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Bemessung von Schottersäulen für Baugrundverbesserung in Schwerin

In Schwerin trifft man immer wieder auf diese typischen, nachgiebigen Seeböden, die rund um den Schweriner See und in den Niederungen der früheren Gletscherseen anstehen. Wenn Sie dort ein Bauvorhaben planen, reichen herkömmliche Flachgründungen oft nicht aus. Die Tragfähigkeit des weichen, organischen Untergrunds ist zu gering, und die Setzungen wären nicht zu vertreten. Genau hier setzt die Rüttelverdichtung als Verfahren an, doch wenn die Feinkornanteile zu hoch sind, wird die Tiefenverdichtung ineffizient. Dann ist die Bemessung von Schottersäulen der wirtschaftlich und technisch sinnvollere Weg. Wir kombinieren dafür die Ergebnisse aus der Korngrößenanalyse mit In-situ-Versuchen, um ein realistisches Bodenmodell zu entwickeln, das die tatsächlichen Bedingungen unter Schwerins Gletschermergel und Muddeschichten abbildet.

Die Priebe-Methode liefert uns den Verbesserungsfaktor n, mit dem wir das Verhältnis von Säulensteifigkeit zur umgebenden weichen Matrix in Schwerins Seeböden abbilden.

Methodik und Umfang

Bei einem kürzlich begleiteten Projekt nahe dem Südufer des Schweriner Sees stand ein Mehrfamilienhaus auf einer 4 Meter mächtigen Torflinse direkt über Geschiebemergel. Eine klassische Pfahlgründung nach DIN EN 1997-1 wäre möglich gewesen, aber die Kombination aus weichem Untergrund und dem Wunsch nach einer fachgerechten Lastverteilung machte die Schottersäulen hier zur deutlich wirtschaftlicheren Lösung. Unser Team modellierte das Tragverhalten mit der Priebe-Methode, um den Verbesserungsfaktor n präzise zu bestimmen. Je nach Rasterabstand und Durchmesser der Säulen erreicht man so eine kontrollierte Steifigkeitserhöhung des Baugrunds. Ergänzend zum Säulenraster wird oft eine lastverteilende Schicht aus grobem Kies eingebaut, deren Verdichtungsgrad wir mit dem Plattendruckversuch nach DIN 18134 prüfen. So stellen wir sicher, dass die Lasten aus der Bodenplatte gleichmäßig in die Säulen eingeleitet werden und keine unzulässigen Differenzsetzungen zwischen den Säulenköpfen auftreten.
Bemessung von Schottersäulen für Baugrundverbesserung in Schwerin

Lokale Besonderheiten

Ein häufiger Fehler in der Planung ist die Annahme homogener Bodenkennwerte, ohne die geologische Vorgeschichte Schwerins zu beachten. Die Stadt liegt im Bereich der Weichsel-Kaltzeit, und die Untergrundverhältnisse wechseln auf kürzester Distanz. Wir sehen oft, dass die undrainierte Kohäsion cu des umgebenden Bodens zu optimistisch angesetzt wird, weil die Ergebnisse aus einer Drucksonde nicht korrekt interpretiert wurden. Liegt der cu-Wert unter 15 kPa, muss das Bemessungskonzept das Versagensmodell des seitlichen Ausweichens der Säule in den weichen Boden berücksichtigen. Rechnen Sie hier mit dem Einheitszellen-Modell und prüfen Sie die Tragfähigkeit für den Grenzzustand GEO-2. Ohne eine fundierte CPT-Sondierung zur Ermittlung der tatsächlichen Schichtgrenzen und Konsistenzen ist die Gefahr von lokalen Setzungsmulden und Schiefstellungen des Bauwerks hoch.

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Referenznormen

DIN EN 1997-1:2014-03 (Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik), DIN 4094-3:2002-01 (Baugrund – Felduntersuchungen – Drucksondierungen), DIN 18134:2012-04 (Baugrund – Versuche und Versuchsgeräte – Plattendruckversuch)

Verwandte Dienstleistungen

01

Geotechnische Felduntersuchungen

Drucksondierungen (CPT) und Rammsondierungen (DPL/DPM) zur präzisen Bestimmung der Schichtgrenzen und der undrainierten Kohäsion in den organischen Weichschichten Mecklenburg-Vorpommerns.

02

Laboranalytik und Klassifikation

Bestimmung des Wassergehalts, der Korngrößenverteilung und der Atterberg-Grenzen, um die Eignung des Baugrunds für die Rüttelstopfverdichtung abschließend zu beurteilen.

03

Numerische Bemessung der Säulen

Berechnung des Verbesserungsfaktors n und des Setzungsverhaltens mit der Priebe-Methode, inklusive Nachweis der Geländebruch- und Hydraulischer Grundbruchsicherheit.

04

Qualitätssicherung auf der Baustelle

Durchführung von Lastplattendruckversuchen auf dem Schotterpolster und Kontrolle der Säulenherstellung hinsichtlich Durchmesser, Tiefe und Schotterverbrauch pro Meter.

Typische Parameter

ParameterTypischer Wert
Rasterabstand (Dreieck/Quadrat)1.50 m – 3.00 m
Säulendurchmesser0.60 m – 0.80 m
Setzungsreduktion erreichbarbis zu 70 %
Erforderlicher Reibungswinkel Schotterφ' ≥ 38°
Prüfung Verdichtung PolsterEv2 ≥ 120 MN/m²
Tiefenbereich typisch in MV4 m – 10 m
BemessungsnormDIN EN 1997-1 (EC7)

Fragen und Antworten

Wann sind Schottersäulen in Schwerin die bessere Wahl als eine Flachgründung?

Sobald die undrainierte Kohäsion cu unter 15 kPa fällt, was in Schwerins Seeböden und Torflinsen häufig vorkommt, stoßen Flachgründungen an ihre Grenzen. Die Schottersäulen übernehmen dann die Lastabtragung in tiefere, tragfähigere Schichten und reduzieren die Setzungen kontrolliert.

Mit welchen Kosten muss ich für die Bemessung und Ausführung von Schottersäulen rechnen?

Für die reine geotechnische Bemessung und Baubegleitung durch unser Labor sollten Sie in Schwerin mit einem Budget zwischen 1.500 € und 4.780 € planen. Der Preis hängt vom Umfang der erforderlichen Feld- und Laborversuche sowie der Komplexität des Bodenmodells ab.

Wie wird die Qualität der eingebauten Schottersäulen nachgewiesen?

Die Qualitätssicherung erfolgt über die kontinuierliche Aufzeichnung der Rütteltiefe und des Schotterverbrauchs während der Herstellung. Nach Abschluss der Arbeiten führen wir Lastplattendruckversuche auf dem lastverteilenden Kiespolster durch, um den geforderten Verformungsmodul Ev2 nachzuweisen.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Schwerin und Umgebung.

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