Eine Spundwand ist eine fest im Boden verankerte Wandkonstruktion aus Einzelprofilen zur Sicherung von Baugruben, Böschungen und Ufern. Heute werden überwiegend Stahlspundwände eingesetzt.
Was ist eine Spundwand?
Eine Spundwand ist eine künstlich hergestellte Wandkonstruktion, die aus einzelnen Profilen (Spundbohlen oder Spunddielen) besteht.
Sie kann aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden, wie:
In der Praxis haben sich Spundwände aus Stahl in vielen Anwendungsbereichen etabliert. Stahlspundwände mit U- oder Z-Profilen sind heute am gebräuchlichsten – der Beitrag bezieht sich daher besonders auf diese Bauweise.
Aufgaben von Spundwänden
Spundwände übernehmen im Bauwesen sicherheitsrelevante Aufgaben, unter anderem:
Baugrubensicherung
Spundwände stabilisieren Baugrubenwände bei begrenztem Platz (z. B. in Innenstädten oder Baulücken) und verhindern das Nachrutschen oder Eindringen von Erdreich.
Hang- und Böschungssicherung Spundwände sichern Hänge, Böschungen und Geländesprünge. So verhindern sie Erdrutsche sowie die Absenkung umliegender Flächen und stabilisieren das Gelände rund um die Baugrube. Abdichtung gegen Wasser
Stahlspundbohlen können durch zusätzliche Abdichtungen wasserdicht ausgeführt werden und schützen Baugruben vor drückendem Wasser, z. B. bei Baugruben, die unterhalb des Grundwasserspiegels liegen.
Absicherung gegen Schadstoffe
Spundwände isolieren kontaminierte Böden und Baugruben und verhindern die Ausbreitung von Schadstoffen in die Umgebung.
Spundwände sichern Baugruben, Böschungen und Ufer – und schützen vor Erdrutsch, Wasser und Schadstoffen.
Bild: © © Aaron Ruffels, 123rf.com
Anwendung von Spundwänden
Stahlspundwände sind permanent wie auch temporär in vielen Bereichen einsetzbar:
Temporärer Einsatz
Baugrubenverbau:
Spezialtiefbau:
Permanenter Einsatz
- Kaimauern,
- Ufersicherungen,
- Hochwasserschutz,
- Schleusen oder
- Dammbau.
Verkehrsbau:
- Stützwände an Straßen und Eisenbahntrassen oder
- Brückenwiderlager.
Umweltschutz:
- Dichtwände,
- Umschließung (Spundwandkasten) von kontaminierten Böden oder
- Deponiebau.
Einbringung von Stahlspundwänden
Vor dem Einbringen von Spundbohlen ist eine Bodenanalyse notwendig, um ein geeignetes Bauverfahren zu ermitteln und zu prüfen, ob Einbringhilfen notwendig sind.
Analysiert werden unter anderem:
Schichtung des Baugrundes,
Korngröße, Kornform, Kornverteilung, Steineinschlüsse und Hindernisse sowie
Umlagerungs- und Verdichtungsfähigkeit.
Für die präzise Positionierung der Spundbohlen kommen Mäkler zum Einsatz – Führungseinrichtungen an Baumaschinen.
Die Bohlen werden über Schlösser (Nut-Feder-Verbindung) formschlüssig verbunden. Bitumen, quellfähige Dichtstoffe oder Schweißnähte sorgen für Wasserdichtigkeit.
Bauverfahren von Spundwänden
Die Wahl eines geeigneten Bauverfahrens für das Einbringen einer Stahlspundwand hängt von Faktoren ab, wie zum Beispiel:
Grundsätzlich werden drei Bauverfahren für Stahlspundwände unterschieden:
- Rütteln
Vibration und Erschütterung reduzieren die Bodenreibung, verdichten den Boden und erleichtern das Einbringen und Herausziehen der Bohlen.
- Rammen
Die Spundbohle wird mit einem Gewicht, z. B. einem hydraulischen Schlaghammer, in den Boden geschlagen.
- Pressen
Das Bauteil wird mit direktem Druck in den Boden gepresst. Dieses Verfahren ist lärm- und erschütterungsarm, aber nur bei weichen Böden geeignet.
Statik von Spundwänden
Spundwände sind einseitig tief im Untergrund verankert und wirken statisch als Kragträger. Bei hohen Spundwänden kommen innenliegende Gurte oder schräge Streben zum Einsatz, die jedoch viel Platz beanspruchen. Platzsparender und eine Ergänzung zur Sicherung sind Verpressanker, die horizontal im Erdreich rückverankert werden. Die statische Berechnung erfolgt nach der Erddrucktheorie, einem Konzept zur Berechnung der Kräfte, die Erdmassen auf Spundwände ausüben.
Regelungen und Normen für Spundwände
Die Einbringung von Spundwänden muss zur Sicherheit fachgerecht erfolgen. Dabei sind allgemein die EAB (Empfehlungen des Arbeitskreises „Baugruben“) und im Wasserbau die EAU (Empfehlungen des Arbeitskreises „Ufereinfassungen“) zu beachten.
Zudem sind bei der Einbringung von Spundwänden DIN-Normen zu beachten, unter anderem:
DIN EN 12063: Ausführung von Arbeiten im Spezialtiefbau – Spundwandkonstruktionen. DIN 4124: Baugruben und Gräben – Böschungen, Verbau, Arbeitsraumbreiten. DIN EN 1997-1: Eurocode 7 – Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik – Teil 1: Allgemeine Regeln. DIN EN 1997-1/NA: Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik – Teil 1: Allgemeine Regeln. DIN EN 1997-2: Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik – Teil 2: Erkundung und Untersuchung des Baugrunds. DIN 1054: Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau – Ergänzende Regelungen zu DIN EN 1997-1.