Geotechnische Kategorie GK 2

Nach DIN EN 1997-1 (Eurocode EC 7) bzw. DIN 4020 und DIN 1054 wird zwischen drei verschiedenen Geotechnischen Kategorien unterschieden. In diesem Artikel wird die Geotechnische Kategorie GK 2 umfassend behandelt.

Eine Übersicht und grundsätzliche Informationen finden sich im übergeordneten Artikel zum Thema Geotechnische Kategorien.

Die GK 2 ist für Bauvorhaben mit durchschnittlichem Schwierigkeitsgrad relevant. Für die unten aufgeführten Fälle kann in der Regel gelten, dass GK 3 vorliegt, wenn die Bedingungen nicht eingehalten werden. Bei einer deutlichen Unterschreitung der Anforderungen wäre zu prüfen, ob nicht eher die Geotechnische Kategorie GK 1 relevant wäre.

Baugrundverhältnisse bei GK 2

Für den Ansatz der Geotechnische Kategorie GK 2 müssen nach DIN 1054 „durchschnittliche Baugrundverhältnisse [vorliegen], die nicht in GK 1 oder GK 3 fallen“. Hierunter fallen beispielsweise schräg geschichtete oder auslaufende Bodenschichten, sofern die Schichtung nicht regellos oder sehr wechselhaft ist. Die Böden dürfen nicht übermäßig empfindlich auf Belastung reagieren (wie zum Beispiel Seeton oder mächtige organische Schichten wie Torf).

Auch dürfen bei der Geotechnischen Kategorie GK 2 Bergsenkungen für das Bauvorhaben keine Rolle spielen. Ungesicherte Hohlräume müssen sich außerhalb des Einflussbereichs befinden. Dies ist besonders in Gebieten mit Bergbau und Altbergbau oder auch mit natürlichen Erdfällen relevant.

Die freie Grundwasseroberfläche darf oberhalb der Baugruben- und Gründungssohle liegen, sofern das Grundwasser mit üblichen Maßnahmen (Wasserhaltung) beherrschbar ist. Diese Maßnahmen dürfen keine nachteiligen Einflüsse auf die Umgebung haben, wie beispielsweise Setzungsschäden infolge einer Grundwasserabsenkung.

Geotechnische Kategorie GK 2 bei verschiedenen Bauwerken

Hochbauten und Ingenieurbauten

Hoch- oder Ingenieurbauten fallen in die Geotechnische Kategorie GK 2, wenn sie über Flachgründungen, wie Einzelfundamenten, Streifenfundamenten oder Gründungsplatten errichtet werden und nicht in GK 1 einzuordnen sind.

Ebenso umfasst diese Kategorie Pfahlgründungen, sofern sie die Anforderungen aus nachfolgendem Abschnitt erfüllt sind.

Bauwerke mit Auftrieb können hier berücksichtigt werden, wenn bei der Sicherung gegen Aufschwimmen keine Verankerungen zu betrachten sind.

Zudem gehören Bauwerke der Bedeutungskategorien I und II nach DIN EN 1998-5/NA zur GK 2, bei denen eine Erdbebenbelastung beim Standsicherheitsnachweis berücksichtigt werden muss.

Pfahlgründungen

Pfahlgründungen in der Geotechnischen Kategorie GK 2 setzen voraus, dass die Pfahlwiderstände auf Druck anhand von Erfahrungswerten nach DIN EN 1997-1 ermittelt werden können.

„Übliche“ dynamische Belastungen sind zulässig, sofern sie als veränderliche statische Einwirkungen betrachtet werden können.

Querkräfte am Pfahlkopf sind ebenso erlaubt wie Pfähle mit negativer Mantelreibung. Zugpfähle können nur dann der GK 2 zugeordnet werden, wenn ihre Pfahlwiderstände nicht auf Erfahrungswerten basieren, sondern durch Probebelastungen nachgewiesen worden sind.

Baugruben, Gräben und Geländeabfangungen

Böschungen dürfen für die Anwendung der Geotechnischen Kategorie GK 2 bis zu einer Höhe von 10 m in nichtbindigen Böden, bindigen Böden mit mindestens steifer Konsistenz oder in Fels mit bekannten geotechnischen Eigenschaften errichtet werden, sofern keine ungünstig orientierten Trennflächen oder Störungszonen vorhanden sind.

Auf einen gesonderten Nachweis der Standsicherheit darf nur verzichtet werden, wenn die Anforderungen der DIN 4124 eingehalten sind. Dies ist bereits ab einer Böschungshöhe von 5,00 m ungeachtet der Baugrundverhältnisse nicht mehr der Fall.

Verbaute Baugruben, Gräben und Geländeabfangungen fallen dann in GK 2, wenn sie zum Beispiel mit Trägerbohlwänden oder Bohrpfahlwänden, gegebenenfalls auch mit Rückverankerung, gesichert werden, so dass keine Schäden an der Umgebung zu erwarten sind. Die maximale Höhe von Baugrubenwänden und Stützbauwerken beträgt 10 m.

Weiterhin fallen Leitungsgräben bis zu einer Tiefe von 5 m in die Geotechnische Kategorie GK 2.

Hydraulischer Grundbruch darf nur dann relevant sein, wenn ein einfacher Nachweis ausreichend ist (ohne Berücksichtigung der räumlichen Zuströmung).

Verankerungen

Bei Verankerungen ist die Geotechnische Kategorie GK 2 ausschließlich für Kurzzeitanker anwendbar. Schwellbelastungen und dynamische Beanspruchungen sind grundsätzlich erlaubt, wenn „ausreichende Erfahrungen“ mit solchen Einwirkungen vorliegen.

Erddämme

Erddämme in dieser Kategorie dürfen auf tragfähigem Baugrund in ebenem oder flach geneigtem Gelände bis zu einer Höhe von 20 m errichtet werden. Ein ständiger oder zeitweiliger Einstau bis zu 4 m über dem angrenzenden Gelände ist zulässig.

Weitere Bauwerke und Bauverfahren

Weitere Bauwerke und Bauverfahren, die in GK 2 fallen, sind zum Beispiel unterirdisch aufgefahrene Tunnel, Stollen und Schächte in festem, wenig geklüftetem Fels, bei denen keine besonderen Anforderungen an die Wasserdichtheit oder andere Anforderungen gestellt werden. Außerdem Boden- und Felsdeponien, sofern keine Kontaminationsrisiken bestehen. Zudem umfasst die Kategorie übliche Horizontalbohrungen für den Leitungsbau.

Die Folgen der Anwendung von GK 2

Bei Bauvorhaben der Geotechnischen Kategorie GK 2 ist ein Sachverständiger für Geotechnik hinzuzuziehen und es sind direkte Aufschlüsse gemäß DIN 4020 erforderlich. Die Aufschlüsse müssen den Anforderungen aus DIN 4020, Anhang B, genügen. Hierbei handelt es sich zwar um einen informativen Anhang, der in Deutschland jedoch normativ ist. Hierzu aus dem Nationalen Anhang der DIN EN 1997-2:

„Der Anhang B.3 ist in Deutschland normativ. Die dort angegebenen Untersuchungstiefen sind keine Richtwerte, sondern Mindesttiefen.“

Es ist ein Geotechnischer Bericht erforderlich, der neben der Darstellung und Bewertung der Untersuchungsergebnisse auch eine Gründungsempfehlungen sowie Hinweise und Empfehlungen zur Ausführung enthält. Charakteristische Baugrundkenngrößen und Grundwasserstände sind unter Berücksichtigung des geplanten Bauvorhabens anzugeben. Wenn der Untersuchungsumfang gegenüber der Norm reduziert worden ist, muss dies im Geotechnischen Bericht begründet werden.

Bei der Geotechnischen Kategorie GK 2 ist außerdem zu prüfen, ob nach Fertigstellung des Bauwerks Veränderungen im Baugrund zu erwarten sind, die eine längere oder dauerhafte Überwachung erforderlich machen. Dies kann zum Beispiel bei erwarteten Setzungen der Fall sein, wobei diese bei GK 2 in der Regel nicht so kritisch sein dürften, das längerfristige Setzungsbeobachtungen angezeigt sind.