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02-10-2019 | Geotechnik | Im Fokus | Article

Bohrpfahlgründungen für Lärmschutzwände

Authors:
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Schmitt, Rasim Onur Dölek

Um den Verkehrslärm zu mindern, sind Lärmschutzwände eine wirksame bauliche Maßnahme. Die Gründung für Lärmschutzwände mittels Bohrpfählen stellt für den Ingenieur immer eine große Herausforderung und Aufwand bei der Bemessung und Dimensionierung dar.

Technische Vorschriften

Die Ausführung von Lärmschutzwänden an Straßenverkehrswegen ist in der ZTV-LSW 06, Zusätzliche Technische Vorschriften und Richtlinien für die Ausführung von Lärmschutzwänden an Straßen, geregelt. Für Bohrpfahlgründungen für Lärmschutzwände standen für die Vorgängerversion der ZTV-LSW 06, der ZTV-LSW 88, ergänzende Bemessungshilfen zur Verfügung, auf deren Grundlage eine Bemessung durchgeführt werden konnte.

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Lärmschutzwände an Straßenverkehrswegen

Bemessungshilfen für die Gründung nach Eurocode

Aufgrund der europaweit vereinheitlichten Normungen für die Bemessung im Bauwesen (Eurocode) sind die Bemessungsdiagramme aus der ZTV-LSW 88 nicht mehr den heutigen Anforderungen gerecht. Mit der überarbeiteten Fassung ZTV-LSW 06 entfielen diese …

Aufgrund der europaweit vereinheitlichten Normungen für die Bemessung im Bauwesen (Eurocode) werden diese ergänzende Bemessungshilfen zur ZTV-LSW 88 den aktuellen Anforderungen der ZTV-LSW 06 nicht mehr gerecht. Gemäß den aktuellen Normungen sind zusätzliche Nachweise durchzuführen. Hier wurde es also notwendig, neue Bemessungshilfen zu entwickeln.

Bemessung der Stahlpfosten

Lärmschutzwände im Bereich von Straßen sollen einen Schutz gegen den Lärmpegel beispielsweise infolge von Fahrzeugen gewährleisten und diese reduzieren beziehungsweise dämmen. Dadurch soll eine Überschreitung der Immissionsgrenzwerte für den Lärmschutz vermieden werden. Zu den Lärmschutzwänden zählen im Sinne der Vorschrift ZTV-LSW 06 auch schallabsorbierende Bekleidungen, die an Bauwerken beziehungsweise Bauwerksteilen angebracht werden, um Schallreflexionen zu vermindern.

Nach ZTV-LSW 06, Absatz 1.3.2 bestehen Lärmschutzwände in der Regel aus den Pfosten mit zwischengesetzten, austauschbaren Wandelementen und Gründungskörpern. Nach der aktuellen Normung ist für schwingungsanfällige Tragwerke, bei Lärmschutzwänden sind dies die Stahlpfosten, zusätzlich der Nachweis der Schwingungsanfälligkeit zu führen. Ebenso ist der Querschnitt des Stahlpfosten und die erforderliche Mindesteinspanntiefe nach DIN EN 1993-1-1 nachzuweisen.

Bemessung der Bohrpfahlgründung

Als Gründungskörper für Lärmschutzwände kommen sowohl Flachgründungen als auch Tiefgründungen zum Einsatz. Bohrpfähle bilden in der heutigen Ausführung die gängigste Form der Tiefgründung. Sie dienen hauptsächlich für den Lastabtrag in den Baugrund, falls die tragfähige Schicht von den flachgegründeten Fundamenten des Bauwerkes nicht unmittelbar erreicht wird und ermöglichen die Kraftübertragung in eine tiefer liegende, tragfähigere Baugrundschicht. Bei der Bemessung von Pfählen wird grundsätzlich zwischen der „inneren“ und „äußeren“ Tragfähigkeit unterschieden. Die innere Tragfähigkeit beinhaltet den Nachweis gegen das Versagen des Pfahlbaustoffs, in der Regel Beton beziehungsweise Stahlbeton. 

Bei der äußeren Tragfähigkeit ist der Nachweis gegen Versagen des Bodens in der Pfahlumgebung zu führen. Für die innere und äußere Bemessung von Pfählen sind jeweils die Nachweise im Grenzzustand der Tragfähigkeit (GZT) und im Grenzzustand der Gebrauchstauglichkeit (GZG) durchzuführen. Für den Grenzzustand der Tragfähigkeit ist im Zusammenhang mit Pfahlgründungen der Grenzzustand des Versagens von Bauwerken und Bauteilen maßgebend. Wichtig für die Planung der Bohrpfahlgründung ist der Durchmesser des Bohrpfahls und insbesondere die erforderliche Bohrpfahllänge.

Bemessungshilfen

Für Lärmschutzwände ist eine Vielzahl von Nachweisen zu führen. Im Bauwesen sind die meisten Bauwerke Unikate und erfordern für jedes Bauwerk in der Regel eine separate Bemessung und Dimensionierung. Lärmschutzwände sind meistens wiederkehrende Bauteile und somit ideal für Typenstatiken oder Bemessungshilfen. Bemessungshilfen sorgen beim konstruktiven Planer bei der Planung von Lärmschutzwänden für eine entsprechende Zeit- und Kostenersparnis. 
 

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