Nachträglich eingebaute Basisabdichtungssysteme unter kontaminierten Standorten
- Art: Studienarbeit
- Autor: Bernd Dege
- Abgabedatum: September 1995
- Umfang: 208 Seiten
- Dateigröße: 8,9 MB
- Note: 1,3
- Institution / Hochschule: Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig Deutschland
- ISBN (eBook): 978-3-8324-0568-7
-
ISBN (Paperback) :
978-3-8324-0568-7 P - ISBN (CD) :978-3-8324-0568-7 CD
- Sprache: Deutsch
- Prämierung:
- Arbeit zitieren: Dege, Bernd September 1995: Nachträglich eingebaute Basisabdichtungssysteme unter kontaminierten Standorten, Hamburg: Diplomica Verlag
- Schlagworte: Altlastenproblematik, Gefahrenabschätzung und Sanierungsproblematik, Grundbauliche und bergmännische Verfahren, Kombinationsmöglichkeiten, nachträgliche Basisabdichtung
In den Warenkorb
38,00 €
Studienarbeit von Bernd Dege
Einleitung:
In den letzten Jahren hat der Umweltschutz ein wachsendes Interesse in der Öffentlichkeit gefunden. Der Mensch hat sich als einen Teil der Natur erkannt, von und mit der er lebt und die er insofern zu schützen hat, um sein Leben, sein Wohlbefinden und seine Gesundheit zu schützen und zu erhalten.
In diesem Zusammenhang hat auch die Altlastenproblematik in der öffentlichen Diskussion ein erhebliches Maß an Gewicht gewonnen.
So gibt es in der Bundesrepublik Deutschland insgesamt 240.000 sogenannte Verdachtsflächen, von denen sich allein 70.000 in den neuen Bundesländern befinden.
Während erste Schätzungen kurz nach der Wiedervereinigung besorgniserregende Funde erwarten ließen, stellt sich die aktuelle Lage weniger dramatisch dar. Nach Angaben der inzwischen aufgelösten Treuhand wird die Beseitigung der Altlasten in den neuen Bundesländern wesentlich weniger kosten als erwartet. Dennoch belaufen sich die geschätzten Kosten auf rund 11 Mrd DM für die Sicherung und zwischen 42 Mrd DM und 58 Mrd DM für die Sanierung der Flächen.
Als besondere Problematik erwies sich für die Treuhand die Privatisierung der kontaminierten Grundstücke. Denn für Industrieunternehmen eröffnet sich mit dem Erwerb dieser Standorte eine Rechnung mit einer großen Unbekannten. Von den rund 70.000 Privatisierungsverträgen, die die Treuhandanstalt abgeschlossen hat, enthalten nur etwa 3.000 Verträge eine ausdrückliche Regelung der Altlastenfrage. Die Zahl der Grundstücke, die Bodenkontaminationen aufweisen, liegt jedoch deutlich höher. Häufig erwerben die Käufer kontaminierte Grundstücke zu einem "Sonderpreis". In allen anderen Fällen wurden die Kosten der Sanierung zwischen Käufer und Treuhand in einem Verhältnis von 20 : 80 aufgeteilt.
Auf lange Sicht muß das Ziel für schadstoffbelastete Erdreiche die Sanierung dieser Bereiche sein. Hierbei sind Aufgaben zu bewältigen, die zu den Herausforderungen der Zukunft gehören.
Heutzutage ist zunächst eine Sicherung der kontaminierten Standorte nötig, um eine weitere Ausweitung der Schäden zu verhindern.
Der Umfang der Sicherungsmaßnahmen wird primär durch die geologischen und hydrologischen Ausgangsbedingungen der, die Altlast umgebenden, Bodenschichten bestimmt.
Im günstigsten Fall ist das Grundwasser erst in sehr großen Tiefen, weit unterhalb der Altlast, anzutreffen. Hierbei kann davon ausgegangen werden,daß eine Grundwasserkontamination in absehbarer Zeit ausgeschlossen ist.
Durch eine Oberflächenabdichtung der Altlast wird ein Entstehen von kontaminierten Sickerwasser weitestgehend verhindert. Ein Transportmedium, das die Schadstoffe zum Grundwasser leitet, ist somit nicht vorhanden.
Hat die Altlast hingegen Kontakt mit Grundwasserströmungen und ist eine Grundwasserstauschicht in erreichbarer Nähe unter ihr vohanden, so kann sie wirksam abgekapselt werden. Zu diesem Zweck werden vertikale Dichtwände rings um den Kontaminationskörper angeordnet und in den Grundwasserstauer eingebunden.
Im ungünstigsten Fall fehlt eine Grundwasserstauschicht. Die Altlast kann von der Grundwasserströmung durchzogen werden. Ohne eine horizontale Abdichtung unterhalb des Kontaminationskörpers wird hierbei keine zufriedenstellende Dichtwirkung zu erzielen sein. Es muß also eine Möglichkeit gefunden werden, die Altlast nach unten hin entweder wannenförmig abzudichten oder aber eine horizontale Dichtung einzubauen, die im Verbund mit vertikalen Seitendichtwänden zu einer Einkapselung des verunreinigten Erdreiches führt.
Gang der Untersuchung:
Im Rahmen dieser Arbeit soll zunächst festgestellt werden, welche Bedingungen und Anforderungen an eine nachträglich einzubauende Basisabdichtung und an das Verfahren, mit dem diese hergestellt wird, zu stellen sind.
Anschließend werden die derzeit offerierten technischen Lösungsverfahren vorgestellt und mit den jeweiligen Anforderungen verglichen.
Desweiteren werden zwei verschiedene Varianten untersucht, die auf eigenen Ideen basieren.
Das Ergebnis ist eine abschließende Bewertung der einzelnen Abdichtungssysteme mit einer Gegenüberstellung ihrer Vor- und Nachteile.
Inhaltsverzeichnis:
| 1. | Abbildungsverzeichnis | 8 |
| 2. | Tabellenverzeichnis | 11 |
| 3. | Einleitung | 12 |
| 4. | Grundlagen der Altlastenproblematik | 15 |
| 4.1 | Begriffsbestimmung | 15 |
| 4.2 | Ursachen für die Entstehung von Altlasten | 17 |
| 4.3 | Gliederung der Altlastenvorkommen | 18 |
| 4.3.1 | Allgemeines | 18 |
| 4.3.2 | Altablagerungen | 18 |
| 4.3.3 | Altstandorte | 19 |
| 4.3.4 | Großflächige Bodenverunreinigungen | 19 |
| 4.3.5 | Kampfmittel / Rüstungsaltlasten | 19 |
| 5. | Gefahrenabschätzung und Sanierungsproblematik von Altlasten | 20 |
| 5.1 | Umweltgefahren durch Altlasten | 20 |
| 5.2 | Schadstoffe in Altlasten | 20 |
| 5.3 | Erkundung der Verdachtsflächen | 22 |
| 5.3.1 | Fernerkundung | 22 |
| 5.3.2 | Geophysikalische Erkundungsmethoden | 24 |
| 5.3.3 | Erkundung durch Kernbohrungen | 27 |
| 5.4 | Untersuchungen der Verdachtsflächen | 27 |
| 5.4.1 | Untersuchung der hydrogeologischen Verhältnisse | 29 |
| 5.4.2 | Untersuchung des Wassers | 29 |
| 5.4.3 | Untersuchung der Bodenluft | 30 |
| 5.4.4 | Untersuchung des Bodens | 30 |
| 5.4.5 | Untersuchung der Bioindikation | 30 |
| 5.5 | Rechtliche Aspekte der Altlastensanierung | 31 |
| 5.5.1 | Zivilrechtliche Aspekte | 32 |
| 5.5.2 | Aspekte des Öffentlichen Rechts | 34 |
| 5.5.2.1 | Aspekt des Eingreifens einer Ordnungsbehörde | 34 |
| 5.5.2.2 | Aspekte der Haftung bei öffentlich - rechtlichen Maßnahmen | 35 |
| 5.5.3 | Zusammenfassung der rechtlichen Aspekte | 36 |
| 5.6 | Bewertung des Gefährdungspotentials | 36 |
| 5.6.1 | Grenzwertproblematik | 37 |
| 5.6.2 | Bewertungsverfahren | 37 |
| 6. | Konzeptionen nachträglicher Basisabdichtungen | 39 |
| 6.1 | Allgemeines | 39 |
| 6.2 | Grundbaulicher Lösungsansatz | 39 |
| 6.2.1 | Allgemeiner Injektionsvorgang | 41 |
| 6.2.1.1 | Injektionsmedium | 41 |
| 6.2.1.2 | Injektionsmittel | 41 |
| 6.2.1.3 | Einpreßversuche | 42 |
| 6.2.1.4 | Herstellung der Injektionsbohrungen | 43 |
| 6.2.1.5 | Bohrlochüberprüfung vor Beginn der Injektionsmaßnahme | 44 |
| 6.2.1.6 | Durchführung der Injektionsmaßnahme | 44 |
| 6.2.2 | Injektionstechniken | 45 |
| 6.2.2.1 | Technik der konventionellen Injektionsverfahren | 45 |
| 6.2.2.2 | Technik des Hochdruckinjizierens | 45 |
| 6.2.3 | Arbeits- und Emissionsschutz | 46 |
| 6.2.4 | Bewertung von Injektionsmaßnahmen | 46 |
| 6.3 | Bergmännischer Lösungsansatz | 47 |
| 6.3.1 | Langfrontbau | 48 |
| 6.3.2 | Tunnelbauartige Vorgehensweise | 49 |
| 6.3.3 | Auswahl- bzw. Bewertungskriterien | 49 |
| 7. | Grundbauliche Verfahren zur Herstellung nachträglicher Basisabdichtungen | 51 |
| 7.1 | Waagerechte herkömmliche Injektionssohle | 51 |
| 7.2 | Schräginjektionen | 53 |
| 7.3 | Soilcrete - Verfahren | 53 |
| 7.3.1 | Arbeitsdruck | 54 |
| 7.3.2 | Suspensionsbedarf | 54 |
| 7.3.3 | Düsensystem | 55 |
| 7.3.4 | Injiziergeschwindigkeit | 56 |
| 7.3.5 | Arbeitsschutz | 57 |
| 7.3.6 | Herstellung von Dichtungssohlen nach dem Soilcrete - Verfahren | 57 |
| 7.4 | Diskussion der Injektionsverfahren | 60 |
| 8. | Bergmännische Verfahren zur Herstellung nachträglicher Basisabdichtungen | 63 |
| 8.1 | Schwerteinbauverfahren | 63 |
| 8.1.1 | Vorbereitungsmaßnahmen | 64 |
| 8.1.1.1 | Start- und Zielbaugruben | 64 |
| 8.1.1.2 | Rohrdurchpressung | 66 |
| 8.1.2 | Herstellung der Basisabdichtung | 68 |
| 8.1.2.1 | Das Schwert | 68 |
| 8.1.2.2 | Verfahrensbeschreibung des schrittweisen Einbaus | 69 |
| 8.1.2.3 | Merkmale und Einbau der Basisabdichtung | 72 |
| 8.1.3 | Funktionen der Vorpreßrohre | 75 |
| 8.1.3.1 | Bauzustand | 75 |
| 8.1.3.2 | Endzustand | 77 |
| 8.1.3.3 | Drainage | 78 |
| 8.1.4 | Qualitätskontrolle | 78 |
| 8.1.5 | Eingekapselte Altlast | 78 |
| 8.1.6 | Kosten | 80 |
| 8.1.7 | Zusammenfassung | 81 |
| 8.2 | Paurat - Verfahren (Streb - Langfront - Verfahren) | 82 |
| 8.2.1 | Verfahrensbeschreibung | 84 |
| 8.2.1.1 | Lage und Zuschnitt der Baufelder | 88 |
| 8.2.1.2 | Verbringung des geförderten Materials | 89 |
| 8.2.1.3 | Wasserhaltung, Bewetterung und Ausgasung | 89 |
| 8.2.2 | Aufbau des Dichtungssystems | 90 |
| 8.2.3 | Verfahrensspezifikation in Abhängigkeit von der Standfestigkeit des Gebirges | 92 |
| 8.2.4 | Arbeitsschutzmaßnahmen | 92 |
| 8.2.5 | Qualitätskontrolle | 92 |
| 8.2.6 | Kosten | 93 |
| 8.2.7 | Zusammenfassung | 93 |
| 8.3 | Richter - Verfahren | 94 |
| 8.3.1 | Herstellung der Basisabdichtung | 95 |
| 8.3.1.1 | Technisches Grundprinzip des Roboters | 95 |
| 8.3.1.2 | Anforderungen an die Technik des Roboters | 98 |
| 8.3.1.3 | Verfahrensbeschreibung | 100 |
| 8.3.1.4 | Die Basisabdichtung | 104 |
| 8.3.2 | Qualitätskontrolle | 105 |
| 8.3.3 | Kontroll- und Reparaturverfahren | 106 |
| 8.3.4 | Betriebssicherheit und Arbeitssicherheit | 107 |
| 8.3.5 | Kosten | 109 |
| 8.3.6 | Zusammenfassung | 110 |
| 8.3.7 | Anwendungsbeispiel | 112 |
| 8.4 | Heitkamp - Verfahren | 112 |
| 8.5 | BAK - Verfahren (Basisabdichtung Kunz) | 113 |
| 8.5.1 | Herstellung der Basisabdichtung | 114 |
| 8.5.1.1 | Verfahrensbeschreibung | 114 |
| 8.5.1.2 | Schildmaschine | 116 |
| 8.5.1.3 | Innenrohre | 117 |
| 8.5.1.4 | Kernverpressung | 119 |
| 8.5.1.5 | Dichtmasse | 119 |
| 8.5.1.6 | Kontrollgänge | 121 |
| 8.5.2 | Eingekapselte Altlast | 122 |
| 8.5.3 | Qualitätskontrolle | 123 |
| 8.5.4 | Kosten | 123 |
| 8.5.5 | Zusammenfassung | 123 |
| 9. | Kombinationsmöglichkeiten der bergmännischen und grundbaulichen Verfahren | 125 |
| 9.1 | Allgemeines | 125 |
| 9.2 | Sohldichtung Verfahren GKN Keller | 125 |
| 9.3 | Sohldichtung Verfahren Holzmann AG | 126 |
| 9.4 | Sohldichtung Dyckerhoff & Widmann | 128 |
| 9.4.1 | Verfahrensbeschreibung | 129 |
| 9.4.2 | Dichtungssystem | 132 |
| 9.4.3 | Anmerkung | 133 |
| 9.5 | Sohldichtung Verfahren Wayss & Freitag | 133 |
| 9.6 | Sohlabdichtung Verfahren Züblin AG | 134 |
| 9.6.1 | Verfahrensbeschreibung | 134 |
| 9.6.2 | Maschinentechnische Details | 137 |
| 9.6.3 | Anforderungen an die Dichtungsmasse | 139 |
| 9.6.4 | Vorversuche | 140 |
| 9.6.5 | Großversuch | 140 |
| 9.6.6 | Kostenvergleich | 142 |
| 9.6.7 | Zusammenfassung | 144 |
| 10. | Theoretische Sonderverfahren zur Herstellung nachträglicher Basisabdichtungen | 145 |
| 10.1 | Variante mit Kleinbohrgerät und Sonderentwicklung | 145 |
| 10.1.1 | Erdrakete | 146 |
| 10.1.2 | Rohrvortriebsmaschine in Kombination mit Erdrakete | 147 |
| 10.1.3 | Steuerbares Erdbohrsystem | 149 |
| 10.1.3.1 | Verfahrensvoraussetzungen | 150 |
| 10.1.3.2 | Verfahrensbeschreibung | 150 |
| 10.1.3.3 | Dichtwirkung | 154 |
| 10.1.3.4 | Drainage | 154 |
| 10.1.3.5 | Arbeitsschutz | 154 |
| 10.1.3.6 | Qualitätskontrolle und Reparaturmöglichkeit | 154 |
| 10.1.3.7 | Zusammenfassung | 155 |
| 10.2 | Variante mit Kapillarsperre | 155 |
| 10.2.1 | Durchgehende Kapillarsperre | 159 |
| 10.2.2 | Kapillarsperre in Kombination mit der Hochdruckinjektionstechnik | 160 |
| 10.2.2.1 | Verfahrensvoraussetzungen | 161 |
| 10.2.2.2 | Verfahrensbeschreibung | 161 |
| 10.2.2.3 | Dichtwirkung | 162 |
| 10.2.2.4 | Drainage | 163 |
| 10.2.2.5 | Arbeitsschutz | 163 |
| 10.2.2.6 | Qualitätskontrolle und Reparaturmöglichkeit | 163 |
| 10.2.2.7 | Zusammenfassung | 163 |
| 11. | Materialien für eine nachträgliche Basisabdichtung | 164 |
| 11.1 | Allgemeines | 164 |
| 11.2 | Mineralische Baustoffe | 165 |
| 11.2.1 | Tongebundene Dichtmassen | 167 |
| 11.2.2 | Zementgebundene Dichtmassen | 168 |
| 11.2.3 | Dynagrout - Dichtbaustoff | 168 |
| 11.2.3.1 | Anwendung | 169 |
| 11.2.3.2 | Aufbauprinzip | 170 |
| 11.2.3.3 | Wirkung, Herstellung und Verarbeitung von Dynagrout - Dichtmassen | 171 |
| 11.2.4 | Physikalische und chemische Beanspruchung der mineralischen Baustoffe | 173 |
| 11.2.5 | Anforderungen an mineralische Baustoffe | 174 |
| 11.3 | Synthetische Baustoffe | 176 |
| 11.3.1 | Chemische Zusammensetzung der KDB | 176 |
| 11.3.2 | Mechanisch - chemische Beanspruchung der Kunststoffdichtungsbahn | 178 |
| 11.3.3 | Anforderungskriterien an die Kunststoffdichtungsbahn | 179 |
| 11.4 | Zusammenfassung | 180 |
| 12. | Zusammenfassung der vorgestellten Verfahren | 182 |
| 12.1 | Allgemeines | 182 |
| 12.2 | Datenblatt zu den grundbaulichen Verfahren | 183 |
| 12.3 | Datenblätter zu den bergmännischen Verfahren | 184 |
| 12.3.1 | Datenblatt zum Schwerteinbauverfahren | 184 |
| 12.3.2 | Datenblatt zum Paurat - Verfahren | 185 |
| 12.3.3 | Datenblatt zum Richter - Verfahren | 186 |
| 12.3.4 | Datenblatt zum BAK - Verfahren | 187 |
| 12.4 | Datenblatt zu den Verfahrenskombinationen | 188 |
| 12.5 | Datenblätter zu den theoretischen Sonderverfahren | 189 |
| 12.5.1 | Datenblatt zum Verfahren der gesteuerten Bohrtechnik | 189 |
| 12.5.2 | Datenblatt zur Kapillarsperre in Kombination mit der Hochdruckinjektionstechnik | 190 |
| 12.6 | Entscheidungshilfe zur Verfahrenswahl | 191 |
| 13. | Bewertung aller für die Herstellung einer nachträglichen Basisabdichtung in dieser Arbeit vorgestellten Verfahren | 192 |
| 14. | Literaturverzeichnis | 196 |
In den Warenkorb
38,00 €
Link zur Arbeit:
http://www.diplom.de/ean/9783832405687
Arbeit zitieren:
Dege, Bernd September 1995: Nachträglich eingebaute Basisabdichtungssysteme unter kontaminierten Standorten, Hamburg: Diplomica Verlag
Schlagworte:
Altlastenproblematik, Gefahrenabschätzung und Sanierungsproblematik, Grundbauliche und bergmännische Verfahren, Kombinationsmöglichkeiten, nachträgliche Basisabdichtung



