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Ersatz für DIN 4123:1972-05

Ersetzt durch DIN 4123 Fassung Mai 2011

Veröffentlichung: MBl. Nds. Nr. 13 vom 28.04.2004 S. 251

Vorwort

Diese Norm wurde vom Normenausschuss Bauwesen im DIN Deutsches Institut für Normung e. V. im Arbeitsausschuss 05.14.00 "Unterfangungen" erarbeitet.

Ausschachtungen und Gründungsarbeiten neben bestehenden Gebäuden sowie Unterfangungen von Gebäudeteilen erfordern eine gründliche und sorgfältige Planung, Vorbereitung und Ausführung. Deshalb dürfen nur solche Fachleute und Unternehmen diese Arbeiten planen und ausführen, die über die notwendigen Kenntnisse und Erfahrungen verfügen und eine einwandfreie Ausführung sicherstellen.

Änderungen

Gegenüber DIN 4123:1972-05 wurden folgende Änderungen vorgenommen:

1. Der Titel wurde geändert.
2. Die Norm wurde neu gegliedert.
3. Bild 3 wurde neu in die Norm aufgenommen.
4. Die normativen Verweisungen wurden aktualisiert.
5. Einige Textpassagen wurden neu formuliert oder überarbeitet, um Fehlinterpretationen zu verhindern.

Frühere Ausgaben

DIN 4123: 1972-05

1 Anwendungsbereich

Diese Norm gilt für Ausschachtungen und Gründungsarbeiten neben bestehenden Gebäuden sowie für die herkömmliche Unterfangung von Gebäudeteilen in schmalen Streifen mit Mauerwerk, Beton oder Stahlbeton. Sie gibt an, wie diese Arbeiten so durchgeführt werden können, dass Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit der bestehenden Gebäude erhalten bleiben, und welche Nachweise dafür erbracht werden müssen. Sie kann auf der Grundlage der bautechnischen Unterlagen nach Abschnitt 4 angewendet werden, wenn

1. die vorhandenen Gebäude auf Streifenfundamenten oder auf biegesteifen Stahlbetonplatten gegründet sind;
2. die von den Streifenfundamenten bzw. den biegesteifen Stahlbetonplatten auf den Untergrund zu übertragende vertikale Fundamentlast bzw. Wandlast nicht mehr als 250 kN/m beträgt;
   ANMERKUNG
   Mit der angegebenen Streifenlast werden in der Regel Wohngebäude, Bürogebäude und vergleichbare Gebäude mit einem Kellergeschoss, fünf Vollgeschossen und einem ggf. ausgebauten Dach erfasst.
3. die zu unterfangende Wand aufgrund ihrer Beschaffenheit oder aufgrund von zusätzlichen Sicherungsmaßnahmen (siehe 6.5) als Scheibe wirkt;
4. der Baugrund im Einflussbereich der geplanten Baugrube aus der bestehenden Gründung oder durch anderweitige Einflüsse, z.B. Verkehr oder Baubetrieb, überwiegend vertikale Lasten aufzunehmen hat (siehe 6.4);
5. der Baugrund sowohl im Bereich der bestehenden Gründung als auch im Bereich der geplanten Gründung oder Unterfangung ausreichend standsicher und tragfähig ist, das Grundwasser ausreichend tief ansteht oder abgesenkt wird und keine sonstigen, über das übliche Maß hinausgehenden Beanspruchungen vorliegen (siehe 7.1, 8.1 und 9.1).

Soweit die genannten Voraussetzungen nicht zutreffen, sind die Anforderungen dieser Norm im Einzelfall durch zusätzliche konstruktive Maßnahmen und zusätzliche Standsicherheitsnachweise zu ergänzen, mit denen die nicht erfüllten Voraussetzungen ausgeglichen werden. Dies gilt sinngemäß auch für Ausschachtungen, Gründungen und Unterfangungen im Bereich anderer baulicher Anlagen, soweit dafür keine eigenen technischen Regeln bestehen. Unterfangungsverfahren des Spezialtiefbaus wie Injektion, Vereisung, Kleinbohrpfahlgründung und Düsenstrahlverfahren werden in dieser Norm nicht behandelt. Die Anforderungen dieser Norm gelten jedoch auch in diesen Fällen, soweit sie nicht durch das Spezialverfahren auf andere Weise erfüllt werden.

ANMERKUNG Die Maßnahmen nach dieser Norm schließen auch bei sorgfältiger Planung und Ausführung geringfügige Verformungen der bestehenden Gebäudeteile je nach Zustand und Bauweise im Allgemeinen nicht aus. Als weitgehend unvermeidbar gelten Haarrisse und Setzungen der unterfangenen Gebäudeteile bis 5 mm.

2 Normative Verweisungen

Diese Norm enthält durch datierte oder undatierte Verweisungen Festlegungen aus anderen Publikationen. Diese normativen Verweisungen sind an den jeweiligen Stellen im Text zitiert, und die Publikationen sind nachstehend aufgeführt. Bei datierten Verweisungen gehören spätere Änderungen oder Überarbeitungen dieser Publikationen nur zu dieser Norm, falls sie durch Änderung oder Überarbeitung eingearbeitet sind. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe der in Bezug genommenen Publikation. DIN 105-1, Mauerziegel - Vollziegel und Hochlochziegel.

DIN 106-1, Kalksandsteine - Vollsteine, Lochsteine, Blocksteine, Hohlblocksteine.

DIN 1045:1988-07, Beton- und Stahlbetonbau - Bemessung und Ausführung.

DIN 1053-1, Mauerwerk - Teil 1: Berechnung und Ausführung.

DIN 1054:1976-11, Baugrund - Zulässige Belastung des Baugrunds.

DIN 1054 Beiblatt, Baugrund - Zulässige Belastung des Baugrunds, Erläuterungen.

DIN 1055-2, Lastannahmen für Bauten - Bodenkenngrößen, Wichte, Reibungswinkel, Kohäsion, Wandreibungswinkel.

DIN 4017-1, Baugrund-Grundbruchberechnungen von lotrecht mittig belasteten Flachgründungen.

DIN 4017-2, Baugrund - Grundbruchberechnungen von schräg und außermittig belasteten Flachgründungen.

DIN 4020, Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke.

DIN 4021, Baugrund - Aufschluss durch Schürfe und Bohrungen sowie Entnahme von Proben.

DIN 4022-1, Baugrund und Grundwasser- Benennen und Beschreiben von Boden und Fels - Schichtenverzeichnis für Bohrungen ohne durchgehende Gewinnung von gekernten Proben in Boden und Fels.

DIN 4085, Berechnung des Erddrucks - Berechnungsgrundlagen.

DIN 4107, Baugrund - Setzungsbeobachtungen an entstehenden und fertigen Bauwerken.

DIN 4124, Baugruben und Gräben - Böschungen, Arbeitsraumbreiten, Verbau.

DIN 4125, Verpressanker - Kurzzeitanker und Daueranker.

DIN 18122-1, Untersuchung von Bodenproben-Zustandsgrenzen (Konsistenzgrenzen) - Bestimmung der Fließ- und Ausrollgrenze.

3 Begriffe

Für die Anwendung dieser Norm gelten die folgenden Begriffe:

3.1 Ausschachtung

Der Bodenaushub neben einem bestehenden Gebäude, wenn dieser Boden als Auflast die Standsicherheit des Gebäudes begünstigt, z.B. beim Nachweis von Grundbruch- oder Geländebruchsicherheit.

3.2 Gründung

Herstellung neuer Fundamente neben bestehenden Streifenfundamenten oder Fundamentplatten, wenn dadurch vorübergehend die bisherige Standsicherheit des bestehenden Gebäudes verringert wird.

3.3 Unterfangung

Das Umsetzen der Fundamentlast eines flachgegründeten Bauwerkes von der bisherigen Gründungsebene auf ein neues Fundament in einer tieferen Gründungsebene.

4 Bautechnische Unterlagen

Die bautechnischen Unterlagen müssen vollständige Angaben über die bestehenden und die geplanten Gebäude sowie über die Eigenschaften des Baugrunds und die Belastung des Baugrunds enthalten. Hierzu gehören:

1. Konstruktionszeichnungen mit Grundriss- und Querschnittsdarstellungen des geplanten und des bestehenden Gebäudes, insbesondere der Fundamente, Kellerfußböden und Kellerdecken unter Angabe der Baustoffe bzw. Bauprodukte;
2. Darstellung der Aushubgrenzen der Baugrube einschließlich der Baugrubensicherungen und der erforderlichen Unterfangungen;
3. Darstellung der Bodenschichten unter Angabe des Bodenzustands, des Grundwasserspiegels einschließlich der voraussichtlichen Grundwasserspiegelschwankungen und gegebenenfalls des Schichtenwassers;
4. Baubeschreibung unter Angabe der erforderlichen Sicherungsmaßnahmen und des Arbeitsplanes, in dem der zeitliche Ablauf der einzelnen Arbeitsschritte festgelegt ist;
5. bei Ausschachtungen und Gründungen der Nachweis der Einhaltung der zulässigen Bodenpressungen nach DIN 1054 bzw. Nachweis der Grundbruchsicherheit für das Fundament des bestehenden Gebäudes nach DIN 4017-1 und DIN 4017-2;
6. bei Unterfangungen eine Zusammenstellung der auf das bestehende Gebäude einwirkenden Lasten und ihre ungünstigsten Kombinationen sowie der Standsicherheitsnachweis für den Endzustand und gegebenenfalls die Zwischenbauzustände der Unterfangung nach 10.2;
7. Standsicherheitsnachweis für den vorgesehenen Verbau der Stichgräben nach 9.5 im Bereich der Fundamente, soweit er in 10.2 verlangt wird.

5 Bauleitung

Bei Ausschachtungen, Gründungs- und Unterfangungsarbeiten muss der Unternehmer oder der von ihm beauftragte Bauleiter oder ein fachkundiger Vertreter des Bauleiters während der Arbeiten auf der Baustelle anwesend sein. Er hat für die ordnungsgemäße Ausführung der Arbeiten nach den zur Ausführung freigegebenen bautechnischen Unterlagen zu sorgen, insbesondere für

1. das Einhalten der planmäßigen Aushubgrenzen,
2. die sachgerechte Reihenfolge der Arbeiten,
3. den fachgerechten Verbau der Gräben,
4. die fachgerechte Herstellung der Bauteile und der Gesamtkonstruktion in ihren planmäßigen Abmessungen.

Außerdem hat er zum Ende eines jeden Arbeitstages die durchgeführten Arbeiten in nachvollziehbarer Form, möglichst unter Beifügung von Fotos, zu dokumentieren.

6 Planungs- und Bauvorbereitung

6.1 Untersuchungen vor Beginn der Arbeiten

Vor Beginn der Ausschachtungen sind die örtlichen Verhältnisse in jedem Einzelfall eingehend zu untersuchen, sofern nicht vorhandene Bauunterlagen und Erfahrungen ausreichenden Aufschluss geben. Durch Stichproben ist zu prüfen, ob die aus vorhandenen Bauunterlagen entnommenen Angaben mit der Wirklichkeit übereinstimmen.

6.2 Erkundung des Baugrunds

Sofern die örtliche Beschaffenheit des Baugrunds nicht genügend bekannt ist, muss sie durch Bohrungen (siehe DIN 4021), durch schmale, bis an die Wände der bestehenden Fundamente heranreichende Schürfgruben oder durch andere Verfahren nach DIN 4020 ausreichend erkundet werden. Dabei ist insbesondere zu untersuchen, ob wechselnde oder schräg verlaufende Bodenschichten oder Bodenschichten mit ungenügender Tragfähigkeit oder mit Neigung zur Gleitflächenbildung vorhanden sind. Die Grundwasser- und Schichtwasserverhältnisse sind nach DIN 4020 zu erkunden.

Werden Arbeitsräume ehemaliger Baugruben angetroffen, dann ist die Verdichtung des eingebrachten Materials zu überprüfen.

6.3 Erkundung der bestehenden baulichen Anlagen

Bei den örtlichen Untersuchungen ist der Sicherheitszustand des Gebäudes zu überprüfen. Insbesondere sind Art, Abmessungen, Gründungstiefe und Zustand der im Einflussbereich der Baugrube bestehenden Wände und Fundamente festzustellen. Die Lage von Versorgungs- und Abwasserleitungen sowie anderer baulicher Anlagen ist zu erkunden.

ANMERKUNG Es wird empfohlen, im Rahmen eines Beweissicherungsverfahrens vor Beginn der Bauarbeiten unter Mitwirkung aller Beteiligten den Zustand der bestehenden Gebäude festzustellen und Höhenmesspunkte, gegebenenfalls auch Verschiebungsmesspunkte einzumessen (siehe DIN 4107).

6.4 Erkundung der im Baugrund wirkenden Kräfte

Im Einflussbereich der geplanten Baumaßnahme müssen Betrag und Richtung etwaiger in den Baugrund eingeleiteter Kräfte bekannt sein. Insbesondere ist festzustellen, ob waagerechte Kräfte, z.B. aus waagerecht beanspruchten Bauteilen, z.B. Gewölben oder Rahmen, oder aus Erddruck, der gegebenenfalls durch Auflasten erhöht ist, vom Verbau oder von Unterfangungen aufgenommen werden müssen. Außerdem muss festgestellt werden, welche zusätzlichen statischen Aufgaben der für den Aushub vorgesehene Erdkörper für andere bestehende Bauwerke erfüllt, z.B. für die Aufnahme von Ankern, Schrägpfählen oder sonstigen Verankerungskörpern.

6.5 Sicherungsmaßnahmen am bestehenden Gebäude

Bei Ausschachtungen und Gründungen, insbesondere aber bei Unterfangungen können vor Beginn der Bauarbeiten folgende Sicherungsmaßnahmen am bestehenden Gebäude erforderlich werden:

1. Instandsetzung von Mauerwerk oder Beton, z.B. kraftschlüssiges Schließen von Rissen, welche die Standsicherheit beeinträchtigen;
2. Rückverankerung gefährdeter Gebäudeteile gegen Gebäudeteile, die nicht im Einflussbereich der geplanten Baumaßnahme liegen;
3. Versteifen von Wänden, deren Scheibenwirkung in Frage gestellt ist, z.B. durch Ausmauern von Öffnungen oder Anbringen von Zangen;
4. Verbesserung oder Sicherung des Verbundes zwischen der zu unterfangenden Wand und deren Querwänden, Decken und gegebenenfalls der Kellersohle;
5. Abstützen gefährdeter Gebäudeteile durch Aussteifungen gegen benachbarte Bauwerke oder andere Widerlager, wobei die auftretenden waagerechten und senkrechten Kräfte nur in Höhe von Massivdecken bzw. in aussteifende Querwände oder in Fundamentbalken bzw. -platten eingeleitet werden dürfen;
6. Aussteifen oder Verankern des bestehenden Gebäudes gegen bereits fertiggestellte Teile des neuen Gebäudes.

Sofern sich durch Lastumlagerungen eine unzulässige Zunahme der Steifenkräfte oder ein Verlust der Stützwirkung einstellen kann, sollten Spindeln oder hydraulische Pressen eingebaut werden, um die Steifen im Bedarfsfall unter Inkaufnahme von Bewegungen entspannen bzw. zur Sicherung des dauerhaften Kraftschlusses nachspannen zu können.

7 Ausschachtungen

7.1 Voraussetzungen

Die nachfolgend beschriebenen Ausschachtungsmaßnahmen setzen voraus:

1. Im Einflussbereich der vorhandenen Fundamente und im stehenbleibenden Erdblock müssen mindestens mitteldicht gelagerte nichtbindige oder mindestens steife bindige Böden anstehen.
   ANMERKUNG
   Nach dem Beiblatt zu DIN 1054 und nach DIN 1055-2 sind nichtbindige Böden mindestens mitteldicht gelagert, wenn sie eine Lagerungsdichte D > 0,30, einen Verdichtungsgrad D_Pr > 0,95 oder einen Spitzenwiderstand der Drucksonde von q_s > 7,5 MN/m² aufweisen. Bindige Böden sind mindestens steif, wenn sie nach DIN 18122-1 eine Zustandszahl I_c > 0,75 aufweisen oder nach DIN 4022-1 im Feldversuch sich zwar schwer kneten, aber in der Hand zu 3 mm dicken Walzenausrollen lassen, ohne zu reißen oder zu zerbröckeln.
2. Es muss nachgewiesen sein, dass in dem Bauzustand, in dem bis zur vorgesehenen Bermenoberfläche (siehe Bild 1) ausgehoben worden ist, die zulässigen Bodenpressungen (nach DIN 1054:1976-11, 4.2) nicht überschritten werden bzw. die Grundbruchsicherheit nach DIN 4017-1 und DIN 4017-2 sichergestellt ist.
3. Der Grundwasserspiegel muss während der Bauausführung im Bereich des stehenbleibenden Erdblockes, der vorhandenen Fundamente und des Kellerfußbodens mindestens 0,50 m unter der geplanten Aushubsohle liegen. Gegebenenfalls ist er durch eine Schwerkraftentwässerung oder durch eine Vakuum-Wasserhaltung bis auf diese Tiefe abzusenken. Dies gilt auch für gespanntes Grundwasser und für Schichtenwasser. Der Erfolg von Grundwasserabsenkungsmaßnahmen ist vor Beginn und während der Aushubarbeiten durch Messungen, z.B. durch Pegelstandsmessungen, zu überprüfen. Die Grundwasserabsenkung ist jedoch nur zulässig, wenn dadurch keine Schäden an der bestehenden Gründung oder in der Umgebung zu erwarten sind.

7.2 Bodenaushubgrenzen

Ein Gebäude darf nicht ohne ausreichende Sicherungsmaßnahmen bis zu seiner Fundamentunterkante oder tiefer freigeschachtet werden. Wenn seine Standsicherheit nicht durch andere Maßnahmen sichergestellt wird, kann die Geländebruchsicherheit der bestehenden Fundamente durch einen Erdblock nach Bild 1 gewahrt werden. Im einzelnen sind folgende Aushubgrenzen zu beachten:

1. Die Bermenoberfläche muss mindestens 0,50 m über der Gründungsebene des vorhandenen Fundamentes und darf nicht tiefer als der Kellerfußboden des bestehenden Gebäudes liegen, sofern das Gebäude einen herkömmlichen Keller oder einen Kriechkeller aufweist.
2. Die Breite der Berme muss mindestens 2,00 m betragen.
3. Der Erdblock darf neben der Berme nicht steiler als 1:2 geböscht sein.
4. Der Höhenunterschied zwischen der vorhandenen Gründungsebene und der Aushubsohle darf nicht größer sein als 4,00 m.

7.3 Aushubabschnitte im Bereich des Erdblocks

Muss der Erdblock nach Bild 1 wegen der geplanten Gründung oder Unterfangung abgetragen werden, so darf dies zur Vermeidung eines Grundbruchs nur abschnittsweise durch Stichgräben oder Schächte von höchstens 1,25 m Breite geschehen. Zwischen gleichzeitig hergestellten Stichgräben bzw. Schächten ist ein Abstand von mindestens der dreifachen Breite eines Stichgrabens bzw. Schachtes einzuhalten (siehe Bild 2 und Bild 4). Weitere Stichgräben bzw. Schächte dürfen jeweils erst dann hergestellt werden, wenn die vorangegangenen neuen Fundamentabschnitte oder Unterfangungen eine ausreichende Festigkeit haben. Die Graben- bzw. Schachtwände müssen annähernd senkrecht sein.

Die angegebene Aushubbreite ist als lichtes Maß zwischen den Erdwänden zu verstehen. Sie darf für den Verbau nicht über 1,25 m hinaus vergrößert werden.

Zum Verbau von Stichgräben und Schächten siehe 8.3 für Gründungen bzw. 9.5 für Unterfangungen.

Bild 1 - Bodenaushubgrenzen

7.4 Schutz der Baugrube vor Witterungseinflüssen

Das Aufweichen von feinsandigen oder bindigen Böden im Bereich der Ausschachtung ist zu verhindern, z.B. durch Abdeckung mit Planen, Anlage von Entwässerungen bzw. durch Filterschichten. Bei Frostgefahr sind die Böden erforderlichenfalls durch wärmedämmende Abdeckungen zu schützen.

7.5 Beobachtung des bestehenden Gebäudes

Während der Aushubarbeiten, erforderlichenfalls auch noch danach, sollten am bestehenden Gebäude Höhenmessungen vorgenommen werden, um etwa auftretende Setzungen zu erkennen und gegebenenfalls erforderliche Maßnahmen ergreifen zu können. Gegebenenfalls können für die Messungen die in der Anmerkung zu 6.3 erwähnten Messpunkte verwendet werden.

8 Gründungen

8.1 Voraussetzungen

Zusätzlich zu den bereits im Zusammenhang mit Ausschachtungen in 7.1 genannten Voraussetzungen ist bei Gründungen neben bestehenden Gebäuden zu beachten:

1. Bei dem Nachweis, dass die Bodenpressungen unter dem Fundament des bestehenden Gebäudes die in DIN 1054 angegebenen Werte nicht überschreiten bzw. dass die Grundbruchsicherheit sichergestellt ist, müssen gegebenenfalls Veränderungen an diesem Fundament berücksichtigt werden, z.B. das Entfernen eines über die Wandflucht hinaus vorhandenen Überstandes.
2. Der Grundwasserspiegel muss während der Bauausführung mindestens 0,50 m unter der Gründungsebene liegen oder auf diese Tiefe abgesenkt werden. Im übrigen gelten die Ausführungen in 7.1, Aufzählung c).

8.2 Gründungstiefe

Neue Fundamente unmittelbar neben bestehenden sind in der Regel ebenso tief wie diese zu gründen. Liegt die neue Gründungsebene tiefer als die bestehende, so ist das vorhandene Fundament nach Abschnitt 9 zu unterfangen.

Liegt die Gründungsebene des neuen Gebäudes höher als die Gründungsebene des bestehenden Gebäudes, dann muss nachgewiesen werden, dass die aus der neuen Gründung sich ergebenden Lasten von dem bestehenden Gebäude aufgenommen werden können.

ANMERKUNG Darüber hinaus kann es erforderlich sein, die Zustimmung des Nachbarn einzuholen und eine rechtliche Sicherung im Grundbuch dafür herbeizuführen, dass das bestehende Gebäude als Stütze für das neue Gebäude benutzt wird.

Bild 2 - Gründung mit Beispiel für die Abfolge der Bauabschnitte

8.3 Herstellen der Stichgräben und Schächte

Die Ausschachtung darf zunächst nur bis zu den Bodenaushubgrenzen nach 7.2 vorgenommen werden. Mit den weiteren Arbeiten ist an den am höchsten belasteten Abschnitten des bestehenden Gebäudes zu beginnen. Die Breite der Stichgräben bzw. Schächte und ihre Abstände richten sich nach 7.3 und sind durch Verbau nach DIN 4124 zu sichern, wenn

1. der Höhenunterschied zwischen Bermenoberfläche und Gründungsebene bzw. Grabensohle mehr als 1,25 m beträgt oder
2. der anstehende Boden schon bei geringerem Höhenunterschied aufgrund besonderer Einflüsse, z.B. Störungen des Bodengefüges, zur Grabensohle hin einfallender Schichtung oder wenig verdichteter Verfüllungen, nicht ausreichend standsicher ist.

8.4 Herstellen der Fundamente des neuen Bauwerks

Fundamente, die keine oder nur konstruktive Längsbewehrung haben, müssen mindestens eine Höhe und Breite von 0,50 m aufweisen. Für sie ist mindestens Beton der Festigkeitsklasse B 15 nach DIN 1045 vorzusehen. Sie dürfen nur in Abschnitten, deren Länge durch die Breite der Stichgräben (siehe 7.3) bestimmt wird, eingebracht werden.

Für neue Fundamente mit statisch erforderlicher Längsbewehrung ist, damit sie durchgehend bewehrt und sauber betoniert werden können, wegen der Grundbruchgefahr zunächst ein unbewehrtes Fundament von mindestens 0,50 m Höhe und Breite unterkantengleich mit dem vorhandenen Fundament abschnittsweise einzubringen. Nach ausreichendem Erhärten des Betons darf auf ganzer Länge das Stahlbetonfundament betoniert werden.

8.5 Setzungen

Die Wechselwirkung zwischen Baugrund und Bauwerk ist zu berücksichtigen. Die zusätzliche Belastung des Baugrunds durch das neue Gebäude kann zu Setzungen sowohl des neuen als auch des bestehenden Gebäudes führen. Da die beiden Gebäude sich unterschiedlich setzen können, sollten das bestehende und das neue Bauwerk durch eine Bewegungsfuge getrennt werden.

8.6 Beobachtung des bestehenden Gebäudes

Vor Beginn der Bauarbeiten sind am bestehenden Gebäude Höhenbolzen zu setzen und einzumessen. Während der Bauarbeiten, erforderlichenfalls auch noch danach, sind in ausreichendem Maß Setzungsmessungen vorzunehmen. Außerdem ist der Zustand des gesamten Gebäudes während der Bauarbeiten zu beobachten. Die Messergebnisse und die Beobachtungen sind zu dokumentieren. Sind bereits Risse vorhanden oder treten während der Bauzeit Risse auf, so sind rechtzeitig Möglichkeiten für die laufende Beobachtung weiterer Bewegungen, z.B. durch Anbringen von Gipsmarken oder Rissmonitoren, zu schaffen. Falls dies zur Vermeidung weiterer Schäden erforderlich ist, sind nach 6.5 Sicherungsmaßnahmen einzuleiten bzw. zusätzliche Sicherungsmaßnahmen anzuordnen.

9 Unterfangungen

9.1 Voraussetzungen

Zusätzlich zu den bereits im Zusammenhang mit Ausschachtungen in 7.1 und mit Gründungen in 8.1 genannten Voraussetzungen ist bei Unterfangungen von bestehenden Gebäuden zu beachten:

1. Unterhalb der neuen Gründungsebene müssen mindestens mitteldicht gelagerte nichtbindige oder mindestens steife bindige Böden anstehen.
2. Der Grundwasserspiegel muss während der Bauausführung mindestens 0,50 m unter der neuen Gründungsebene liegen oder auf diese Tiefe abgesenkt werden. Im übrigen gelten die Regelungen in 7.1, Aufzählung c).
3. Bei auf Streifenfundamenten gegründeten Gebäuden dürfen keine Nutzlasten p > 3,5 kN/m² unmittelbar über den Kellerfußboden auf den Untergrund einwirken.
4. Während der Ausführung der Unterfangungsarbeiten dürfen keine Erschütterungen wirken, die das Gebäude oder die Unterfangungsarbeiten beeinträchtigen können.

ANMERKUNG Die Unterfangung eines bestehenden Gebäudes und gegebenenfalls das Einbringen von Verankerungen bedürfen der Zustimmung des Eigentümers.

9.2 Gründungstiefe

Wenn das bestehende Gebäude deshalb unterfangen wird, weil die vorgesehene Gründungsebene eines neuen Gebäudes tiefer liegt als die des bestehenden, dann ist die Unterfangungswand mindestens in der gleichen Tiefe zu gründen wie das neue Gebäude (vgl. Bild 4). Die damit verbundene Höhe der Unterfangungswand ist dem Standsicherheitsnachweis nach 10.3 zugrunde zu legen. Damit sich die unvermeidbaren Setzungen gleichmäßig verteilen, kann es zweckmäßig sein, die angrenzende Wand des bestehenden Gebäudes nicht nur auf die Länge des neuen Fundamentes, sondern darüber hinaus nach Bild 3 in einem Übergangsbereich abgetreppt zu unterfangen. Sinngemäß gilt das gleiche für die anschließenden Querwände. Wird eine anschließende Außenwand nach Bild 3 durch eine geböschte Baugrube tiefer freigelegt, als es nach 7.2 zulässig wäre, dann ist auch sie abgetreppt zu unterfangen. Die Neigung der Abtreppungen richtet sich nach der Tiefe der Unterfangung, der Bauart des Gebäudes und der Standfestigkeit des anstehenden Bodens. Üblicherweise wird eine Neigung von 1 :2 bis 1 :1 gewählt.

9.3 Baustoffe und Bauprodukte

Für Unterfangungen ist Mauerwerk aus Vollsteinen Mz 12 nach DIN 105-1 bzw. KSV 12 nach DIN 106-1 oder aus anderen Vollsteinen gleicher Festigkeit in Mörtelgruppe III nach DIN 1053-1 herzustellen. Für Unterfangungen aus Beton oder Stahlbeton gilt DIN 1045. Es ist mindestens Beton der Festigkeitsklasse B 15 nach DIN 1045 vorzusehen.

9.4 Wanddicke

Die Wanddicke der Unterfangung richtet sich nach dem Standsicherheitsnachweis unter Berücksichtigung

1. der für den gewählten Baustoff bzw. für das Bauprodukt gültigen Normen (z.B. DIN 1053-1, DIN 1045),
2. der nach DIN 1054 zulässigen Belastung des Baugrunds.

Sie ist mindestens in der Dicke des zu unterfangenden Fundamentes auszuführen.

9.5 Herstellen der Stichgräben und Schächte

Die Ausschachtung darf zunächst nur bis zu den Bodenaushubgrenzen nach 7.2 vorgenommen werden. Die Breite der nachfolgenden Stichgräben bzw. Schächte und damit die Länge der Unterfangungsabschnitte sowie ihre Abstände richten sich nach 7.3.

Im Übrigen ist Folgendes zu beachten:

1. Die zum Vorbereiten der Unterfangung erforderliche Unterhöhlung des vorhandenen Streifenfundaments bzw. der Stahlbetonplatte ist auf die Wanddicke der Unterfangung nach 9.4 zu beschränken.
   
   Bild 3 - Unterfangungswand mit Abtreppung
   
2. Unabhängig von der Tiefe der Stichgräben bzw. der Schächte nach 7.3 sind die Erdwände stets kraftschlüssig gegeneinander abzustützen. Es darf dafür nur ein Verbau eingesetzt werden, der ohne nennenswerte Erschütterungen, Auflockerungen und Bewegungen im Boden eingebracht werden kann, vorzugsweise ein waagerechter Normverbau nach DIN 4124. Die dauerhafte seitliche Stützwirkung ist auch bei der Herstellung weiterer Unterfangungsabschnitte sicherzustellen, z.B. durch den abschnittsweisen Rückbau der Verbohlung und die Wiederauffüllung der Stichgräben bzw. der Schächte einschließlich einer leichten Verdichtung des eingebrachten Materials oder durch eine planmäßige Umsteifung.
3. Bei mindestens steifem bindigem Boden genügt es, die Stichgräben bzw. Schächte nur bis unmittelbar vor das zu unterfangende Fundament zu verbauen, sofern die freie Höhe nicht mehr als 2,00 m beträgt und nicht damit zu rechnen ist, dass örtlich lose Teile des Fundamentes oder des Bodens herausbrechen können. Bei größeren Unterfangungshöhen sind die Aushubschritte der Höhe nach entsprechend zu unterteilen. Steht unterhalb der vorhandenen Gründungsebene ein nichtbindiger Boden an, so darf auf einen seitlichen Verbau unterhalb des Fundamentes und auf einen Stirnverbau nur dann verzichtet werden, wenn die ausreichende Standsicherheit durch Sachverständigengutachten nachgewiesen worden ist. Weist der nichtbindige Boden örtlich aufgrund seiner Kornverteilung keine Kapillarkohäsion auf, z.B. Rollkies, dann darf eine Ausschachtung nur nach vorheriger Verfestigung vorgenommen werden. Sofern eine ausreichende Verfestigung nachgewiesen wird, darf im Hinblick auf den Verbau wie bei steifen bindigen Böden verfahren werden.
4. Nach dem Herstellen eines Stichgrabens bzw. Schachtes ist unverzüglich mit dem Einbau der Unterfangungslamelle zu beginnen. Kann die Unterfangungslamelle nicht noch am gleichen Tag fertiggestellt werden, dann ist unterhalb des vorhandenen Fundamentes stets ein seitlicher Verbau und ein Stirnverbau einzubringen. Der seitliche Verbau muss in der Lage sein, den Erddruck aus der wirksamen Bodenpressung unter dem Fundament aufzunehmen. Die Kanalstreben sind dementsprechend stark anzuspindeln.
5. Im Zuge der Ausschachtungsarbeiten darf die neue Gründungssohle weder aufgelockert noch aufgeweicht werden. Gegebenenfalls ist der anstehende Boden zu verdichten oder durch Magerbeton auszutauschen.

9.6 Herstellen der Unterfangungswand

Mit den Unterfangungsarbeiten ist in der Regel an den am höchsten belasteten Abschnitten des bestehenden Gebäudes zu beginnen, z.B. an der Einbindung von belasteten Querwänden.

Sofern zur Sicherung des Stichgrabens ein Brustverbau angeordnet worden ist, der verrotten kann, ist er Zug um Zug mit dem Herstellen der Unterfangungswand auszubauen. Wird die Unterfangungswand aus Beton hergestellt, so ist dieser unmittelbar gegen den anstehenden Boden einzubringen. Bei Unterfangungswänden aus Mauerwerk sind etwa verbleibende Hohlräume zwischen Wand und anstehendem Boden mit Magerbeton aufzufüllen.

Soweit sich dies aus dem Standsicherheitsnachweis für den Endzustand oder für einen Zwischenbauzustand nach 10.3 ergibt, ist im Rahmen der Ausführung eines Unterfangungsabschnittes gegebenenfalls auch die erforderliche Verankerung einzubauen, z.B. eine Verankerung mit Verpressankern nach DIN 4125.

Bei großen Unterfangungshöhen kommen zwei Bauweisen in Frage:

1. Die Unterfangung wird lamellenweise jeweils in einem Arbeitsgang bis zur vorgesehenen Gründungsebene hergestellt. Nach dem Schließen der letzten Lamelle ist die gesamte Unterfangung fertig.
2. Die Unterfangung wird in Form eines Unterfangungsstreifens lamellenweise zunächst nur bis zu einer festgelegten Zwischentiefe hergestellt. Dann wiederholt sich der Vorgang, gegebenenfalls mehrmals, bis die vorgesehene Gründungsebene erreicht ist. Voraussetzung für diese Bauweise ist die Ausführung in Form von Lamellen aus Stahlbeton, die innerhalb eines jeden Unterfangungsstreifens so miteinander verbunden sind, dass eine durchgehende starre Scheibe entsteht.

ANMERKUNG Bei der Unterfangung nach Aufzählung b) können die unvermeidlichen Verformungen und Setzungen wiederholt auftreten.

9.7 Kraftschluss zwischen Fundament und Unterfangung

Um mögliche Setzungen des bestehenden Gebäudes gering zu halten, muss jeweils vor dem Herstellen der zeitlich nächstfolgenden Stichgräben eine sichere Kraftübertragung in die Unterfangungskonstruktion erreicht werden, z.B. durch großflächige Stahldoppelkeile oder hydraulische Anpressung. Die abschließende Ausfüllung zwischen den angekeilten oder angepressten Flächen ist kraftschlüssig auszuführen.

Wird hydraulisch angepresst, dann richtet sich die Pressenkraft nach der vorhandenen Belastung und der Lastverteilung in der darüberliegenden Konstruktion. Die Stempelgröße ist abhängig von der zulässigen Pressung des bestehenden Fundamentes einerseits und der frischen Unterfangungswand andererseits festzulegen. In der Regel ist die Kraft über eine Lastverteilungskonstruktion zu übertragen.

Mit dem Verkeilen, insbesondere aber mit der hydraulischen Anpressung soll auch erreicht werden, dass die zu erwartenden Setzungen der Unterfangungswand vorweggenommen werden und sich somit nicht auf das zu unterfangende Gebäude auswirken. Ist die Vorwegnahme dieser Setzungen nicht sofort möglich, z.B. wegen des unabdingbaren Konsolidierungsvorgangs von bindigem Boden, dann ist das Verkeilen oder Anpressen mehrmals zu wiederholen bzw. die Pressenkraft für einen längeren Zeitraum konstant zu halten. In diesem Fall sind die Setzungen und gegebenenfalls die Pressenkräfte in Abhängigkeit von der Zeit zu messen und zu protokollieren, damit die Wirksamkeit der Maßnahme beurteilt werden kann. Ist die Vorwegnahme der Setzungen auf diese Weise nicht möglich, dann

ist die herkömmliche Unterfangung in schmalen Streifen nur zulässig, wenn die damit verbundenen späteren Setzungen die Integrität und Gebrauchstauglichkeit des zu unterfangenden Gebäudes nicht gefährden.

9.8 Herstellen der Fundamente des neuen Bauwerks

Liegen die neuen Fundamente in der gleichen Gründungsebene wie die Unterfangungswand, dann sind sie nach Bild 4 abschnittsweise gleichzeitig mit der Unterfangungswand herzustellen und von dieser wegen der zu erwartenden unterschiedlichen Setzungen (siehe 8.4) durch eine Bewegungsfuge zu trennen. Liegen sie höher, dann ist sicherzustellen, dass die Unterfangungswand nach 7.2, Aufzählung a) eine Einbindetiefe von mindestens 0,50 m aufweist.

Für neue Fundamente mit statisch erforderlicher Längsbewehrung ist gleichzeitig mit der Unterfangung ein unbewehrtes Fundament herzustellen. Die Unterkante des neuen unbewehrten Fundamentes muss auf gleicher Höhe mit der Unterkante des Fundamentes der Unterfangung liegen; d. h. die Unterfangung muss mindestens 0,50 m tiefer als die Unterkante des Stahlbetonfundamentes geführt werden. Auf dem unbewehrten Fundament ist dann auf ganzer Länge das Stahlbetonfundament herzustellen.

9.9 Beobachtung der bestehenden Gebäude

Die Festlegungen in 8.5 sind auch dann zu beachten, wenn das bestehende Gebäude unterfangen wird. Sie gelten darüber hinaus für alle weiteren Gebäude, die durch die geplante Baumaßnahme beeinträchtigt werden können, z.B. für Nachbargebäude, gegen die eine Abstützung nach 6.5, Aufzählung e) gesetzt wird. Zusätzlich zu den in 8.5 verlangten Messungen und Beobachtungen sollten Verschiebungsmessungen durchgeführt werden.

10 Nachweis der Standsicherheit

10.1 Nachweis der Standsicherheit des bestehenden Gebäudes

Nach 7.1, Aufzählung b) ist nachzuweisen, dass in dem Bauzustand, in dem der Boden bis zur vorgesehenen Bermenoberfläche ausgehoben worden ist, die zulässigen Bodenpressungen nach DIN 1054 nicht überschritten werden bzw., bei Beanspruchung durch ständige Lasten und regelmäßig auftretende Verkehrslasten, die für ein Dauerbauwerk geforderte Grundbruchsicherheit vorhanden ist. Gegebenenfalls sind dabei geplante Veränderungen am bestehenden Fundament zu berücksichtigen, z.B. das Entfernen eines über die Wandflucht hinaus vorhandenen Überstandes nach 8.1, Aufzählung a). Eine Erhöhung der zulässigen Bodenpressungen nach DIN 1054 bzw. eine Herabsetzung der Sicherheit gegen Grundbruch im Sinne von Lastfall 2 mit Hinweis auf den Bauzustand beim neuen Gebäude ist hierbei nicht zulässig.

10.2 Nachweis der Standsicherheit für Bauzustände

Auf den Nachweis der Standsicherheit für die Bauzustände von Ausschachtungen, Gründungen und Unterfangungen darf verzichtet werden, soweit die vorliegenden Erfahrungen es rechtfertigen. Dies ist der Fall bei Einhaltung der Angaben

1. zu den Bodenaushubgrenzen nach 7.2,
2. zu den Stichgräben nach 7.3 und 9.5,
3. zur abschnittsweisen Herstellung von Fundamenten nach 8.3,
4. zu den Unterfangungsabschnitten nach 9.5 bzw. 9.6,

sofern die in den Abschnitten 1 und 7.1, gegebenenfalls auch die in 8.1 und 9.1 genannten Voraussetzungen erfüllt sind.

Bild 4 - Unterfangung mit Beispiel für die Abfolge der Bauabschnitte

Werden im Einzelfall die zugehörigen Randbedingungen nicht eingehalten oder sind die genannten Voraussetzungen nicht erfüllt, dann muss für den betreffenden Bauzustand die Standsicherheit nachgewiesen werden. Besteht die Möglichkeit, dass als Folge der Abweichungen größere Verformungen oder Bewegungen auftreten als es bei Einhaltung der genannten Randbedingungen und Voraussetzungen zu erwarten wäre, dann ist auch der Nachweis der Gebrauchstauglichkeit zu erbringen. Gegebenenfalls ist ein Baugrundsachverständiger hinzuzuziehen.

Sofern wegen Nichteinhaltung der genannten Randbedingungen und Voraussetzungen der Zustand nachgewiesen werden muss, in dem die Standsicherheit des Gebäudes vorübergehend verringert ist, weil Stichgräben oder Schächte nach 7.3 für die Herstellung einer Gründung nach 8.3 bis an das bestehende Gebäude herangeführt oder nach 9.5 für eine Unterfangung nach 9.6 unter das bestehende Gebäude getrieben werden, ist im Sinne des Lastfalls 2 nach DIN 1054 eine Herabsetzung der Sicherheit gegen Grundbruch und Gleiten bzw. eine Erhöhung der in DIN 1054:1976-11, 4.2, angegebenen zulässigen Bodenpressungen um 30 % zulässig.

10.3 Nachweis der Standsicherheit der Unterfangungswand

Bei jeder Unterfangungswand ist für den Endzustand der Unterfangung und gegebenenfalls für die Zwischenbauzustände ein Standsicherheitsnachweis zu führen. Als Endzustand der Unterfangung wird der Zustand bezeichnet, in dem die Unterfangungswand, gegebenenfalls zusammen mit dem Fundament des neuen Gebäudes und gegebenenfalls einschließlich der erforderlichen Verankerungen, hergestellt worden ist. Als Zwischenbauzustand wird der

Zustand bezeichnet, der entsteht, wenn ein Unterfangungsabschnitt nicht nach 9.6, Aufzählung a) in einem Arbeitsgang abgeschlossen wird, sondern der Vorgang der Unterfangung sich nach 9.6, Aufzählung b) wiederholt.

Der Standsicherheitsnachweis für eine Unterfangungswand ist unter Berücksichtigung der Auflasten, der Erddruckkräfte sowie gegebenenfalls unter Berücksichtigung von waagerechten, auf die Unterfangung wirkenden Lasten zu führen. Maßgebend ist jeweils diejenige Kombination von senkrechten und waagerechten Einwirkungen, die zur kleinsten Sicherheit gegen Grundbruch, zur kleinsten Sicherheit gegen Gleiten bzw. zur größten Ausmittigkeit der Resultierenden in der Gründungsebene führt. Wird der Standsicherheitsnachweis mit Hilfe der zulässigen Bodenpressungen nach DIN 1054 geführt, dann muss die Einbindetiefe der Unterfangungswand nach Bild 1 mindestens 0,50 m unter die Bodenaushubgrenze für das neue Gebäude bzw. unter die Bodenaushubgrenze des Unterfangungsabschnittes im Zwischenbauzustand reichen.

Der Erddruck auf die Unterfangungswand ist unter Berücksichtigung von Bodeneigengewicht und Auflasten, z.B. der Nutzlasten auf dem Kellerfußboden und gegebenenfalls der Lasten aus Querwänden, zu ermitteln. Sofern keine Maßnahmen zur Beschränkung von Wandbewegungen vorgesehen sind, darf mit dem aktiven Erddruck nach DIN 4085 gerechnet werden. Ist dagegen zur Stützung der Unterfangungswand der Einbau von Ankern erforderlich, dann sollte der Mittelwert zwischen Erdruhedruck und aktivem Erddruck angesetzt werden. Die Anker sind auf die Gebrauchskraft F_W nach DIN 4125 vorzuspannen, sofern nicht während des Vorspannvorgangs Verschiebungen des Fundamentes oder der Unterfangungswand beobachtet werden, die eine Begrenzung der Vorspannkraft nahelegen.

Sowohl die Zwischenbauzustände als auch der Endzustand der Unterfangung sind für ständige Lasten und regelmäßig auftretende Verkehrslasten dem Lastfall LF 1 nach DIN 1054 zuzuordnen.

ENDE