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Felddurchlässigkeitsversuch (Lefranc/Lugeon) in Mannheim – präzise Wasserdurchlässigkeitsmessung im Untergrund

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Der Packer wird auf dem Gestänge in die Tiefe gelassen, die Manschette dehnt sich unter Druck aus und dichtet den Testabschnitt sauber ab – so beginnt jeder Durchlässigkeitstest, bei dem das Wasser entweder als konstante Füllung nachläuft oder der Druckabfall über die Zeit aufgezeichnet wird. In Mannheim mit seinen quartären Kies-Sand-Abfolgen des Neckarschwemmfächers und den darunter anstehenden Tonsteinen des Oberrheingrabens liefert der Felddurchlässigkeitsversuch nach Lefranc und Lugeon genau die Kennwerte, die ein Schreibtischgutachten nicht hergibt: den kf-Wert direkt am Ort der späteren Baugrubensohle oder Versickerungsmulde. Ob für den Nachweis der Sickerfähigkeit nach DWA-A 138 oder für die Dimensionierung einer Grundwasserabsenkung – die lokale Heterogenität der Mannheimer Terrassensedimente verlangt zwingend die In-situ-Messung. In Kombination mit einer Korngrößenanalyse lassen sich die Feldwerte plausibilisieren und die Streuung ingenieurtechnisch einordnen.

Ein im Feld gemessener kf-Wert ersetzt drei geschätzte Laborwerte – die Inhomogenität der Mannheimer Terrassensedimente lässt sich nur vor Ort auflösen.

Ablauf und Umfang

Die quartären Kiese der Neckaraue erreichen in Mannheim Mächtigkeiten von stellenweise über 30 Metern, wobei schluffige Zwischenlagen die Durchlässigkeit lokal stark herabsetzen können. Ein einziger kf-Wert aus einem Bohrgutachten reicht hier nicht – die Schichtenfolge ist zu unruhig, die Wasserdurchlässigkeit zu variabel. Der Felddurchlässigkeitsversuch misst deshalb abschnittsweise: im Lefranc-Verfahren mit offener oder geschlossener Lanze über dem Grundwasser, im Lugeon-Verfahren mit Packer im Festgestein. Die Interpretation folgt den Vorgaben der DIN 18130 sowie den Empfehlungen des Arbeitskreises Baugrunddynamik. Besonders bei der Planung von Rigolen und Sickermulden nach DWA-A 138 ist die Feldmessung unverzichtbar, weil Laborwerte an gestörten Proben die reale Durchlässigkeit um den Faktor 2 bis 10 verfehlen können. Ergänzend setzen wir bei heterogenem Untergrund die CPT-Sondierung ein, um undurchlässige Lagen lagenweise aufzulösen, und ziehen bei größeren Bauflächen die seismische Refraktion zur Kartierung der Felsoberkante heran.
Felddurchlässigkeitsversuch (Lefranc/Lugeon) in Mannheim – präzise Wasserdurchlässigkeitsmessung im Untergrund
Technisches Referenzbild — Mannheim

Lokale Besonderheiten

In Mannheim sehen wir immer wieder, dass bei Baugruben im Übergang von quartären Kiesen zum darunter liegenden Tonstein die Wasserhaltung völlig falsch dimensioniert wird, weil der kf-Wert nur aus Tabellen abgeleitet wurde. Der Tonstein verwittert an der Oberfläche zu einem schluffig-plastischen Material mit ganz anderem Durchlässigkeitsverhalten als der frische Fels; ein Lugeon-Test zeigt sofort, ob das Gebirge klüftig und damit wasserführend ist oder dicht und die Baugrube eher über die Kiesüberdeckung entwässert werden muss. Wird der Felddurchlässigkeitsversuch eingespart, drohen zwei Szenarien: Entweder die Absenkung ist unterdimensioniert und die Baugrube läuft voll, oder die Pumpen sind überdimensioniert und treiben die Stromkosten nutzlos in die Höhe. Beides kostet Zeit und Geld – und lässt sich durch eine fachgerechte In-situ-Messung vermeiden.

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Referenzparameter

ParameterTypischer Wert
Verfahren LockergesteinLefranc (offene / geschlossene Lanze)
Verfahren FelsLugeon (Doppelpacker, 5 Druckstufen)
PrüfnormDIN 18130-1, DWA-A 138
Messbereich kf10⁻² bis 10⁻⁸ m/s
Max. TesttiefeBis 60 m unter GOK
Druckstufen Lugeon0,5 – 2,0 – 3,5 – 5,0 – 3,5 – 2,0 bar
AuswertungHvorslev, USBR, Houlsby

Verwandte Dienstleistungen

01

Lefranc-Versuch (offene/geschlossene Lanze)

Einsatz in Lockergesteinen oberhalb des Grundwassers. Wir setzen die Messlanze rammend oder in vorgebohrten Löchern ein und ermitteln den Durchlässigkeitsbeiwert kf über fallende oder konstante Druckhöhe. Bewährt für Versickerungsgutachten in den sandig-kiesigen Böden der Mannheimer Neckarwiesen.

02

Lugeon-Test im Fels

Anwendung im klüftigen Grundgebirge oder in verwitterten Tonsteinen unterhalb der quartären Deckschichten. Der Test erfolgt mit Doppelpacker in 5 Druckstufen nach Houlsby und liefert den Lugeon-Wert, aus dem wir den kf-Wert ableiten. Relevant für Tiefgründungen und Tunnelbau im Stadtgebiet Mannheim.

Normativer Rahmen

DIN 18130-1:1998-05 – Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwerts, DWA-A 138 – Planung, Bau und Betrieb von Anlagen zur Versickerung von Niederschlagswasser, DIN EN 1997-2 (Eurocode 7) – Erkundung und Untersuchung des Baugrunds, Empfehlungen des Arbeitskreises Baugrunddynamik (DGGT)

Häufige Fragen

Was kostet ein Lefranc- oder Lugeon-Versuch in Mannheim?

Die Kosten für einen Felddurchlässigkeitsversuch in Mannheim liegen je nach Tiefe, Anzahl der Testabschnitte und Zugänglichkeit zwischen €510 und €990. Der Preis umfasst die Versuchsdurchführung, die Auswertung nach DIN 18130 und einen Kurzbericht mit den ermittelten kf-Werten. Bei mehreren Testhorizonten in einer Bohrung reduzieren sich die Kosten pro Abschnitt.

Wann ist der Lugeon-Test dem Lefranc-Versuch vorzuziehen?

Der Lugeon-Test kommt immer dann zum Einsatz, wenn der Untergrund aus Fels oder stark verwittertem Festgestein besteht und die Wasserdurchlässigkeit über Klüfte und Trennflächen erfolgt. In Mannheim ist das typischerweise unterhalb der quartären Kiese der Fall, sobald der Tonstein des Tertiärs ansteht. Der Lefranc-Versuch eignet sich dagegen für die Lockergesteinsüberdeckung oberhalb des Grundwassers.

Wie viele Testabschnitte brauche ich für ein Versickerungsgutachten in Mannheim?

Für ein belastbares Versickerungsgutachten nach DWA-A 138 sollten mindestens zwei bis drei Testabschnitte pro Bohrung in der vorgesehenen Sickerhorizonttiefe durchgeführt werden. Die quartären Neckarkiese in Mannheim sind häufig von schluffigen Lagen durchzogen, sodass ein einzelner Test in einer homogenen Kieslage die Gesamtdurchlässigkeit des Profils überschätzen kann.

Standort und Servicegebiet

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