GEOTECHNIK
LEVERKUSEN
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CPT-Versuch in Leverkusen: Drucksondierung für belastbare Baugrundmodelle

Geotechnik mit regionalem Urteilsvermögen.

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Wenn der schwere CPT-Raupentruck mit 20 Tonnen Auflast über die Baustelle in Leverkusen rollt, beginnt ein entscheidender Schritt für die Tragwerksplanung. Die elektrische Spitzendrucksonde wird mit konstanter Geschwindigkeit von 2 cm/s in den Boden gedrückt und zeichnet dabei kontinuierlich den Spitzendruck qc sowie die lokale Mantelreibung fs auf. Anders als bei Bohrverfahren, die gestörte Proben liefern, entsteht bei der Korngrößenanalyse in Kombination mit dem CPT ein nahezu ungestörtes Bild der Schichtung. In Leverkusen, wo der Untergrund zwischen den eiszeitlichen Rheinterrassen und den verwitterten Schiefertonen des Bergischen Landes stark wechselt, ist diese hohe Datenauflösung Gold wert. Während ein Rammkernbohrer bei wechsellagernden Schluffen und Sanden oft die kritischen weichen Zwischenlagen verschmiert, erkennt die CPT-Sonde jede noch so dünne Tonschicht. Unser Labor wertet die Rohdaten nach DIN EN ISO 22476-1 aus und klassifiziert die Bodenschichten automatisch über das Robertson-Diagramm, sodass der Statiker bereits am Folgetag belastbare Kennwerte für die Gründungsberechnung vorliegen hat. Gerade auf beengten Industrieparzellen entlang der Dhünn oder in den Höhenlagen von Opladen ersetzt ein gut platziertes CPT oft aufwendigere Aufschlussverfahren. Die Messkette ist mit einem DAkkS-kalibrierten Kraftaufnehmer ausgestattet, der die Genauigkeitsklasse 1 nach DIN einhält.

Die kontinuierliche Spitzendruckmessung mit 100 Werten pro Laufmeter liefert ein Auflösungsvermögen, das kein Bohrverfahren in den heterogenen Rheinterrassen erreicht.

Unsere Leistungsbereiche

Methodik und Umfang

Ein typischer Fehler in Leverkusen ist die Annahme, dass unterhalb von aufgefüllten Kiesbänken der tragfähige Felshorizont gleichmäßig ansteht. Gerade in den Hanglagen von Schlebusch und Steinbüchel treten jedoch tiefgründige Verwitterungszonen des devonischen Tonschiefers auf, die mit reinen Rammsondierungen nicht korrekt interpretiert werden können. Das CPT liefert hier durch die kontinuierliche Messung des Reibungsverhältnisses Rf eine klare Abgrenzung zwischen tragfähigem Felszersatz und rekonsolidiertem Hanglehm. Ein Statiker, der diese Unterscheidung nicht trifft, dimensioniert Pfähle oft zu optimistisch und riskiert unerwartete Setzungen, die bei Hochregalanlagen in der Chemieindustrie Leverkusens schnell sechsstellige Schäden verursachen. Die Drucksondierung arbeitet mit einem Porenwasserdruckaufnehmer hinter der Filterspitze, sodass selbst feine wasserführende Schlufflinsen erkannt werden, die bei einer reinen SPT-Bohrung oft übersehen würden. Ergänzend zur Sondierung empfehlen wir bei bindigen Böden die Bestimmung der Atterberg-Grenzen, um die Plastizität der aufgefundenen Schichten zuverlässig einzustufen. Der gemessene Spitzendruck wird über empirisch abgesicherte Korrelationen direkt in undrainierte Scherfestigkeiten cu für bindige Horizonte und in Reibungswinkel φ' für rollige Schichten umgerechnet. Die hohe Datendichte von 100 Messwerten pro Meter verhindert, dass weiche Zwischenschichten zwischen zwei Messpunkten verloren gehen – ein Vorteil, den kein punktuelles Bohrverfahren bieten kann. Im Rheinischen Revier mit seinen wechselhaften Flussablagerungen ist das CPT deshalb zum Standard für die Erkundung von Industrieflächen geworden.
CPT-Versuch in Leverkusen: Drucksondierung für belastbare Baugrundmodelle
Technische Referenz — Leverkusen

Lokale Besonderheiten

Leverkusen zählt mit 163.000 Einwohnern und einer hohen Dichte an Chemieanlagen zu den kritischen Industriestandorten in NRW. Der Baugrund birgt hier ein spezifisches Risiko: In den Niederterrassen des Rheins finden sich alte Flussrinnen, die mit organischen Weichschichten und Torflinsen verfüllt sind. Werden diese Rinnen von einer CPT-Sondierung nicht erfasst, drohen differenzielle Setzungen, die Rohrbrücken oder Reaktorfundamente unbrauchbar machen können. Die Sondierung wird in Leverkusen standardmäßig bis in eine Tiefe von 15 bis 25 Metern abgeteuft, um den pleistozänen Kies sicher zu durchörtern und auf dem darunter anstehenden tertiären Feinsand ausreichend Spitzendruckreserven nachzuweisen. Ein weiteres Problem sind alte Auffüllungen aus der Kriegs- und Industriezeit: Schlacken, Bauschutt und teerhaltige Rückstände können die Sonde ablenken oder beschädigen. Deshalb wird vor jedem CPT-Einsatz eine Kampfmittel- und Leitungsrecherche durchgeführt und die Ansatzpunkte mit einem Kabelortungsgerät freigemessen. Das System erkennt eine plötzliche Neigungsänderung der Sonde über das Inklinometer sofort und stoppt den Vortrieb, bevor das Gestänge Schaden nimmt. In Hangbereichen wie Bürrig, wo der Grundwasserspiegel saisonal stark schwankt, liefert die Messung des Porenwasserdrucks u2 zudem wertvolle Hinweise auf artesische Druckverhältnisse, die bei Aushubarbeiten zu hydraulischen Grundbrüchen führen können.

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Geltende Normen

DIN EN ISO 22476-1:2013-10 – Geotechnische Erkundung, Drucksondierung, DIN 4020:2010-12 – Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke, DIN EN 1997-2:2010-10 – Eurocode 7, Ergänzende Regelungen zu DIN EN 1997-1

Technische Parameter

ParameterTypischer Wert
Sondengestänge36 mm Nenndurchmesser, mit integriertem Inklinometer
Spitzendruck qcBis 50 MPa, Auflösung 0,001 MPa
Mantelreibung fsStandard-Hülle 150 cm², optional 200 cm²
Porenwasserdruck u2Filterelement direkt hinter Kegelspitze, Auflösung 1 kPa
VorschubgeschwindigkeitKonstant 20 mm/s ± 5 %, gemäß DIN EN ISO 22476-1
Datenpunktabstand10 mm (100 Werte pro Meter)
GeräteplattformRaupenfahrwerk, Auflast 20 t, minimale Aufstellfläche 4 m x 2,5 m

Häufige Fragen

Wie tief kann eine CPT-Sondierung in Leverkusen abgeteuft werden?

Die maximale Tiefe hängt vom Spitzendruck und der Mantelreibung ab. In den Rheinkiesen und Sanden erreichen wir regelmäßig 20 bis 25 Meter. Bei sehr dicht gelagerten Terrassenkiesen oder wenn die Sonde auf Felszersatz trifft, kann die Sondierung früher gestoppt werden, da der Spitzendruck die zulässige Grenze der Messdose erreicht.

Was kostet ein CPT-Versuch in Leverkusen?

Eine Standardsondierung mit qc und fs liegt preislich zwischen €170 und €200 pro geprüftem Meter, abhängig von der Zugänglichkeit der Fläche und der erforderlichen Einbindetiefe. Ein CPTu mit Porenwasserdruckmessung liegt im oberen Bereich dieser Spanne. Das Angebot umfasst An- und Abfahrt, Gerätestellung, Sondierung und den Auswertebericht.

Welchen Vorteil hat das CPT gegenüber einer Rammsondierung?

Die Rammsondierung liefert nur Schlagzahlen, die stark vom Bediener und von der Mantelreibung des Gestänges abhängen. Das CPT misst Spitzendruck und Mantelreibung getrennt und kontinuierlich mit 100 Werten pro Meter. Dadurch lassen sich selbst dünne weiche Schichten identifizieren und die Bodenart über das Reibungsverhältnis klassifizieren, was mit einer reinen Rammsonde nicht möglich ist.

Können Sie auch unter beengten Platzverhältnissen sondieren?

Unser Raupengerät benötigt eine Mindestfläche von 4 m x 2,5 m und eine lichte Durchfahrtshöhe von 3,2 m. Für schwer zugängliche Innenbereiche oder Keller setzen wir bei Bedarf ein Miniraupengerät mit 5 t Auflast ein, das Türen ab 90 cm Breite passieren kann und Sondiertiefen bis 12 Meter erreicht.

Brauche ich zusätzlich noch Bohrungen, wenn ich ein CPT mache?

In vielen Fällen reduziert das CPT die Anzahl der benötigten Bohrungen erheblich. Für eine vollständige Baugrunderkundung nach DIN 4020 sind jedoch mindestens einige direkte Aufschlüsse erforderlich, um die Ergebnisse der indirekten Sondierung zu kalibrieren und Bodenproben für Laborversuche zu gewinnen. Wir empfehlen eine Kombination aus CPT-Raster und gezielten Kernbohrungen an den kritischen Punkten.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Leverkusen und seinem Großraum.

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