufweisen wie der anstehende natürliche Boden.
Wann kann verfüllt werden, gleich nach Abschluss der Kellerarbeiten, nach Fertigstellung des Rohbaus? Oft hört man den Tipp, sofort nach Abschluss der Abdichtungsarbeiten an den Kellerwänden zu verfüllen. Hat man nur den Schutz der Abdichtung vor mechanischer Beschädigung im Sinn, wäre dieses Vorgehen richtig. Wichtiger aber ist, dass die Kelleraußenwände dem Erddruck widerstehen können; die Hinterfüllung selbst und die Verdichtungsmaßnahmen während des Hinterfüllens üben nämlich seitlichen Druck auf die im Erdreich stehenden Wände aus. Die Kellerdecke muss fertiggestellt und belastbar sein und eine ausreichende Auflast aus den Erdgeschosswänden muss vorhanden sein, bevor man hinterfüllt. Außerdem sollten die Hausanschlüsse und die Leitungen der Dachanschlüsse verlegt sein, so muss später nicht nochmals aufgegraben werden.
Wie wird richtig verfüllt?
Bevor mit dem Verfüllen begonnen wird, muss sicher gestellt sein, dass sich keine Fremdkörper im Arbeitsraumbefinden; Dämmstoffreste, Holz, Mauersteine und Betonreste sind zu entfernen, Bauschutt lässt sich nicht Verdichten, Setzungen wären die Folge. Ist das erledigt, kann der Arbeitsraum lagenweise verfüllt werden. „Lagenweise“ bedeutet, dass immer nur eine Schicht/Lage von 30 bis 50cm Dicke eingebracht und dann verdichtet wird, man verdichtet mit einer sog. Rüttelplatte. Ist die erste Schicht verdichtet, wird die zweite Lage eingefüllt, wieder verdichtet usw.
Diese Vorgehensweise ist überaus wichtig, denn schlecht verdichtete Hinterfüllungen führen unweigerlich zu Setzungsschäden. Damit später wieder Mutterboden eingebracht werden kann, endet die Hinterfüllung etwa 40cm unter dem geplanten Niveau der Außenanlage.
Von Vorteil ist, wenn man als Hinterfüllung das Aushubmaterial wieder verwenden kann, also das Erdmaterial, das beim Aushub der Grube anfiel und seitlich gelagert wurde. Wäre der Aushub ungeeignet, ein bindiger Boden (Ton, Lehm) z.B. kann nicht verdichtet werden, oder der Aushub konnte nicht an der Baustelle gelagert werden, dann greift man auf vorgefertigtes Hinterfüllmaterial zurück. Das ist gemischter Bauschutt, Ziegelbruch, Beton oder Asphaltaufbruch der zerkleinert und anschließend gesiebt wird. Staatlich akkreditierte Prüf- und Überwachungsstellen prüfen Qualität und Reinheit des Recyclingmaterials, das deshalb unbedenklich benutzt werden kann.
Ingenieurmässige Baugrubensicherung
Nicht immer hat man das Glück, auf gutem Baugrund bauen zu können. Vor allem eine Unterkellerung kann bei schlechtem Baugrund schwierig werden. Die dafür notwendige Baugrube muss so hergestellt werden, dass ihre Ränder stabil bleiben, nicht abrutschen oder wegbrechen. Bei normalem Baugrund werden die Ränder der Baugrube angeböscht, d.h., so angeschrägt, dass kein Erdmaterial abrutschen kann. Wie geht man aber vor,
wenn kein Platz für eine Böschung ist, der Baugrund nicht stabil genug ist, verzichtet man dann auf den Keller?
Die Dimensionierung einer Baugrube sowie die Baugrubenumschließung müssen auf den vorhandenen Baugrund und die Ausmaße des geplanten Gebäudes abgestimmt werden. Wenn es die örtlichen Gegebenheiten zulassen – geeigneter Baugrund und ausreichend Platz – wird eine Baugrube mittels Böschungen gesichert. Das funktioniert immer dann gut, wenn im Bereich der Baugrube kein Grundwasser ansteht und die Böschungsschulter (d.i. der obere Rand einer Böschung) nicht belastet wird. Lagerflächen für Erdaushub oder Baumaterial müssen deshalb mit mindestens 60cm Abstand zum Böschungsrand angelegt werden, geringer ist zu gefährlich, der Rand könnte abbrechen. Dabei darf die Baugrube max. 5m tief sein.
Wenn die genannten Anforderungen an eine sichere Baugrube nicht eingehalten werden können, kommt eine ingenieursmäßige Baugrubensicherung zum Einsatz, ein sog. Verbau. Dieser Verbau kann bei Bedarf auch wasserdicht ausgeführt werden, man spricht dann vom wasserundurchlässigen Verbau, im Gegensatz zum wasserdurchlässigen Verbau.
Wie kompliziert ist eine solche Baugrubensicherung?
Lassen die Platzverhältnisse eine Böschung zu, bei aber nicht ausreichend tragfähigem Baugrund, fällt die Wahl auf eine recht einfache Verbauart, eine Baugrubensicherungen mit Spritzbeton. Hierbei wird ein spezieller Beton auf die Böschung aufgespritzt. Dieser Spritzbeton erstarrt sehr schnell und erreicht bereits nach einem Tag eine ausreichende Festigkeit. Auf diese Weise wird ein Abrutschen der Böschung verhindert.
Technisch aufwändigere Verbauarten kommen zum Einsatz, wenn eine Böschung nicht möglich ist. Jeder hat wohl schon auf Baustellen in der Stadt Spundwände gesehen oder Trägerbohlwände. Beide werden ähnlich hergestellt und haben ähnliche technischen Eigenschaften. Es werden hier jeweils stützende Bauteile senkrecht in den Boden am Baugrubenrand gerammt. Spundwände bestehen aus Stahlprofilen, die in der Art eines Nut- und Federsystems aneinandergekoppelt werden; für einen Verbau als Trägerbohlwand werden Stahlträger in Abständen in den Boden gerammt und schrittweise mit fortschreitendem Baugrubenaushub mit Holzbohlen ausgefacht. Beide Verbaumethoden sorgen für eine sichere senkrechte Baugrubenwand und sind kostengünstig herzustellen.
Spundwände können wasserdicht hergestellt werden, Trägerbohlwände nicht. Hingegen ist es bei einer Trägerbohlwand einfacher (weil aus Holz) Aussparungen für Leitungen herzustellen, bei Stahlspundwänden ist das aufwändiger.
Die eben geschilderten Verbauarten könnten auch auf Baustellen für Einfamilienhäuser zum Einsatz kommen. Technisch noch aufwändigere und teurere Methoden, wie Bohrpfahlwände aus Betonpfählen, Beton-Schlitzwände oder Bodenvernagelung wird man eher auf Baustellen sehr großer Gebäude finden.
Baugrubensicherung im Grundwasser
Man hat als Bauherr selten das Glück, bei schönstem Wetter und ohne Wasserprobleme bauen zu können. Regen ist schon nicht schön; vor allem bei bindigen Böden (Lehm, Ton), die schlecht wasserdurchlässig sind, sammelt sich Regenwasser in der Baugrube. Dieses Wasser kann man recht leicht abpumpen. Aber was passiert, wenn das Wasser von unten in die Baugrube eindringt – Grundwasser? Pumpe reinhängen nützt nichts, es kommt ja immer wieder Wasser nach. Wie kann ich da trotzdem bauen?
Wasser beeinflusst als Grund-, Oberflächen- und Niederschlagswasser wesentlich die Planung und Ausführung von Bauvorhaben des Erd- und Grundbaus. Bei vielen Maßnahmen wird das Erfordernis einer Wasserhaltung und deren Bedeutung unterschätzt, was zu erheblichen Schäden an Bauwerken und finanziellen Schäden durch Bauablaufstörungen und Bauzeitenverzug führen kann.
Damit man auch in einer Grundwasser-belasteten Baugrube bauen kann, muss das anfallende Grundwasser abgesenkt oder abgeleitet werden. Alle Arbeiten und Einrichtungen, die dazu dienen, das beim Baugrubenaushub zutage tretende Wasser zu entfernen oder von der Baugrube fernzuhalten und die Baugrubensohle trocken zu halten, nennt man Wasserhaltung. Dabei gibt es zwei meist ausreichende Möglichkeiten, gegen Grundwasser in der Baugrube vorzugehen: Die offene Wasserhaltung und die geschlossene Wasserhaltung.
Die offene Wasserhaltung ist die technisch einfachste Möglichkeit, Grundwasser abzuleiten. Dabei wird in der Baugrube das anfallende Grundwasser über Gräben sichtbar (also offen) abgeführt. Je nach Standfestigkeit des Bodens können offene Gräben, Sicker- oder Drängräben ausgebildet werden. Das Wasser wird so Pumpensümpfen zugeführt und dann über Schmutzwassertauchpumpen abgepumpt und mit Schläuchen oder Rohrleitungen abgeleitet. Als Pumpensumpf bezeichnet man eine Vertiefung in der Baugrube, sie wird an der tiefsten Stelle der Baugrube angeordnet. Diese Vertiefung ist aber nicht nur eine offene Grube, sondern wird mit Brunnenringen, senkrechten Bohlen mit aussteifenden Holz- oder Stahlrahmen, gelochten Fässern oder Betonrohren ausgebaut.
Auf Grund des geringen Aufwandes gegenüber anderen Absenkungsverfahren wird die offene Wasserhaltung in der Regel durch die Erd-/Mauer-/Betonfirma ausgeführt.
Geschlossene Wasserhaltung
Bei der geschlossenen Wasserhaltung erfolgt die Absenkung des Grundwassers vor Aushub der Baugrube – verdeckt. Hierbei werden um oder in der Baugrube vertikale Brunnen gesetzt, Rohrleitungen verlegt und Pumpen installiert. Bei Bedarf werden mehrere Brunnen geschlossen rund um die Baugrube angeordnet. Bei kleinen Baugruben und/oder gut wasserdurchlässigem Boden kann ein Einzelbrunnen ausreichen; dieser wird dann innerhalb der späteren Baugrube gesetzt.
Die Durchführung einer geschlossenen Wasserhaltung bedarf der Genehmigung, da in der Umgebung der lokale Grundwasserspiegel z.T. erheblich abgesenkt wird. Dabei kann es zu Problemen an bestehenden Gebäuden kommen (z.B. Setzungen oder Grundbruch). Deshalb sollte vor den geplanten Wasserhaltungsmaßnahmen bei der bestehenden Nachbarbebauung unbedingt eine Beweissicherung durchgeführt werden.
Die geschlossene Wasserhaltung ist nicht nur die technisch aufwändigere sondern auch die teurere Methode, Grundwasser abzusenken. Wenn man sich vor der Planung über das Grundwasserkataster informiert, spart man nicht die anfallenden Kosten, kann diese aber vorab einplanen.
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