Baugeologie

Alle auf ein Bauwerk einwirkenden Kräfte und das Eigengewicht werden über die Gründung auf den Untergrund übertragen. Damit wird der Untergrund belastet und unter der Last verformt. Es ist das Ziel, eine kostengünstige Gründung zu wählen, die allen Sicherheitsanforderungen genügt. Die Gründungskörper sind ingenieurtechnisch so zu bemessen, daß die auf diese einwirkenden Kräfte aufgenommen werden können ( „innere Tragfähigkeit“). In der Gründungsfuge stellt sich in Abhängigkeit von Bodenpressung, Setzung und gewählter Gründungskonstruktion eine Sohlspannungsverteilung ein, auf weiche der Gründungskörper dimensioniert wird.

Die knappe Baulandsituation führt in den Städten und Ballungsgebieten zum Wunsch nach immer mehr Untergeschossen und unterirdischer Verlegung von Verkehrswegen, Leitungen und Kabeln. Hierfür müssen entsprechend tiefe Baugruben und Gräben ausgehoben und gesichert werden.

Wenn eine Böschung (künstlich geneigtes Gelände) steiler erstellt werden muß, als dies die Standfestigkeit des Lockerbodens/Gebirges zuläßt, oder ein Hang (natürlich geneigtes Gelände) durch Prozesse der Auflockerung, Verwitterung, Durchnässung oder Belastung (Überlagerung, Durchströmung, Unterspülung oder Untergrabung) seine Standfestigkeit verliert, sind, soweit das Gelände bewahrt und Bauwerke geschützt werden sollen, technische Maßnahmen erforderlich. Bei den Sicherungen zum Schutze der Böschung ist zwischen Vorkehrungsmaßnahmen wie Entwässerung, ingenieurbiologischer Bauweise und konstruktiver Böschungssicherung zu unterscheiden. Durch Entwässerung und rechtzeitige Bepflanzung werden Oberflä-chenabspülungen, Erosion und Flachrutschungen vermieden. Tiefgreifende Böschungsbewegungen können nur durch konstruktiven Ingenieurbau verhindert oder aufgehalten werden. Durch Abtragmaßnahmen, welche eine übersteilte Böschung erfordern, werden im Böschungsbereich Gesteine in eine veränderte Position und Lage zur angreifenden Witterung gebracht. Durch den Erdaushub herrscht für die in der Böschung verbleibenden Gesteine ein natürliches Ungleichgewicht. Unter geringerer Gesteinsauf last und vermehrtem Wasserzudrang stellt sich im Laufe der Zeit ein neues Gleichgewicht ein. Die Gesteine verwittern und nehmen bei erhöhtem Wassergehalt eine geringere Dichte und Scherfestigkeit an. Eine nicht geschützte übersteilte Böschung geht in den instabilen Zustand über. Je nach Art der Randbedingungen wird ein Böschungsbruch, Geländebruch oder Grundbruch auftreten, und die Böschung wird in Form einer Rutschung versagen.

Die Planung und Anlage von Straßen richtet sich nach den gegenwärtigen und zukünftigen Verkehrsbedürfnissen. Danach werden Straßentyp (einbahnig, mehr-bahnig) und Ausbaugeschwindigkeit als maßgebliche Entwurfsgrößen gewählt. In Abhängigkeit von der Ausbaugeschwindigkeit (Entwurfsgeschwindigkeit) sind weitere Entwurfselemente wie Kurvenmindestradius, höchstzulässige Längsneigung oder Steigung, Kuppenmindesthalbmesser, Wannenmindesthalbmesser, Querneigung und Mindestsichtweite im Rahmen der Richtlinien für die Anlage von Straßen RAS-L-1,1984 und RAL-L-2,1970 festgelegt (Tabelle 4.1). Für die Deutsche Bundesbahn besteht die Vorschrift für das Entwerfen von Bahnanlagen VEB1-3, DS 800/1-3.

Der Tunnel- und Stollenbau ist eine technische Wissenschaft, welche sich in ihren Anfängen vom Bergbau ableitet. Heute wird der Tunnelbau vom Ingenieur der Fachrichtung Tunnelbau oder auch Tiefbau betrieben und von den Fachrichtungen Felsmechanik, Baugeologie und Regionalgeologie betreut. Im Tunnel- und Stollenbau strebt man formbeständige und langzeitlich feste Hohlräume an, welche in ihrem geforderten Lichtraumprofil bestimmten Verkehrsnormen entsprechen müssen. Diese hohen Anforderungen werden beim Bergbau, etwa bei der Streckenführung, nicht gestellt. Der Bergbau erstellt kurzfristige Hohlräume mit dem Ziel der Gewinnung von Bodenschätzen. Im Tunnelbau achtet man hingegen auf einen gebirgsschonenden Ausbruch und vermeidet nach Möglichkeit jede Art der Gebirgs-auflockerung. Denn das Gebirge ist statischer Bestandteil der Tunnelkonstruktion.

Es ist die Aufgabe von Wasserbau und Wasserwirtschaft, die menschlichen Einwirkungen auf das ober- und unterirdische Wasser zu kontrollieren und die vom Wasser ausgehenden Gefahren für Menschen, Landschaft und Umwelt und für die von Menschen geschaffenen Bauwerke gering zu halten oder zu beseitigen.

Bei Bergbau- und Steinbruchbetrieben fallen neben dem jeweiligen Abbauprodukt in großen Mengen unbrauchbare Gesteinsmassen an. Dabei bewirken sowohl die Ausnutzung neuer Lösetechniken wie auch die Konzentration auf wenige Abbaustandorte eine Zunahme bei den unbrauchbaren Massen. Auch der Straßen- und Tunnelbau liefert Gesteinsmassen, die gelegentlich in Seitenablagerungen aufge-haldet werden müssen. Besonders groß sind die umzulagernden Massen beim Braunkohlenbergbau.