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Rütteldruckverdichtung in Leverkusen – Bemessung für tragfähigen Baugrund

Geotechnik mit regionalem Urteilsvermögen.

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Die quartären Lockergesteine unter Leverkusen, besonders die sandig-kiesigen Rheinablagerungen im Stadtgebiet und die teils bindigen Auenlehme, stellen für jede Baugrundverdichtung eine spezifische Aufgabe. In Rheinnähe liegt der Grundwasserspiegel oft nur 1,5 bis 2,5 Meter unter Gelände. Das beeinflusst die Tiefenreichweite des Rüttlers und die Porenwasserableitung während der Verdichtung. Wir legen die Rütteldruckverdichtung so aus, dass der Rasterabstand, die Rüttlerfrequenz und die Energie auf diese Untergrundverhältnisse abgestimmt sind. Für Setzungsvorgaben unter 1 cm oder geforderte Lagerungsdichten über DPr 98 % reichen Standardkonzepte nicht aus. Wir kombinieren die Verdichtungsbemessung bei Bedarf mit vorlaufenden Korngrößenanalysen zur Feinabstimmung des Korngefüges oder einer CPT-Sondierung zur präzisen Abgrenzung verdichtungsschwacher Horizonte.

Die Rütteldruckverdichtung in Leverkusen muss auf die Wechsellagerung von Auenlehm und Terrassenkies abgestimmt sein – sonst bleiben weiche Linsen unverdichtet.

Unsere Leistungsbereiche

Methodik und Umfang

Der Ausbau des Chemiestandorts Leverkusen ab dem frühen 20. Jahrhundert brachte massive Flächenaufschüttungen und Verkehrsflächen mit sich, die heute überwiegend auf verdichteten Sanden und Kiesen gründen. Diese industriell geprägte Historie sorgt für heterogene Auffüllungen, teils mit Bauschuttresten, die den Verdichtungserfolg lokal stören können. Die Bemessung der Rütteldruckverdichtung berücksichtigt diese Wechsellagerung: Wir arbeiten mit Tiefenstaffeln, die in den oberen 3 Metern auf erhöhte Mantelreibung ausgelegt sind und ab Tiefen über 4 Metern in die natürlichen Terrassenkiese übergehen. Für weiche Einschaltungen im Auenlehm setzen wir ergänzend auf wassergesättigte Verfahren, die den Porenwasserüberdruck kontrolliert abbauen. Die Energieeinträge pro Tiefenmeter werden dabei anhand der Ergebnisse aus der Rammkernbohrung kalibriert. Jeder Verdichtungspunkt wird im Raster anhand der lokalen Lagerungsdichte bemessen – nicht nach einem starren Schema.
Rütteldruckverdichtung in Leverkusen – Bemessung für tragfähigen Baugrund
Technische Referenz — Leverkusen

Lokale Besonderheiten

In Leverkusen sehen wir immer wieder, dass in den Randbereichen der Wupperaue oder über zugeschütteten Altarmen des Rheins die Verdichtung oberflächlich gut gelingt, aber in 3 bis 4 Metern Tiefe weiche Tonlinsen unverdichtet bleiben. Das führt später zu ungleichmäßigen Setzungen unter Streifenfundamenten oder Bodenplatten. Bei zu engem Raster in kiesigem Untergrund kann es außerdem zur Kornzertrümmerung kommen, was die Scherfestigkeit reduziert. Ein weiteres Risiko ist die Vernässung der Arbeitssohle bei hohem Grundwasserstand. Wir begegnen dem mit einer wasserhaushaltsabhängigen Tiefenstaffelung und einer kontinuierlichen Energieaufzeichnung. So wird jeder Punkt einzeln nachgewiesen, bevor die nächste Tiefenstufe verdichtet wird. Die Bemessung der Rütteldruckverdichtung muss diese lokalen Tücken zwingend einbeziehen.

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Geltende Normen

DIN EN 14731:2005 – Tiefenrüttelverfahren, DIN 4094-2:2003 – Rammsondierungen (DPH) zur Verdichtungskontrolle, DIN 18196 – Bodenklassifikation als Basis der Verdichtbarkeitsbewertung, ZTV E-StB 17 – Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen Erdarbeiten

Technische Parameter

ParameterTypischer Wert
RüttlertypTiefenrüttler, elektrisch oder hydraulisch
Verdichtungstiefebis 12 m, in Rheinnähe wasserstandsabhängig
Rasterabstand1,5 m bis 3,0 m, je nach Soll-Lagerungsdichte
ZielgrößeLagerungsdichte DPr ≥ 98 % oder Setzungsvorgabe
KontrollverfahrenCPT, Rammsondierung DPH, dynamische Plattendruckversuche
WasserzugabeSpülhilfe bei bindigen Anteilen > 10 %
QualitätsnachweisPunktprotokolle mit Energieeintrag pro Tiefenmeter

Häufige Fragen

Für welche Böden in Leverkusen ist die Rütteldruckverdichtung geeignet?

Das Verfahren eignet sich besonders für die sandig-kiesigen Terrassenablagerungen des Rheins, wie sie in weiten Teilen des Leverkusener Stadtgebiets anstehen. Bei bindigen Auenlehmen mit Tonanteilen über 15 % stößt die reine Rütteldruckverdichtung an Grenzen; hier muss mit Spülhilfe gearbeitet oder auf Rüttelstopfsäulen ausgewichen werden.

Wie tief kann in Rheinnähe verdichtet werden?

Die erreichbare Tiefe hängt stark vom Grundwasserstand ab, der in den Rheinauen oft bei 1,5 bis 2,5 m unter GOK liegt. Mit Standard-Tiefenrüttlern erreichen wir unter diesen Bedingungen Verdichtungstiefen bis etwa 10 m. Bei sehr hohem Wasserstand kann eine Vorverdichtung mit gröberem Material erforderlich sein.

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

Für die reine Bemessung der Rütteldruckverdichtung inklusive Baugrundbeurteilung und Rasterplan liegen die Kosten je nach Projektgröße zwischen €1.150 und €4.780. Die Ausführungskosten richten sich nach der zu verdichtenden Kubatur und den Zugangsverhältnissen.

Wie wird der Verdichtungserfolg nachgewiesen?

Der Nachweis erfolgt dreistufig: Während der Verdichtung über die aufgezeichnete Energieaufnahme pro Tiefenmeter je Punkt. Nach Abschluss über dynamische Plattendruckversuche (Evd) auf der Arbeitssohle und stichprobenartig über Rammsondierungen nach DIN 4094, die den Tiefenverlauf der Lagerungsdichte belegen.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Leverkusen und seinem Großraum.

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