Die Kategorie der In-Situ-Prüfungen umfasst alle direkten und indirekten Untersuchungsverfahren, die im anstehenden Baugrund durchgeführt werden, um dessen Eigenschaften ungestört und unter natürlichen Einbaubedingungen zu ermitteln. In Erlangen sind diese Feldversuche von zentraler Bedeutung, da sie eine realitätsnahe Beurteilung der Tragfähigkeit, Verformbarkeit und Durchlässigkeit des Untergrundes ermöglichen. Im Gegensatz zu Laborversuchen, die an entnommenen Proben stattfinden, erfassen In-Situ-Prüfungen das Boden- und Felsverhalten im natürlichen Spannungszustand und liefern damit unverzichtbare Kennwerte für die sichere und wirtschaftliche Bemessung von Bauwerken. Von der klassischen Rammsondierung über Drucksondierungen bis hin zur Felddichtebestimmung (Sandkegelverfahren) deckt diese Kategorie ein breites Spektrum an Methoden ab, die je nach Fragestellung und Baugrundtyp zum Einsatz kommen.
Die geologischen Verhältnisse im Erlanger Stadtgebiet sind maßgeblich durch die Sedimente des Mittelfränkischen Beckens geprägt. Hier dominieren quartäre Talfüllungen des Regnitz- und Schwabachtals, die aus bindigen Auelehmen, sandigen und kiesigen Terrassenablagerungen bestehen und oft von organischen Schichten durchzogen sind. Auf den Hochflächen stehen mächtige, überwiegend sandig-kiesige Deckschichten an, die von den Verwitterungsprodukten des darunter anstehenden Keupers, dem sogenannten Burgsandstein, unterlagert werden. Diese heterogene Schichtenfolge mit ihren stark wechselnden Lagerungsdichten und Konsistenzen erfordert eine sorgfältige Erkundung mittels In-Situ-Prüfungen, da die Übergänge zwischen tragfähigen und setzungsempfindlichen Schichten oft fließend sind und mit Bohrungen allein nicht zuverlässig abgegrenzt werden können.
Die Durchführung und Auswertung sämtlicher In-Situ-Prüfungen in Deutschland unterliegt strengen normativen Vorgaben, die im Erlangener Raum uneingeschränkt anzuwenden sind. Maßgebend sind hier die DIN EN ISO 22476-Reihe für geotechnische Erkundungen mittels Sondierungen, die DIN 4094 für Rammsondierungen und die DIN 18196 für die Bodenklassifikation. Ergänzend gelten die Empfehlungen des Arbeitskreises 'Baugrunddynamik' für dynamische Verfahren sowie die ZTV E-StB für den Erd- und Straßenbau. Besonders bei der Verdichtungskontrolle von Dämmen oder Verfüllungen ist die Felddichtebestimmung (Sandkegelverfahren) nach DIN 18125-2 ein genormtes und gerichtsfestes Verfahren, das in Erlangen regelmäßig zur Abnahme von Erdbaumaßnahmen herangezogen wird.
In der Praxis kommen In-Situ-Prüfungen bei nahezu allen Bauvorhaben in Erlangen zum Einsatz, von der Gründung von Einfamilienhäusern über den Bau von Gewerbehallen im Tennenloher Gewerbegebiet bis hin zu großen Infrastrukturprojekten wie dem Ausbau der U-Bahn-Linie oder der Sanierung von Brückenbauwerken. Auch der Hochwasserschutz entlang der Regnitz, der Neubau von Regenrückhaltebecken und die Errichtung von Windenergieanlagen im Umland erfordern verlässliche Baugrundkennwerte, die nur durch Feldversuche wie die Felddichtebestimmung (Sandkegelverfahren) oder Drucksondierungen gewonnen werden können. Die Ergebnisse dieser Prüfungen bilden die Grundlage für die Festlegung von Gründungsarten, die Dimensionierung von Bodenverbesserungen und die Beurteilung der Standsicherheit von Böschungen und Baugruben.
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Fragen und Antworten
Was versteht man unter In-Situ-Prüfungen und wie unterscheiden sie sich von Laborversuchen?
In-Situ-Prüfungen sind Feldversuche, die direkt im anstehenden Baugrund durchgeführt werden, um dessen mechanische und hydraulische Eigenschaften unter natürlichen Spannungs- und Lagerungsbedingungen zu bestimmen. Im Gegensatz zu Laborversuchen, bei denen Bodenproben entnommen und im Labor analysiert werden, erfassen sie das ungestörte Materialverhalten und vermeiden Störeinflüsse durch Probenentnahme, Transport und Umlagerung. Sie liefern somit oft realitätsnähere Kennwerte für die geotechnische Bemessung.
Welche In-Situ-Prüfungen kommen in Erlangen aufgrund der lokalen Geologie besonders häufig zum Einsatz?
Aufgrund der heterogenen quartären Talfüllungen und der sandig-kiesigen Deckschichten über Keuperverwitterung dominieren in Erlangen Rammsondierungen nach DIN 4094 und Drucksondierungen nach DIN EN ISO 22476-1. Zur Verdichtungskontrolle von Dämmen und Verfüllungen wird regelmäßig die Felddichtebestimmung mittels Sandkegelverfahren eingesetzt. Ergänzend kommen Plattendruckversuche und Bohrlochrammsondierungen zum Einsatz, um die Tragfähigkeit von Gründungspolstern und die Lagerungsdichte von rolligen Böden zu bewerten.
Welche Normen und Regelwerke sind bei der Durchführung von In-Situ-Prüfungen in Deutschland zu beachten?
Die maßgebenden Normen sind die DIN EN ISO 22476-Reihe für Sondierungen, die DIN 4094 für Rammsondierungen und die DIN 18125-2 für das Sandkegelverfahren. Ergänzend gelten die Empfehlungen des Arbeitskreises 'Baugrunddynamik' für dynamische Verfahren und die ZTV E-StB für den Erd- und Straßenbau. Die Einhaltung dieser Normen ist Voraussetzung für gerichtsfeste Abnahmen und die Anerkennung durch Prüfingenieure.
Bei welchen Bauprojekten sind In-Situ-Prüfungen unverzichtbar und warum?
In-Situ-Prüfungen sind bei allen Projekten unverzichtbar, bei denen die Tragfähigkeit und Verformbarkeit des Baugrunds sicher beurteilt werden muss. Dazu zählen Hochbauprojekte, Verkehrswegebau, Dammbauwerke, Brückengründungen und Baugruben. Sie liefern die erforderlichen Kennwerte für die Wahl des Gründungstyps, die Dimensionierung von Bodenverbesserungen und die Standsicherheitsnachweise. Ohne sie wäre eine wirtschaftliche und zugleich sichere Bemessung nicht möglich.
Standort und Servicegebiet
Wir betreuen Projekte in Erlangen und seinem Großraum.