Gemeinsam lösen wir die Herausforderungen von morgen.
MEHR ERFAHREN →In-Situ-Prüfungen im Baugrund bilden das Rückgrat einer jeden fundierten geotechnischen Erkundung in der Metropolregion Rhein-Neckar. Anders als Laborversuche an entnommenen Proben erfassen diese Felduntersuchungen den Boden oder Fels in seinem natürlichen, ungestörten Spannungs- und Lagerungszustand. In einer dynamisch wachsenden Stadt wie Mannheim, die durch große Infrastrukturprojekte, die Nachverdichtung innerstädtischer Quartiere und die Revitalisierung ehemaliger Industrie- und Hafenareale geprägt ist, sind belastbare Kennwerte direkt vor Ort unverzichtbar. Nur durch sie lassen sich die wahren Tragfähigkeiten, Verformungseigenschaften und Durchlässigkeiten des Untergrunds zuverlässig ermitteln und damit sowohl die Standsicherheit als auch die Wirtschaftlichkeit von Bauvorhaben gewährleisten.
Die quartären Ablagerungen des Oberrheingrabens stellen Planer und ausführende Unternehmen in Mannheim vor besondere Herausforderungen. Der Untergrund ist geprägt von einer Wechsellagerung aus sandig-kiesigen Sedimenten des Neckarschwemmfächers und des Rheins, die lokal von bindigen, oft setzungsempfindlichen Auelehmen und Hochflutablagerungen überdeckt werden. Diese heterogenen Baugrundverhältnisse mit stark variierenden Lagerungsdichten und teils hoch anstehendem Grundwasser erfordern eine präzise und auf die jeweilige Fragestellung zugeschnittene Erkundungsstrategie. Pauschale Annahmen verbieten sich hier, da beispielsweise die Tragfähigkeit einer sandigen Kiesschicht lateral auf kurze Distanz stark schwanken kann und setzungsfähige Linsen unerkannt zu erheblichen Bauwerksschäden führen können.
Für die Durchführung und Auswertung von In-Situ-Prüfungen ist in Deutschland ein enges Netz an nationalen und europäischen Normen bindend. Zentral sind hier die DIN EN ISO 22476-Reihe für Sondierungen und die DIN 18134 für den Plattendruckversuch (PLT), die als primärer Verformungsnachweis für den Erd- und Straßenbau dient. Ergänzend gelten die Vorgaben der DIN 18125 zur Bestimmung der Dichte des Bodens sowie die Empfehlungen des Arbeitskreises Baugrunddynamik für dynamische Verfahren. Die Ergebnisse dieser Prüfungen fließen direkt in die geotechnischen Kategorien nach Eurocode 7 (DIN EN 1997-2) ein und sind Grundlage für die Festlegung von charakteristischen Bodenkennwerten, die Bemessung von Gründungen und die Erstellung des geotechnischen Berichts.
Das Spektrum der Projekte in Mannheim, die zwingend auf In-Situ-Prüfungen angewiesen sind, ist breit gefächert. Es reicht vom klassischen Hochbau, bei dem die Felddichtebestimmung (Sandkegelverfahren) zur Qualitätssicherung der Bodenverdichtung in der Baugrubensohle oder im Verfüllbereich eingesetzt wird, bis hin zum anspruchsvollen Tief- und Wasserbau. Bei der Errichtung von Regenrückhaltebecken, der Abdichtung von Deponien oder der Planung von Versickerungsanlagen ist die Bestimmung der Wasserdurchlässigkeit des anstehenden Bodens mittels Felddurchlässigkeitsversuchen (Lefranc/Lugeon) eine unverzichtbare Planungsgrundlage. Auch der Verkehrswegebau, etwa bei der Erweiterung des Stadtbahnnetzes oder dem Ausbau von Bundesstraßen, greift auf Plattendruckversuche zurück, um die Verdichtungsanforderungen der ZTV E-StB nachzuweisen und langfristig verformungsarme Fahrbahnen zu gewährleisten.
In-Situ-Prüfungen sind Feldversuche, die direkt am gewachsenen Boden oder Fels durchgeführt werden, um dessen Eigenschaften im ungestörten Zustand zu bestimmen. Sie sind immer dann notwendig, wenn Laborversuche an Proben nicht repräsentativ sind, etwa bei stark heterogenen Böden, oder wenn spezifische Parameter wie die Lagerungsdichte oder die Wasserdurchlässigkeit des Gesamtverbands für die Bemessung von Gründungen, Verkehrswegen oder Versickerungsanlagen benötigt werden.
Aufgrund der quartären Sande und Kiese des Oberrheingrabens mit eingelagerten Auelehmen sind in Mannheim vor allem Plattendruckversuche zur Bestimmung des Verformungsmoduls der Tragschichten sowie Felddichtebestimmungen zur Verdichtungskontrolle relevant. Der hoch anstehende Grundwasserspiegel macht zudem Felddurchlässigkeitsversuche nach Lefranc oder Lugeon für die Planung von Abdichtungen und Wasserhaltungen unerlässlich.
Zentral sind die DIN EN ISO 22476 für Sondierungen, die DIN 18134 für den statischen Plattendruckversuch und die DIN 18125 für Dichtebestimmungen. Für dynamische Verfahren gelten die Empfehlungen des AK Baugrunddynamik. Die Ergebnisse fließen gemäß Eurocode 7 (DIN EN 1997-2) in die geotechnische Erkundung ein und müssen durch eine nach RAP Stra geprüfte Stelle fachgerecht dokumentiert werden.
Eine frühzeitige Beauftragung stellt sicher, dass die gewonnenen Bodenkennwerte direkt in die Entwurfs- und Genehmigungsplanung einfließen können. So lassen sich Baugrundrisiken sicher identifizieren, wirtschaftliche Gründungskonzepte entwickeln und kostspielige sowie bauzeitverlängernde Überraschungen während der Ausführung vermeiden. Zudem sind viele Prüfungen, wie der Plattendruckversuch, ein vertraglich geforderter Qualitätsnachweis für die Abnahme von Gewerken.