Was ist Spezialtiefbau und wozu dient er?

Der Tiefbau allgemein errichtet Bauwerke an und unter der Erdoberfläche. Mit einem solchen Bau kann aber erst begonnen werden, wenn sich der Baugrund in hinreichend gut geeignetem Zustand befindet. Dasselbe gilt für Hochbauprojekte, die Baugrund mit bestimmten Voraussetzungen erfordern. In vielen Fällen ist das der Naturzustand, aber es gibt auch Situationen, in denen der geeignete Zustand erst hergestellt werden muss. Diese Vorbereitung ist die Aufgabe des Spezialtiefbaus, der die dafür erforderlichen Maßnahmen und die Technik bereithält.

Das Verhältnis von Tiefbau und Spezialtiefbau

Zum Tiefbau gehört die Errichtung von Bauwerken, die üblicherweise nach ihrer Fertigstellung nicht mehr sichtbar sind oder nur in wenigen Teilen. Grenzfälle zum Hochbau sind beispielsweise Brücken, die sich zwar oberhalb der Erdoberfläche befinden, aber aufgrund ihrer Zugehörigkeit zur Errichtung von Verkehrswegen trotzdem zum Tiefbau gezählt werden.

Tiefbauwerke werden üblicherweise von Ingenieuren entworfen und nicht von Architekten, da die meisten Bauwerke dieser Art eben nicht sichtbar sind. Brücken sind auch in dieser Hinsicht eine Ausnahme.

Zum Tiefbau gehört die Errichtung von Straßen und Eisenbahnstrecken. Die Verkehrsmittel bewegen sich oberirdisch, die bauliche Grundlage reicht ins Erdreich hinein.

Tunnel gehören zu Verkehrswegen, die eine Fortbewegung unter der Erdoberfläche ermöglichen. Schächte dienen dem Fluss von Wasser oder einer Entlüftung.

Zum Wasserbau gehören Dämme, Kanäle, Regulierungen von Flussbetten, Schutzmaßnahmen vor Wildwasser und alle baulichen Maßnahmen, die das Fließen von Wasser beeinflussen.

Der Spezialtiefbau umfasst die baulichen Maßnahmen, die eine Errichtung von Tiefbauwerken in Umständen ermöglichen, in denen das von Natur aus nicht durchführbar wäre. Die dann möglichen Bauwerke umfassen alle bereits erwähnten und auch alle Bereiche des Hochbaus.

Der Spezialtiefbau löst Probleme wie eine zu wenig tragfähige Bodenschicht direkt unter der Erdoberfläche, die das Gewicht eines geplanten Bauwerks nicht aufnehmen könnte. Typische weitere Aufgaben für den Spezialtiefbau sind ein zu hoher Grundwasserspiegel und ungesicherte Hänge.

Technische Aufgaben für den Spezialtiefbau

Übertragung des Gewichts von Bauwerken auf tiefere Schichten, die eine entsprechende Tragfähigkeit aufweisen. Eine klassische Methode dafür ist das Einrammen von Pfählen.
Sicherung von Hängen. Diese können als Ort der Errichtung eines Bauwerks vorgesehen sein oder durch eine mögliche Rutschung ein unter dem Hang zu errichtendes Bauwerk gefährden.
Strömung von Grundwasser verhindern.

Besondere Herausforderungen für den Spezialtiefbau

Aufgaben wie die Abstützung von Gewicht auf tiefere Bodenschichten machen klar, dass Spezialtiefbau sich mit Arbeiten in größerer Tiefe befassen muss. Das ist nicht nur an sich mit höherem Aufwand und höheren technischen Anforderungen verbunden. Das Hauptproblem ist oft, dass keine oder zu wenige Daten über die Bodenbeschaffenheit und die verschiedenen Bodenschichten vorliegen. Diese Beschaffenheit ist oft nicht einheitlich und nicht von der Oberfläche aus festzustellen.

Je nach dem Bodentyp ist aber ein unterschiedliches Vorgehen nötig. Die Herausforderungen beginnen damit, dass nicht einmal das Risiko vernünftig abgeschätzt werden kann. Je nach Art des Bodens sind dann zur Bearbeitung unterschiedliche Werkzeuge einzusetzen.

Zuletzt befinden sich die eingesetzten Bauteile in größerer Tiefe, in der die Überprüfung der Funktion dieser Teile nur indirekt möglich sein kann. Beispiele für solche Bauteile sind Pfähle, deren Ableitung des Gewichts ein Bauwerk erst ermöglichen.

Anforderungen im Spezialtiefbau

Boden- und Felsmechanik. Beide Bereiche sind für den Spezialtiefbau von großer Wichtigkeit. Liegen schon nur wenige Daten über die Bodenbeschaffenheit vor, können diese mit guten Kenntnissen dieser Fachgebiete wenigstens mit allen Implikationen ausgewertet werden. Auf dieser Grundlage können in der gegebenen Situation die besten Entscheidungen getroffen werden.
Maschinenpark. Nachdem für Boden von verschiedener Beschaffenheit verschiedene Maschinen erforderlich sind, müssen diese im Maschinenpark eines Unternehmens im Spezialtiefbau auch vorhanden sein.
Qualifizierte und erfahrene Mitarbeiter. Dieser Punkt ist der wichtigste und entscheidende. Die Maschinen kann jedes Unternehmen erwerben. Es geht bei der Errichtung eines Bauwerks aber darum, in jeder Situation abschätzen zu können, wie diese Maschinen eingesetzt werden sollen. Hält ein Fels im Baugrund einer bestimmten Belastung noch Stand oder müssen erweiterte Maßnahmen zu seiner Stabilisierung getroffen werden? Die richtige Entscheidung angesichts eines solchen Problems kann über den Erfolg eines Bauvorhabens entscheiden.

Technologien im Spezialtiefbau

Pfähle gehören zu den Standardverfahren der Tiefgründung, also der Ableitung der Last eines Bauwerks auf tiefer liegende Bodenschichten. Diese Technik hat eine Tradition, die bis in die Steinzeit zurückreicht, als schon Siedlungen auf Pfählen an Seen errichtet wurden. Immer noch sehr alt, aber heute noch zu bewundern ist die Stadt Venedig, die ganz auf Pfählen in der Lagune errichtet wurde.

Heute werden statt Pfählen aus Holz solche auf Beton oder duktilem Gusseisen eingesetzt. Sie lassen sich mit den heute verfügbaren Methoden mit so wenig Erschütterung einrammen, dass sie sich in einer Entfernung von 50 Zentimetern von einem bereits bestehenden und empfindlichen Bauwerk verwenden lassen.

Verpressanker

Ein solcher Anker bringt Zugkraft auf eine tragfähige Schicht im Baugrund auf. Verpressanker können in Boden und in Felsen verwendet werden. Die Bezeichnung kommt daher, dass der Anker mit eingepresstem Mörtel im Grund verankert wird.

Eingesetzt wird ein Verpressanker zur Abstützung von Baugruben für ein Bauwerk. Es gibt Ausführungen für temporäre Verwendung von bis zu zwei Jahren. Sollen Verpressanker permanent verbaut werden, müssen sie mit einem Korrosionsschutz versehen werden. Dann besteht eine Haltbarkeit von bis zu 100 Jahren.

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