Projektierung und Anwendung von Spezialtiefbaumethoden bei den tiefen Baugruben der Metro Thessaloniki / Design and execution of special foundation works for the deep excavations of the Thessaloniki Metro

Die im Jahr 2009 begonnenen Bauarbeiten an der Metro in Thessaloniki umfassen den Schildvortrieb von zwei jeweils 9,6 Kilometer langen Tunnelroehren und die Erstellung von 13 U-Bahnstationen. Behandelt werden die Projektierung und Ausfuehrung von Spezialtiefbaumassnahmen zur Herstellung der tiefen Baugruben der Bahnhoefe. Erschwerende Randbedingungen bei diesen Bauvorhaben waren der hohe, teilweise artesisch gespannte Grundwasserspiegel, die bereichsweise schlechten Baugrundverhaeltnisse, die unmittelbare Naehe von setzungsempfindlichen Gebaeuden und die Erdbebengefaehrdung des Standorts. Wegen der beengten Platzverhaeltnisse dienten die Schlitzwaende zunaechst der Baugrubensicherung und spaeter als tragende Bauteile im Endzustand. Der Bau einiger Stationen erforderte wegen des schlechten Baugrunds die Herstellung von Injektionskoerpern am Fuss der Schlitzwaende mit dem Duesenstrahlverfahren. Zur Ausfuehrung kamen wegen des hohen erforderlichen Grades der Bodenverbesserung Injektionskoerper mit ueberschnittenen Saeulen aus Mikropfaehlen in einem rechteckigen Raster. Zur Festlegung der Abmessungen des Injektionskoerpers und zur Abschaetzung der Einfluesse der baupraktischen Randbedingungen erfolgten Feldversuche in einem Testfeld. Bei der Station Analipsi nimmt der ausgefuehrte Hauptinjektionskoerper die gesamte Flaeche des Bahnhofs ein. Die Pfaehle mit einem Durchmesser von 1,3 Metern reichen bis in eine Tiefe von zwei bis drei Metern unter Gelaendeoberkante. Bei der Betonrezeptur betrug der Wasser-Zement-Wert 0,9, um die erforderliche Festigkeit der Injektionssteife zu erreichen. Die Eigenschaften des Injektionskoerpers haengen neben den Bodeneigenschaften vom Zementgehalt ab, der seinerseits im Wesentlichen vom Injektionsdruck sowie der Geschwindigkeit und Drehzahl des Verfahrens bestimmt wird. Zur Qualitaetssicherung wurde die Festigkeit der Injektionssteife anhand von einaxialen Druckversuchen bestimmt. Weitere Injektionsarbeiten betrafen die Abdichtung der Luecken zwischen den temporaeren querlaufenden Schlitzwaenden und den permanenten Waenden sowie Injektionsbloecke im Einfahrbereich der Tunnelbohrmaschine in die Stationen. Bei mehreren Bahnhoefen mussten permanente, verpresste Zug-Mikropfaehle zur dauerhaften Auftriebssicherung und zur Verminderung der Schnittkraefte in der Bodenplatte und den Schlitzwaenden infolge Wasserdruck hergestellt werden. Nachgewiesen wurde die aeussere Tragfaehigkeit dieser Zug-Mikropfaehle fuer den Grenzzustand GZ1A nach DIN 1054:2005. Mit einem Wechselwirkungsmodell bestimmte man die Verteilung der Schnittkraefte innerhalb der Platte. Untersucht wurde ebenfalls die seismische Einwirkung auf die Pfaehle. Exemplarisch werden Einzelheiten der Auslegung und der Ausfuehrung der Zug-Mikropfaehle bei einigen Bahnhoefen betrachtet. Die Pfahlprobebelastungen erfolgten entsprechend den Empfehlungen des Arbeitskreises "Pfaehle" der Deutschen Gesellschaft fuer Geotechnik (DGGT). Wegen des artesisch gespannten Grundwassers wurden Piezometer zur Ueberwachung des Grundwasserdrucks eingebaut. Die Ueberwachung der Verformung der Bodenplatte erfolgte mittels Wegaufnehmern zwischen Mikropfaehlen und Bodenplatte. ABSTRACT IN ENGLISH: The new metro line in Thessaloniki includes, besides the excavation of two twin tunnels, the construction of 13 stations with central platform in settlement-reducing top-to-down construction method. Due to restrictions in available space, it was necessary to dispense with the construction of an inner shell. Further constraints were the soft and highly inhomogeneous soil, the large excavation depths in groundwater, and the earthquake-resistant design of the structures. The special foundation works executed for permanent uplift safety as well for the soil strengthening in front of the excavation walls are described for representative stations. (A)