Fachbeiträge & Interviews
Samstag, 21. September 2019
Ausgabe 6606 | Nr. 264 | 19. Jahrgang
Autor: Dipl. Geologe Gero Kühn
Herausgeber: Kühn Geoconsulting GmbH, Bonn email-weiterempfehlendruckansicht

Kommentar zur DIN 4123 - Teil 1/3

# 02.04.2002

Durch die DIN 4123 werden bei allen Erdarbeiten in der Nähe von bestehenden Gebäuden enge und scharfe Grenzen gezogen. Im folgenden wird versucht, die wesentlichen Punkte kurz gefaßt darzustellen und die Folgerungen für die Betroffenen aufzuzeigen. Teil 1 dieser Beitragsreihe befaßt sich mit den allgemeinen Grundlagen der DIN 4123.

1. Einleitung

Die DIN 4123 setzt Erdarbeiten in der Nähe von bestehenden Gebäuden enge Grenzen. Foto: H.D.Volz / Pixelio Die DIN 4123 setzt Erdarbeiten in der Nähe von bestehenden Gebäuden enge Grenzen. Foto: H.D.Volz / Pixelio

Durch die DIN 4123 werden bei allen Erdarbeiten in der Nähe von bestehenden Gebäuden enge und scharfe Grenzen gezogen. Während die alte Fassung zur "Unterfangungsnorm" verkam, wird durch die konsequentere Dreigliederung klargestellt, daß bei jeder Ausschachtung neben einem Haus die Aushubgrenzen nach Bild 1 beachtet werden, daß für die Gründung neben einem bestehenden Fundament schmale Stichgräben angelegt werden müssen und daß für Unterfangungen die Stichgräben kraftschlüssig abgestützt werden.

Die 3 Arbeitsweisen gehen zwar auseinander hervor, aber die Forderungen an die Voraussetzungen, Beobachtungen, Aushubgrenzen/Verbau usw. werden von Stufe zu Stufe erhöht.

Im folgenden wird versucht, die wesentlichen Punkte kurz gefaßt darzustellen und die Folgerungen für die Betroffenen aufzuzeigen. Die Abschnitte 1 - 6 der neuen Norm weisen auf die allgemeinen Grundlagen hin und werden entsprechend zusammengefaßt. Danach befassen sich Abschnitte 7 bis 9 mit der Ausschachtung, der Gründung und der Unterfangung. Während das Schlußkapitel 10 auf den Nachweis der Standsicherheit eingeht.

2. Allgemeine Voraussetzungen

Die Norm gilt nicht für Einzelfundamente, sondern nur für Gründungen über Streifenfundamente und Stahlbetonplatten, wenn die Wandlasten nicht mehr als 250 kN/m betragen. Voraussetzung ist, daß die Wand als Scheibe wirkt, überwiegend vertikale Lasten auftreten und der Boden ausreichende Tragfähigkeit hat. Diese im Abschnitt 1 aufgestellten Grundsätze werden im Abschnitt 4 weiter erläutert und dann im Abschnitt 6 noch einmal aufgenommen und zugeordnet.

Im Abschnitt 1 finden sich noch 2 bemerkenswerte Punkte:

  • Zum ersten: Sind nicht alle Voraussetzungen erfüllt, so dürfen sie durch zusätzliche konstruktive Maßnahmen und zusätzliche Standsicherheitsnachweise ausgeglichen werden.
  • Zum zweiten: Sinngemäß gilt die Norm auch für Arbeiten neben anderen baulichen Anlagen und für Unterfangungsverfahren des Spezialtiefbaues.

Im Abschnitt 2 sind zahlreiche Normen aufgeführt. Bemerkenswert ist, daß auf die Euro Normen keine Rücksicht genommen wird.
Abschnitt 3 definiert die 3 Begriffe Ausschachtung, Gründung und Unterfangung.

Die Abschnitte 4 und 6 ergänzen sich bzw. korrespondieren miteinander, wobei 4 mehr die notwendigen Planunterlagen beschreibt, während 6 die Erkundung an Ort und Stelle betrifft. Sie wären besser zusammengefaßt worden, denn die vorliegende Gliederung führt zu Widersprüchen. Wie sollen z.B. die Bodenschichten dargestellt werden (4 c), wenn ich erst unter 6.2 die Erkundung des Baugrundes durchführe? Die Zweigliederung macht nur Sinn, wenn vom Altbau ebenso wie vom Neubau alle Unterlagen vorliegen inklusive einer Bodenuntersuchung. Dann wäre es verantwortbar, erst durch die Bauleitung (Abschnitt 5) im Rahmen der Bauausführung ergänzende Untersuchungen durchzuführen.

Faßt man Abschnitt 4 und 6 zusammen, so werden vollständige Unterlagen beider Gebäude gefordert, wobei diese noch in Stichproben zu überprüfen sind. Es müssen also in Zukunft komplette Planungsunterlagen vorhanden sein. Eine mündliche Einweisung ist in keinem Fall mehr ausreichend.

Außerdem wird die Erkundung des Baugrundes nach DIN 4020 und 4021 gefordert, sowie der entsprechende Nachweis der Bodenpressungen nach DIN 1054 und/oder der Grundbruchsicherheit nach DIN 4017-1 und -2, sowie eine Zusammenstellung der wirkenden Lasten.

In 4 b wird außerdem ein Aushubplan gefordert. Alle diese Unterlagen müssen zur Ausführung freigegeben sein, bevor die Baufirma (Abschnitt 5) mit den Arbeiten beginnen darf. Ihr Bauleiter ist für die Einhaltung aller Vorschriften zuständig und muß täglich in nachvollziehbarer Form am besten mit Fotos die durchgeführten Arbeiten dokumentieren.

Der Absatz 6.5 beschreibt mögliche Sicherungsmaßnahmen am bestehenden Gebäude. Wenn die Bestandsaufnahme von Gebäuden belegt, daß die Konstruktion nicht reicht, um eine Gründung/Unterfangung durchzuführen, so darf dennoch nach 4123 gearbeitet werden, wenn eine oder mehrere der aufgezählten Maßnahmen durchgeführt werden und dann ausreichende Standsicherheit gewährleistet ist, s.a. Absatz 1.

3. Abschnitt 7 Ausschachtungen

Dieser Abschnitt ist Voraussetzung für die beiden nächsten - Gründung und Unterfangung -, da es ausführlich die Bodenaushubgrenzen darstellt. Diese Aushubgrenzen geben gleichzeitig an, wie nahe ich an einen bestehenden Bestand herangehen darf. Grundsätzlich darf nur so weit abgeschachtet werden, daß eine Berme von 2 m Breite mit anschließender Böschung von 1:2 stehen bleibt, wobei die Oberfläche Berme mindestens 0,5 m über der UK Fundament liegen muß.

Da die DIN 4124 unter 4.1.3 ausdrücklich auf die DIN 4123 verweist, gelten diese Grenzen z.B. auch für Kanalgräben. Das heißt, von einem nicht unterkellerten Gebäude muß ein 3 m tiefer Kanal mindestens 7 m entfernt sein. Liegt er näher, so müssen entsprechende Nachweise vorgelegt werden. Der gleiche Mindestabstand gilt auch für einen unterkellerten Neubau neben einem nicht unterkellerten Altbau.

Nur bei wenigen Bodenarten ist insbesondere bei hohem Wasserstand dieser Abstand wirklich notwendig. Will oder muß er unterschritten werden, so ist eine Bodenuntersuchung notwendig sowie die entsprechenden Standsicherheitsnachweise.

Im Absatz 7.3 werden die bekannten Aushubabschnitte von 1,25 m Breite beschrieben sowie ihre Abfolge, s.a. Bild 2. Relevant werden die Gräben aber erst für die Abschnitte 8 und 9.

4. Abschnitt 8 Gründungen

Dieser Abschnitt befaßt sich mit der Gründung neben bestehenden Fundamenten und fordert, daß die Stichgräben an den höchst belasteten Abschnitten des bestehenden Gebäudes beginnen. Außerdem muß ab 1,25 m Tiefe grundsätzlich verbaut werden bzw. eher falls der Boden nicht standfest ist.

Das unbewehrte Fundament 0,5 x 0,5 bleibt in der neuen wie in der alten Norm gleich. Es kann daraus nur abgeleitet werden, daß es Pflicht jedes Tragwerkplaners sein muß, hierfür eine praktikable Lösung zu finden. Unter 8.5 wird unspezifisch auf die Setzungen sowie auf den Einbau einer Bewegungsfuge verwiesen.

Wichtig und neu ist Abschnitt 8.6, da er zwingend eine Beobachtung am Altbau über Höhenbolzen, Gipsmarken usw. vorschreibt. Die Beobachtungen sind zu dokumentieren, kann nur bedeuten, daß mehrfach zu messen ist, so daß z.B. bei zu großen Bewegungen eingegriffen werden kann.

5. Abschnitt 9 Unterfangungen

Gegenüber den vorausgehenden Abschnitten werden neue Voraussetzungen eingeführt und zwar, daß die Nutzlast Keller 3,5 kN/m² nicht überschreiten darf und daß keine Erschütterungen einwirken dürfen. Beide Ansätze sind problematisch und werden später noch einmal aufgegriffen.

Unter 9.2 werden die Abtreppungen der Unterfangung behandelt, die auch in Bild 3 in Beispielen dargestellt ist. Erfreulich ist, daß die Neigung von 1:1 auch zugelassen wird. Abtreppung zur Unterfangung von Zwischenwänden dürften praktisch nicht durchführbar sein.

Unter 9.5 werden die Forderungen für den Verbau der Stichgräben wesentlich erhöht. So müssen Stichgräben grundsätzlich verbaut werden, die kraftschlüssige Abstützung muß für alle Schritte z.B. durch Umsteifung gesichert bleiben. Während bei bindigen Böden bis 2 m Höhe der seitliche Verbau reicht, muß bei rolligen Böden bis unter den Bestand verbaut werden, es sei denn der Bodengutachter weist eine ausreichende Standsicherheit nach. Fehlt dem rolligen Boden die Kapillarkohäsion, so muß verfestigt werden.

Mit dem Brustverbau ergeben sich dann Verrottungsprobleme, da der vorgeschriebene abschnittsweise Ausbau kaum in der Praxis durchführbar ist. Im übrigen ist unter 9.6 dargestellt, daß bis 4 m Höhe jeweils lamellenweise Unterfangen werden darf. Soweit die Standsicherheit es erfordert, muß rückverankert werden. Dabei sind allerdings die unter 9.5 c genannten Aushubschritte von höchstens 2 m zu beachten, was nicht ganz einsichtig ist.

Problematisch ist die unter 9.6 b genannte horizontale Unterteilung der Unterfangungsschritte, da dann neben den konstruktiven Problemen (Scheibenwirkung) vor allem höhere unvermeidliche Verformungen entstehen können.

Eine Kernaussage für die Unterfangung findet sich unter 9.7. Wird entweder durch Keile oder mittels Hydraulik eine kraftschlüssige Verbindung hergestellt, können die Setzungen auf 5 mm (= Gebrauchstauglichkeit aus Abschnitt 1) begrenzt werden. Dabei muß dafür gesorgt werden, daß die zu erwartenden Setzungen vorweggenommen werden. So muß bei bindigen Böden mehrfach nachgepreßt/verkeilt werden, was entsprechend zu protokollieren ist. Sind diese Maßnahmen nicht möglich, muß durch eine Setzungsanalyse nachgewiesen werden daß die Integrität und die Gebrauchstauglichkeit des zu unterfangenden Gebäudes nicht gefährdet werden.

Voraussetzung für die Anwendung der alten Norm war, daß die Baugrube nicht tiefer als 5 m unter Gebäude reichen darf. Jetzt ist die zulässige Tiefe erst im Abschnitt 7.2 und im Bild 1 angegeben. Da sich die zulässigen 4 m auf die Gründungssohle des Bestandes beziehen bleibt es neben nicht unterkellerten Häusern wieder bei etwa 5 m. Liegen die Fundamente allerdings tiefer, so kann die Unterfangung auch entsprechend tiefer unter Gelände reichen. Hier wurde der Einsatz der Unterfangung gegenüber der alten Norm wesentlich erweitert. Denn wenn ein 3 m tiefer Keller 4 m tief unterfangen werden darf, liegt die Aushubsohle 7 m unter Gelände.

6. Abschnitt 10 Nachweis der Standsicherheit

Hier werden praktisch die verschiedentlich aufgeführten Voraussetzungen noch einmal wiederholt und auf den Lastfall 1 verwiesen. Sind diese nicht erfüllt, so werden weitere Berechnungen notwendig. Nur für die Erstellung der Stichgräben darf ausnahmsweise der Lastfall 2 angesetzt werden bzw. eine Erhöhung der Tabellenwerte DIN 1054 um 30% (unsere heißgeliebte alte Kantenpressung).

Generell darf mit dem aktiven Erddruck gerechnet werden. Bei Ankern müssen die Bewegungen kontrolliert und die Vorspannkräfte den Bewegungen angepaßt werden.

7. Zusammenfassung

Die neue Norm versucht in wesentlich stringenterer und genauerer Form die Probleme bei Ausschachtungen, Gründungen und Untertangungen zu erfassen und verläßliche Regeln zu finden. Um Mißverständnisse völlig auszuschließen kommt es leider zu einigen Wiederholungen im Text. Insgesamt ist aber eine klare Gliederung vorhanden:

  • Es werden die notwendigen bautechnischen Unterlagen genau definiert.
  • Danach werden die Aufgaben des Bauleiters der Baufirma definiert.
  • Danach werden die Planungs- und bauvorbereitenden Arbeiten an Ort und Stelle beschrieben.

In den weiteren Abschnitten werden in einem Dreischritt beschrieben:
  • Die Ausschachtung
  • Die Gründung
  • Die Unterfangung

Bei der Ausschachtung wird die Bodenaushubgrenze festgelegt, sowie die Form der Stichgräben. Darauf aufbauend werden dann die verschärften Bedingungen für die Gründung aufgeführt und danach wiederum eine Stufe strenger die der Unterfangungen. Diese Abschnitt 7 - 9 bauen aufeinander auf, wobei mit jedem Schritt die Anforderungen z.B. für Verbau, Beobachtungen am Bestand erhöht werden.

Der Abschnitt 10 gibt an welche Standsicherheitsnachweise grundsätzlich immer notwendig sind, und welche zusätzlich zu führen sind, wenn die Bedingungen aus den vorausgehenden Abschnitten teilweise nicht erfüllt sind. Eigentlich gehört hierhin auch der Abschnitt 6.5, in dem aufgeführt wird, welche Möglichkeiten bestehen, um den Bestand zu sichern.

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