Homogenbereiche

Homogenbereiche des Bodens
ATV DIN 18300 VOB/C 2016

Homogenbereiche des Bodens

 

Im August 2015 erschien die Ergänzung der VOB/C 2015 zur VOB 2012. In dieser Ergänzung werden die neu bearbeiteten Allgemeinen Technischen Vertragsbedingungen (ATV)-Normen (DIN 18300, 18301, 18311 usw.) in der VOB verankert. Damit werden u. a. die Bodenklassen nach DIN 18300 ersetzt und die Vereinheitlichung der Bodenklassifizierung in Homogenbereich eingeführt. Es ist davon auszugehen, dass die Normen ab Mitte bis Herbst 2016 gültig sind.

Durch die Einführung gibt es zum Teil gravierende Änderungen, die teils große Probleme und Fragen aufwerfen.

 

Im Folgenden geben wir Ihnen einige Informationen, die Sie über die Homogenbereiche und deren Folgen für Planer, Architekten und Bauherren wissen sollten.

 

Homogenbereiche des Bodens

ATV DIN 18300 VOB/C 2016

1      VOB/C – Stand 09/2016

2      Homogenbereich – Warum?

3      Homogenbereich – Was ist das?

4      Homogenbereich – Was muss untersucht werden?

5      Homogenbereich – Wie erfolgt die Einteilung?

6      Probleme und Unklarheiten

7      Auswirkungen auf den Planer und Architekten

8      Neue Normen

 

1          VOB/C – Stand 09/2016

Im August 2015 wurde der Ergänzungsband zur VOB/C veröffentlich. Darin sind unter anderem die Einteilung der Homogenbereiche sowie die „Abschaffung“ der Bodenklassen verankert.

Die Einführung erfolgte durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) mit dem allgemeinen Rundschreiben Straßenbau (ARS) Nr. 19/2015 vom 30.10.2015.

Im Schreiben wird die Einführung der neuen Norm empfohlen. Jedoch wird auch darin beschrieben, dass bei Ausschreibung z.B. die ZTV E-StB 09, in der noch die Bodenklassen beschrieben sind, zu modifizieren ist.

2          Homogenbereich – Warum?

In den bisherigen verschiedenen Normen, die mit der Klassifizierung von Boden und Fels zu tun haben, sind für jede Bauweise einzelne Klassen angegeben. Aufgrund der unterschiedlichen Anzahl von Boden- und Felsklassen ergab sich auch eine abweichende Spezifizierung und Beschreibung der Baugrundschichten.

So kam es, wie in der folgenden Tabelle dargestellt, das für die diversen Bodengruppen nach DIN 18196 verschiedenen Einteilung je nach der angewandten DIN-Norm angegeben werden konnten.

Folgend eine Gegenüberstellung der DIN 18300, DIN 18301, DIN 18311 sowie DIN 18319.

 

Tabelle 1: Gegenüberstellung der Bodenklassen gemäß der entsprechenden DIN-Norm für Boden.

DIN 18196 &
DIN 1054
DIN 18196 Erdarbeiten
DIN 18300
Bohrarbeiten
DIN 18301
Nassbaggerarbeiten
DIN 18311
Rohrvortriebsarbeiten
DIN 18319
Nichtbindige Böden (grobkörnige Böden) GE Bk. 3 BN 1 NB 5 LNE 1 bis LNE 3
GW LNW 1 bis LNW 3
GI
SE NB 1
NB 3
LNE 1 bis LNE 3
SW LNW 1 bis LNW 3
SI
Gemischtkörnige Böden GU Bk. 3 BN 1 NB 5 LNW 1 bis LNW 3
GT
GU* Bk. 4 BN 2
BB1 bis BB 4
LN 1 bis LN 3
LBM 1 bis LBM 3
GT*
SU Bk. 3 BN 1 NB 1
NB 3
LNW 1 bis LNW 3
ST
SU* Bk. 4 BN 2
BB 1 bis BB 4
NB 2
NB 4
LN 1 bis LN 3
LBM 1 bis LBM 3
ST*
bindige Böden (feinkörnige Böden) UL Bk. 2/4/6 BB 1 bis BB 4 BOB 1 bis BOB 4 LBM 1 bis LBM 3
P 1 bis P 2
UM
UA Bk. 2/6
TL Bk. 2/4/6
TM
TA Bk. 2/5/6
Organogene Böden und Böden mit organischen Beimengungen OT Bk. 2/1/6 k. A. k. A. LBO 1 bis LOB 3
P1 bis P 2
OU
OH
organische Böden HN Bk. 2/3 BO 2 BOB 1
BOB 4
LO
HZ BO 1
F
Steine 63 bis 200 mm k. A. ≤ 30 % Bk. 4
> 30 % Bk. 5
≤ 30 % BS 1
> 30 % BS 2
S 1 ≤ 30 % S 1
> 30 % S 2
Blöcke 200 bis 600 mm ≤ 30 % Bk. 5
> 30 % Bk. 6
≤ 30 % BS 3
> 30 % BS 4
S 2
S 3
≤ 30 % S 3
> 30 % S 4

 

Tabelle 2: Gegenüberstellung der Bodenklassen gemäß der entsprechenden DIN-Norm für Fels.

  DIN 18196 DIN 18300 DIN 18301 DIN 18311 DIN 18319
Grad der Verwitterung Zersetzt Bk. 6 BN/BB NB/BOB Keine Einteilung
Entfestigt FV 1 F 1
angewittert Bk. 7 FV 2 / FV 3 F 1
unverwittert FV 4/FV 5/FV 6 F 2
einaxiale Druckfestigkeit [N/mm²] Bis 20 Keine Einteilung FD 1 Keine Einteilung FD 1/FZ 1
20 bis 50 FD 2 FD 2/FZ 2
50 bis 100 FD 3- FD 3/FZ 3
100 bis 200 FD 4/FZ 4
200 bis 300 FD 4
FD 5
Über 300

Wie in den Tabellen 1 und 2 erkennbar, sind für einen Boden oder Fels unterschiedliche Bezeichnungen möglich bzw. erforderlich.

Ziel der neuen Norm sollte eine Vereinfachung und Vereinheitlichung der Klassifikation von Böden und Fels sein. Es sollte ein Schema für Boden und Fels sein, die unter Berücksichtigung der Gewerke zu bezeichnen und zu beschreiben sind.

3          Homogenbereich – Was ist das?

Die Definition gemäß DIN 4020:2003-09:

„Ein Homogenbereich ist ein räumlich begrenzter Bereich aus einer oder mehreren Boden- und Felsschichten nach DIN 4020 und DIN EN 1997-2, dessen bautechnische Eigenschaften eine definierte Streuung aufweisen und der sich von den Eigenschaften des abgegrenzten Bereichs abhebt.“

 

Die Definition gemäß ATV DIN 18300:2016-09 – Erdarbeiten:

„Boden und Fels sind entsprechend ihrem Zustand vor dem Lösen in Homogenbereiche einzuteilen. Der Homogenbereich ist ein begrenzter Bereich, bestehend aus einzelnen oder mehreren Boden- oder Felsschichten, der für einsetzbare Erdbaugeräte vergleichbare Eigenschaften aufweist.

Sind umweltrelevante Inhaltsstoffe zu beachten, so sind diese bei der Einteilung in Homogenbereiche zu berücksichtigen.

 

Die Definition gemäß ATV DIN 18301:2016-09 – Bohrarbeiten:

Der Homogenbereich ist ein begrenzter Bereich, bestehend aus einzelnen oder mehreren Boden- oder Felsschichten, der für Bohrarbeiten vergleichbare Eigenschaften aufweist.

Sind umweltrelevante Inhaltsstoffe zu beachten, so sind diese bei der Einteilung in Homogenbereiche zu berücksichtigen.

 

Kurz:

Ein Homogenbereich ist die Zusammenfassung von Fels- und Bodenschichten, die sich in Abhängigkeit vom Gewerk gleichartig verhalten bzw. verarbeiten lassen. Ein Homogenbereich muss bei Planung, Bauausführung und Abrechnung nachvollziehbar und abgrenzbar sein.

 

Dafür erforderliche Angaben:

  • Bis zu 18 Parameter je Homogenbereich Lockergesteinen
  • Bis zu 10 Parameter je Homogenbereich Fels
  • Umfang der Parameter abhängig von dem Gewerk

4          Homogenbereich – Was muss untersucht werden?

Erster Schritt für die Grundlage der Homogenbereiche ist die Baugrunderkundung nach DIN EN 1997-2 und DIN 4020. Bei der Erkundung wird die Baugrundschichtung ermittelt und im Anschluss muss für die Einteilung jede einzelne Schicht untersucht werden, um die Eigenschaften zu bestimmen. Zur Ermittlung dieser Parameter sind verschiedene Labor- und Feldversuche und zusätzliche Recherchen erforderlich. Es sind für Lockergesteinsböden max. 18 und Fels max. 10 Parameter zu bestimmen.

Die Anzahl und Art der Versuche richtet sich nach dem geplanten Gewerk und dem zu verwendenden Erdbaugerät.

 

Folgend eine Übersicht der erforderlichen Parameter in Abhängigkeit der Norm.

Tabelle 3: Untersuchungsparameter für Boden abhängig von der jeweiligen ATV Norm.

Nr. Eigenschaft/Parameter ATV DIN 18300 ATV DIN 18301 ATV DIN 18311 ATV DIN 18319
1 Kornverteilung X X X X
2 Anteil Steine und Blöcke X X X X
3 Mineralogische Zusammensetzung der Steine und Blöcke       X
4 Dichte X     X
5 Kohäsion   X    
6 undränierte Scherfestigkeit X X X X
7 Sensitivität       X
8 Wassergehalt X X X X
9 Konsistenzgrenzen X X X X
10 Plastizität X X   X
11 Konsistenzzahl X X   X
12 Durchlässigkeit       X
13 Lagerungsdichte X X X X
14 Kalkgehalt     X  
15 Organischer Anteil X   X X
16 Benennung und Beschreibung organischer Böden     X X
17 Abrasivität   X   X
18 Bodengruppe X X X X
ortsübliche Bezeichnung X X X X

 

Bei der ATV DIN 18300 wird zusätzlich zwischen den Geotechnischen Kategorien unterschieden.

 

Tabelle 4: Untersuchungsparameter abhängig von der Geotechnischen Kategorie.

Nr. Eigenschaft/Parameter ATV DIN 18300

GK 1

ATV DIN 18300

GK 2

ATV DIN 18300

GK 3

1 Kornverteilung   X X
2 Anteil Steine und Blöcke X X X
3 Mineralogische Zusammensetzung der Steine und Blöcke   X X
4 Dichte   X X
5 Kohäsion   X X
6 undränierte Scherfestigkeit   X X
7 Sensitivität   X X
8 Wassergehalt   X X
9 Konsistenzgrenzen X X X
10 Plastizität X X X
11 Konsistenzzahl X X X
12 Durchlässigkeit   X X
13 Lagerungsdichte X X X
14 Kalkgehalt   X X
15 Organischer Anteil   X X
16 Benennung und Beschreibung organischer Böden   X X
17 Abrasivität   X X
18 Bodengruppe X X X
ortsübliche Bezeichnung   X X

 

Bei den Parametern sind zwingend Minimal- und Maximalwerte anzugeben. In der Tabelle für die Einteilung in Homogenbereiche sind Angaben zu tätigen, welche aus Laborversuchen sowie regionale Kenntnisse des Baugrundgutachters abzuleiten sind.

5          Homogenbereich – Wie erfolgt die Einteilung?

Da die Einteilung der Homogenbereiche abhängig von den einsetzbaren Erdbaugeräten sowie den umweltrelevanten Inhaltsstoffen ist, kann es passieren das eine Schicht in unterschiedliche Homogenbereiche eingeteilt wird.

Folgend sind Beispiele von Baugrundmodellen mit den jeweiligen möglichen Einteilungen.

 

Tabelle 5: Beispiel für den Vergleich Bodenklassen DIN 18300 „alt“ gegen ATV DIN 18300.

Schicht Bodengruppen
DIN 18196
Bodenklassen
Erdarbeiten
„alt“ DIN 18300
Erdarbeiten
ATV DIN 18300
Bohrarbeiten
ATV DIN 18301
1. Oberboden OH Bk. 2 Homogenbereich EA 1 Homogenbereich BA 1
2. Sand
weich
SU* Bk. 4 Homogenbereich EA 2 Homogenbereich BA 2
3. Ton mittelplastisch
halbfest
TM Bk. 4
4. Fels verwittert Bk. 6 Homogenbereich EA 3
5. Fels unverwittert Bk. 7 Homogenbereich EA 4 Homogenbereich BA 3

Die Einteilung der Erdstoffe in Homogenbereiche wirkt auf dem ersten Blick sinnvoll und verständlich, jedoch ist eine Zuordnung der Erdstoffe nicht mehr ohne studieren des Baugrundgutachtens möglich. Bisher war für die Baufirma erkennbar wie Erdstoff mit einer Beschreibung von z.B. SU*, Bk. 4 und LN 2 zu verarbeiten ist. Jedoch kann dieselbe Baufirma mit der Beschreibung Homogenbereich EA 2 und BA 2 keine Verarbeitungsweise ablesen. Nun ist es erforderlich, dass die Baufirma die Werte der Tabelle 3 und Tabelle 4 studiert und selbständig die Bodenbeschaffenheit erfasst und das entsprechende Gerät auswählt.

6          Probleme und Unklarheiten

Zukünftig ist die Einteilung von Homogenbereichen Inhalt eines Baugrundgutachtens bzw. geotechnischen Berichts. In diesem soll der Baugrundgutachter die einzelnen Schichten vollständig beschreiben und in Homogenbereiche einteilen.

Hierzu sind Kenntnisse über die Bauweise (Auflistung der einzelnen Gewerke) sowie den anzuwendenden Technologien erforderlich. Infolge dessen müssen Planer, Architekten und Baugrundgutachter zusammenarbeiten.

Infolge der Einteilung der Homogenbereiche ist eine genauere und differenziertere Beschreibung des Baugrundes als bisher möglich.

Es ist zu beachten, dass in der Norm keinerlei Angaben zur Handlungsweise mit Erfahrungswerten getätigt wird. In der Regel wurden bisher immer Erfahrungswerte berücksichtigt und verwendet. Von mehreren Behörden, wie unter anderem von der „Obersten Baubehörde im Bayerischen Staatsministerium des Innern, für Bau und Verkehrs“, wird kommuniziert das prinzipiell auch die Angabe von nachweisbaren Erfahrungswerten möglich ist.

Bei der Einteilung sind unter anderem Bandbreiten für die mögliche Streuung der Kennwerte anzugeben. Jedoch ist weder die Größe der Bandbreite geregelt und noch in wie weit Labor- und Feldversuche durchzuführen sind.

Größtes Problem ist die Umsetzbarkeit der Homogenbereiche bei kleinen Bauvorhaben mit einem geringen Bauvolumen. Darunter fallen vor allem die Bauherren von Einfamilienhäusern. Durch die umfangreichen Labor- und Feldversuche zur Einteilung in Homogenbereiche würde der Preis für ein Baugrundgutachten sich vervielfachen in Bezug auf den bisherigen Preis. Gemäß Empfehlung der Behörden sollten in diesen Fällen die Homogenbereiche einfachgehalten werden. Hier sollte nur zwischen Boden und Fels unterschieden werden.

Zudem ist feststellbar das kleine Baufirmen wenig bis keinerlei Kenntnis zum Thema Homogenbereiche besitzen. Dies hat zur Folge, dass diese weiterhin nach Bodenklassen arbeiten werden.

Laut Aussagen verschiedener Planer und Architekten ist es möglich in Absprache mit den Bauherren noch auf die „alten Bodenklassen“ zurückzugreifen. Demnach kann der Bauherr festlegen, dass nach der bisher gültigen DIN 18300:2012-09 und deren 7 Bodenklassen ausgeschrieben und gearbeitet werden kann. Inwieweit dies so durchführbar ist, gilt es juristisch zu klären. Wäre aber eine Alternative für kleine Bauvorhaben.

Bei den bisher ausgeführten Baugrundgutachten und Ausschreibungen wurde von den Auftraggebern gefordert, dass die „alten“ Bodenklassen sowie z.B. Bohrklassen mit anzugeben sind. Dadurch wird deutlich, dass zwar Homogenbereiche ausgeschrieben werden, jedoch weiterhin nach den alten Normen gearbeitet wird.

7          Auswirkungen auf den Planer und Architekten

Bereits zur Angebotseinholung muss das Planungsbüro bzw. der Verantwortliche die Angebote auf Korrektheit und Vollständigkeit prüfen. Es muss sichergestellt werden, dass das Angebot alle erforderlichen Leistungen z.B. gemäß ATV DIN 18300 VOB/C 2015 enthält.

Infolge der neuen ATV DIN´s werden die Leistungsverzeichnisse wesentlich umfangreicher. Eine Zusammenfassung von Homogenbereichen ist nicht zulässig. Da für jedes Gewerk und die entsprechenden Schichten Homogenbereiche ausgeschrieben werden müssen.

Infolge der Einteilung der Homogenbereiche wird es bei komplizierten Verhältnissen erforderlich, dass zur Bauüberwachung der Baugrundgutachter mit einzubeziehen ist.

8          Neue Normen

Folgend ein Auszug der neuen ATV-Normen (Fassung ATV DIN 18300:2015-08 und ATV DIN 18300:2016-09) die für Einstufung von Boden- und Felsklassen gültig sind:

  • ATV DIN 18300 Erdarbeiten
  • ATV DIN 18301 Bohrarbeiten
  • ATV DIN 18302 Arbeiten zum Ausbau von Bohrungen
  • ATV DIN 18303 Verbauarbeiten
  • ATV DIN 18304 Ramm-, Rüttel- und Verpressarbeiten
  • ATV DIN 18305 Wasserhaltungsarbeiten
  • ATV DIN 18306 Entwässerungskanalarbeiten
  • ATV DIN 18311 Nassbaggerarbeiten
  • ATV DIN 18312 Untertagebauarbeiten
  • ATV DIN 18313 Schlitzwandarbeiten
  • ATV DIN 18319 Rohrvortriebsarbeiten
  • ATV DIN 18320 Landschaftsbauarbeiten
  • ATV DIN 18321 Düsenstrahlarbeiten

 

 

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Baugrund JACOBI Erfurt Wedekind Ansprechpartner:Herr Uwe Wedekind
Dipl. Geol.
Geschäftsführer

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Stand: 5/2018