Die DIN EN 1998-5 fordert für Bauvorhaben in Erdbebengebieten eine Bewertung der Bodenverflüssigung. In Schwerin, das in der Erdbebenzone 1 mit geringer Seismizität liegt, wird das Risiko oft unterschätzt. Die sandigen quartären Ablagerungen der Schweriner Seenplatte, gesättigt durch den hohen Grundwasserspiegel nahe dem Schweriner See, können bei dynamischer Belastung ihre Festigkeit verlieren. Das Labor führt zyklische Triaxialversuche durch und kombiniert die Ergebnisse mit einer granulometrischen Analyse, um das Verflüssigungspotenzial zuverlässig einzustufen. Schwerin hat eine spezielle hydrogeologische Situation: Die eiszeitlichen Sande der Urstromtäler sind locker gelagert und reagieren empfindlich auf Erschütterungen. Besonders in den tiefer gelegenen Stadtteilen nahe den sieben Seen ist die Sättigung permanent hoch. Eine sorgfältige Probenahme, etwa durch eine Sondierung mit SPT-Bohrung, liefert ungestörte Proben, die im Labor auf Zyklik und Porenwasserüberdruck getestet werden.
Verflüssigungsgefahr besteht nicht nur bei Starkbeben: Schon schwache Erschütterungen können in locker gelagerten, wassergesättigten Sanden Schäden verursachen.
Methodik und Umfang
Lokale Besonderheiten
Für die ungestörte Probenahme in den locker gelagerten Sanden Schwerins kommt ein hydraulisch gesteuerter Dünnwand-Entnahmestempel zum Einsatz. Das Gerät wird über ein Raupenfahrgestell positioniert, das speziell für die weichen Uferbereiche nahe dem Ziegelsee und dem Faulen See ausgelegt ist. Der Stempel dringt vibrationsarm ein und entnimmt einen Zylinder von 100 mm Durchmesser. Schon geringe Erschütterungen könnten das Korngefüge verdichten und das Ergebnis verfälschen. Die Proben werden sofort in einer Kühlbox bei 5 Grad Celsius transportiert, um den natürlichen Wassergehalt zu bewahren. Im Labor in Schwerin folgt die Sättigung unter Gegendruck im Triaxialgerät. Der Porenwasserdruck wird bei zyklischer Belastung aufgezeichnet. Steigt der Druck auf das Niveau der effektiven Spannung, tritt Verflüssigung ein. Dieser Grenzwert bestimmt die erforderliche Baugrundverbesserung, zum Beispiel durch Rüttelverdichtung oder Bodenaustausch.
Referenznormen
DIN EN 1998-5:2010-12 – Gründungen, Stützbauwerke, geotechnische Aspekte, DIN 18137-2 – Baugrund, Versuche und Versuchsgeräte; Bestimmung der zyklischen Scherfestigkeit, DIN EN ISO 17892-4 – Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Laborversuche an Bodenproben – Bestimmung der Korngrößenverteilung, DIN 4094 – Baugrunderkundung; Sondierungen, DIN EN ISO 22475-1 – Geotechnische Erkundung und Untersuchung; Probenentnahmeverfahren
Verwandte Dienstleistungen
Granulometrische Risikobewertung
Siebanalyse und Sedimentationsversuch zur Bestimmung der Kornverteilung. Bewertung nach den Kriterien von Seed & Idriss für Schweriner Beckensande.
Zyklischer Triaxialversuch
Ungestörte Proben werden unter in-situ Spannungszuständen zyklisch belastet. Aufzeichnung des Porenwasserüberdrucks und Bestimmung der Zyklenzahl bis zur Verflüssigung.
Dynamischer CPT mit Porenwasserdruck
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Typische Parameter
Fragen und Antworten
Wie hoch sind die Kosten für eine Bodenverflüssigungsanalyse in Schwerin?
Die Kosten bewegen sich je nach Anzahl der Proben und erforderlichen zyklischen Triaxialversuchen zwischen 2.100 und 3.560 Euro. Eine genaue Kalkulation erhalten Sie nach Vorlage des Baugrundgutachtens und der geplanten Gründungsart.
Ab welcher Erdbebenzone ist eine Verflüssigungsanalyse in Schwerin Pflicht?
Schwerin liegt nach DIN EN 1998-1/NA in der Erdbebenzone 1. Eine Analyse ist dann gefordert, wenn lockere Sande unterhalb des Grundwasserspiegels anstehen und Bauwerke der Bedeutungskategorie III oder IV errichtet werden. Die Untere Bauaufsichtsbehörde der Landeshauptstadt kann eine Untersuchung auch für kritische Infrastruktur verlangen.
Welche Bodenarten sind in Schwerin besonders verflüssigungsgefährdet?
Die holozänen und weichselzeitlichen Feinsande der Urstromtäler mit einem Feinkornanteil unter 15 Prozent und lockerer Lagerung. Diese treten gehäuft in den Niederungen um den Schweriner See, den Burgsee und den Faulen See auf.
Welche Sanierungsmethoden empfehlen Sie bei nachgewiesener Verflüssigungsgefahr?
Abhängig von der Tiefe und Mächtigkeit der verflüssigungsgefährdeten Schicht schlagen wir Rüttelverdichtung, Schottersäulen oder einen Bodenaustausch vor. Die Wahl der Methode erfolgt in Abstimmung mit dem Tragwerksplaner und wird im geotechnischen Bericht erläutert.