Die Neigungssonde kratzt über den Keuper-Sandstein am Burgberg. Wir ziehen den Kern, legen ihn in die Längsteilung und prüfen sofort die Trennflächen. In Erlangen ist der Untergrund ein Mix aus Verwitterungslehm, Sandsteinkeuper und quartären Talfüllungen. Das reagiert auf Wasser. Jede Baugrube am Hang, jede Straßenböschung im Regnitztal braucht eine standfeste Bemessung. Unsere Böschungsstabilitätsanalyse liefert die Kennwerte für Reibungswinkel und Kohäsion aus Triaxialversuchen und Rahmenschertests. Vor Ort kombinieren wir das mit einer Sondierung nach SPT, um die Lagerungsdichte im Tiefenprofil zu erfassen.
Verwitterter Keuper-Sandstein verliert bei Wasserzutritt bis zu 40 Prozent seiner Kohäsion – die Dauerhaftigkeit entscheidet über die Böschungsneigung.
Ablauf und Umfang
Lokaler geotechnischer Kontext
Die DIN 4084 fordert den Nachweis der Grenzzustände GEO-2 und GEO-3. In Erlangen ist das kein Formalismus. Der Sandsteinkeuper verwittert schalenförmig, die Schichtgrenzen fallen zum Regnitztal hin ein. Hangparalleles Gleiten ist der kritische Mechanismus. Wir haben Böschungen gesehen, die nach zwei Starkregenereignissen abgerutscht sind – weil die Entwässerung fehlte und die Kohäsion im Verwitterungshorizont auf Null ging. Die Analyse muss die ungünstigste Wasserführung abbilden. Dafür setzen wir Piezometer und prüfen die Durchlässigkeit im Labor. Der Nachweis für die tiefe Gleitfuge ist in Erlangen oft maßgebender als der für die flache.
Video-Überblick
Referenznormen
DIN 4084:2021 – Baugrund – Gelände- und Böschungsbruchberechnung, DIN 1054:2021 – Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau, DIN EN 1997-1:2014 – Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik, DIN 18137 – Bestimmung der Scherfestigkeit (Rahmenscherversuch), DIN 18126 – Bestimmung der Lagerungsdichte, ZTV E-StB – Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen für Erdarbeiten im Straßenbau.
Ergänzende Leistungen
Feldaufschluss und Probenentnahme
Kernbohrungen im verwitterten Keuper mit Doppelkernrohr. Entnahme ungestörter Liner-Proben. Rammsondierungen zur Erkundung der Lagerungsdichte. Einbau von Piezometern zur Erfassung des Grundwasserstands während der Bauzeit.
Laborversuche und Standsicherheitsberechnung
Triaxial- und Rahmenscherversuche zur Bestimmung von φ' und c'. Korngrößenverteilung, Konsistenzgrenzen, Durchlässigkeit. Berechnung der Böschungsstandsicherheit nach DIN 4084 mit Teilsicherheitsbeiwerten gemäß DIN 1054.
Typische Parameter
Fragen und Antworten
Welche Bodenkennwerte brauche ich für eine Böschungsstabilitätsanalyse in Erlangen?
Mindestens den effektiven Reibungswinkel φ' und die effektive Kohäsion c'. Dazu die Wichte des Bodens, den Steifemodul und die Wasserdurchlässigkeit. Bei verwittertem Keuper-Sandstein sind die Konsistenzgrenzen nach Atterberg zusätzlich wichtig, weil der Verwitterungslehm bei Wasserzutritt plastisch wird und an Scherfestigkeit verliert.
Was kostet eine Böschungsstabilitätsanalyse?
Die Kosten liegen zwischen €1.080 und €3.300, abhängig vom Umfang der Feldaufschlüsse und der Anzahl der Laborversuche. Eine einfache Analyse mit einer Bohrung und Rahmenscherversuchen liegt am unteren Ende. Mehrere Profile mit Triaxialversuchen und Piezometermessungen liegen im oberen Bereich.
Welche Norm ist für den Standsicherheitsnachweis maßgebend?
Die DIN 4084:2021 regelt die Berechnung von Gelände- und Böschungsbrüchen. Für die Teilsicherheitsbeiwerte ziehen wir die DIN 1054:2021 heran. Ergänzend gilt der Eurocode 7 (DIN EN 1997-1), der die geotechnische Kategorie und den erforderlichen Untersuchungsumfang festlegt.
Wie lange dauert eine Böschungsstabilitätsanalyse von der Bohrung bis zum Bericht?
Für ein Standardprojekt mit zwei Bohrungen und den zugehörigen Laborversuchen rechnen Sie mit etwa drei bis vier Wochen. Die Feldarbeiten dauern zwei bis drei Tage. Die Laborversuche benötigen eine Woche, der rechnerische Nachweis und die Berichterstellung eine weitere Woche.
Muss bei jeder Baugrube in Erlangen eine Böschungsstabilitätsanalyse durchgeführt werden?
Nicht bei jeder, aber bei allen Einschnitten tiefer als 2,50 Meter oder wenn der Hangwinkel steiler als 45 Grad ist. Die geotechnische Kategorie nach EC 7 entscheidet. In Erlangen mit seinem verwitterungsanfälligen Keuper-Sandstein empfehlen wir die Analyse auch bei geringeren Tiefen, sobald Schichtwasser oder Verwitterungshorizonte angetroffen werden.