Der Untertagebau umfasst sämtliche geotechnischen Planungs-, Ausführungs- und Überwachungsleistungen für Bauwerke und Infrastrukturen, die unter der Geländeoberkante errichtet werden. In Halle (Saale) gewinnt diese Disziplin zunehmend an Bedeutung, da innerstädtische Verdichtung, der Erhalt historischer Bausubstanz und moderne Verkehrsprojekte wie der Ausbau des S-Bahn-Netzes komplexe unterirdische Eingriffe erfordern. Die Kategorie schließt dabei klassischen Tunnelbau, tiefe Baugruben für Hochhausunterkellerungen, Leitungsvortriebe und Kavernenbau ein. Entscheidend ist die enge Verzahnung von Baugrunderkundung, statischer Bemessung und kontinuierlicher messtechnischer Überwachung, um Risiken wie Setzungen, Verbruch oder Grundwasserzutritt zu beherrschen. Für Bauherren und Planer in Halle bietet der Untertagebau die Möglichkeit, oberirdische Flächen zu entlasten und sensible Stadtquartiere zu schonen.
Die geologischen Verhältnisse im Raum Halle sind durch die Lage am Nordostrand der Halleschen Mulde geprägt, wo triassische Festgesteine des Muschelkalks und Buntsandsteins von mächtigen känozoischen Lockersedimenten überlagert werden. Besonders im Stadtgebiet dominieren pleistozäne Schmelzwassersande und Geschiebemergel der Saale-Kaltzeit, während die Saaleaue von holozänen Auelehmen und fluviatilen Sanden durchzogen ist. Diese Wechsellagerung von bindigen und nichtbindigen Böden mit stark schwankender Lagerungsdichte stellt eine zentrale Herausforderung für den untertägigen Vortrieb dar. Zudem treten lokal artesisch gespannte Grundwasserhorizonte in den tieferen Sandsteinschichten auf, die bei Tiefbauvorhaben eine sorgfältige Wasserhaltung erfordern. Eine belastbare Geotechnische Analyse für Tunnel in weichem Boden ist daher unverzichtbar, um Homogenbereiche zu definieren und das Verformungsverhalten des Gebirges prognostizieren zu können.
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Für sämtliche Untertagebauprojekte in Deutschland bilden die Eurocodes DIN EN 1997-1 und -2 in Verbindung mit dem nationalen Anhang DIN EN 1997-1/NA den normativen Rahmen für geotechnische Bemessungen. Ergänzend greifen die DIN 1054 für Baugrundsicherheit, die DIN 18312 für Schlitzwand- und Bohrpfahlarbeiten sowie die ZTV-ING für Ingenieurbauwerke. Im Tunnelbau ist die EBA-Richtlinie „Anforderungen des Brand- und Katastrophenschutzes an den Bau und Betrieb von Eisenbahntunneln“ bei Bahnprojekten bindend. Die Einhaltung dieser Regelwerke wird in Halle durch das Landesamt für Geologie und Bergwesen Sachsen-Anhalt überwacht, das als zuständige Bergbehörde auch für untertägige Hohlräume unter bergrechtlicher Aufsicht agiert.
Typische Projekte, die in Halle untertagebautechnisches Know-how erfordern, sind der Neubau von Straßen- und Eisenbahntunneln, etwa im Zuge der Magistralenentwicklung, sowie tiefe Baugruben für innerstädtische Großbauvorhaben wie das künftige Quartier an der Mansfelder Straße. Auch die Sanierung und Erweiterung historischer Keller- und Stollenanlagen unter dem Stadtkern erfordert spezifische Sicherungskonzepte. Bei tiefen Ausschachtungen kommt der Geotechnischen Bemessung tiefer Baugruben eine Schlüsselrolle zu, um standsichere Verbauwände zu dimensionieren und Auftriebssicherheit nachzuweisen. Parallel dazu gewährleistet die Geotechnische Baugrubenüberwachung durch inklinometrische Messungen und Setzungspegel die Echtzeitkontrolle des Bauzustands. Ein weiteres Anwendungsfeld ist der horizontale Spülbohrvortrieb für Fernwärmeleitungen unter der Saale, bei dem hydraulische Grundbruchmechanismen zu betrachten sind.
Häufig gestellte Fragen
Was versteht man unter Untertagebau und welche Bauverfahren gehören dazu?
Untertagebau bezeichnet alle Bauarbeiten, die unter der Erdoberfläche ausgeführt werden, insbesondere Tunnel-, Stollen- und Kavernenbau sowie tiefe Baugruben. Zu den gängigen Verfahren zählen der bergmännische Vortrieb mit Spritzbetonsicherung, der maschinelle Schildvortrieb, die Deckelbauweise und der Rohrvortrieb. Die Wahl des Verfahrens hängt von Geologie, Überdeckung und Grundwasserverhältnissen ab.
Welche geotechnischen Risiken bestehen beim Untertagebau in den Lockersedimenten Halles?
In den pleistozänen Sanden und Geschiebemergeln Halles treten häufig heterogene Lagerungsdichten und lokal begrenzte Grundwasserleiter auf. Hauptrisiken sind unkontrollierte Setzungen an der Geländeoberfläche, hydraulischer Grundbruch bei wasserführenden Schichten und Ortsbrustinstabilitäten im Lockergestein. Eine detaillierte Baugrunderkundung mit Drucksondierungen und die kontinuierliche messtechnische Überwachung sind essenziell, um diese Risiken zu beherrschen.
Welche Normen und Regelwerke sind für Untertagebauprojekte in Deutschland bindend?
Maßgeblich sind die Eurocodes DIN EN 1997-1 und -2 mit nationalem Anhang, ergänzt durch DIN 1054 für Baugrundsicherheit und die ZTV-ING für Ingenieurbauwerke. Für Tunnel gelten zusätzlich die EBA-Richtlinie bei Bahnprojekten und die DIN 18312 für Spezialtiefbauarbeiten. In Sachsen-Anhalt überwacht das Landesamt für Geologie und Bergwesen die Einhaltung dieser Normen als zuständige Bergbehörde.
Ab welcher Tiefe spricht man von einer tiefen Baugrube und wann ist ein Untertagebaukonzept erforderlich?
Eine Baugrube gilt als tief, wenn ihre Wandhöhe mehr als 5 Meter beträgt oder der Verbau aufgrund von Grundwasser, Nachbarbebauung oder Bodenverhältnissen statisch anspruchsvoll wird. Ein Untertagebaukonzept ist erforderlich, sobald der Aushub unter bestehender Bebauung oder Infrastruktur erfolgt, etwa bei Tunnelvortrieben oder der Deckelbauweise, bei der die Baugrubendecke vor dem Aushub hergestellt wird.