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Triaxialversuch in Leverkusen: Bodenfestigkeit präzise bestimmen

Geotechnik mit regionalem Urteilsvermögen.

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Der geologische Untergrund Leverkusens mit seinen quartären Terrassenablagerungen des Rheins und den darunterliegenden tertiären Feinsanden bringt oft eine Mischung aus rolligen und bindigen Bodenschichten mit sich. In der Niederterrasse, die große Teile des Stadtgebiets von Wiesdorf bis Opladen prägt, schwankt der Grundwasserspiegel stark und reagiert rasch auf Rheinhochwasser. Für Bauvorhaben, die in diesen heterogenen Schichten gründen, reicht eine einfache Bodenklassifikation nicht aus, um das Tragverhalten zuverlässig vorherzusagen. Der Triaxialversuch liefert hier die entscheidenden Kennwerte zur Scherfestigkeit, die in keinem geotechnischen Bericht fehlen dürfen. Wenn in Küppersteg oder Rheindorf die Baugrube gesichert wird, kombinieren wir die Ergebnisse oft mit einer in-situ Durchlässigkeit, um die Wasserhaltung zu dimensionieren, und mit Korngrössenanalyse für das vollständige Bodenbild.

Ein einziger Triaxialversuch kann den Reibungswinkel eines Bodens so genau bestimmen, dass die Gründung sicherer und wirtschaftlicher wird – das ist geotechnische Präzision, die Leverkusens Baugrund verdient.

Unsere Leistungsbereiche

Methodik und Umfang

Mit rund 163.000 Einwohnern und einer Höhenlage zwischen 35 und 60 Metern über NHN erstreckt sich Leverkusen über mehrere geologische Einheiten, von den Rheinaue-Lehmen bis zu den Sandlinsen der Mittelterrasse. Was wir in der Praxis immer wieder sehen: Böden, die oberflächlich standfest wirken, unter Belastung aber plötzlich an Festigkeit verlieren. Genau hier trennt der Triaxialversuch Annahme von Realität. Anders als der einfache Rahmenscherversuch, der nur eine vorgegebene Bruchfuge zulässt, simuliert der Triaxialversuch die tatsächliche dreidimensionale Spannungssituation im Baugrund. Die Probe wird allseitig mit einem definierten Zelldruck beaufschlagt und dann axial belastet, bis sie schert – so messen wir effektiven Reibungswinkel und Kohäsion direkt an ungestörten Proben. Besonders bei den Auelehmen entlang der Dhünn, die häufig organische Einschlüsse enthalten, liefert das Verfahren deutlich realistischere Werte als indirekte Ableitungen aus Sondierungen. Wer dennoch eine flächige Erkundung braucht, kann auf CPT Versuch setzen, um die Schichtgrenzen zu interpolieren, bevor gezielt Triaxialproben entnommen werden.

Triaxialversuch in Leverkusen: Bodenfestigkeit präzise bestimmen
Technische Referenz — Leverkusen

Lokale Besonderheiten

Leverkusen liegt nicht nur im Einflussbereich des Rheins, sondern auch in der Erdbebenzone 1 nach DIN EN 1998-1/NA, was in Kombination mit den wassergesättigten Sanden der Niederterrasse ein spezifisches Risiko birgt: den Verlust der Scherfestigkeit unter zyklischer oder dynamischer Belastung. Gerade die fein- bis mittelsandigen Schichten, die unterhalb von Bürrig und Küppersteg anstehen, neigen bei schneller Lasteinleitung zu einem Anstieg des Porenwasserdrucks, der die effektiven Spannungen reduziert und den Boden quasi 'verflüssigt'. Der Triaxialversuch in der CU-Variante – also konsolidiert undrainiert mit Porenwasserdruckmessung – bildet diesen Lastfall direkt ab und liefert die Basis für Standsicherheitsnachweise, die weit über die statische Betrachtung hinausgehen. Bauherren, die in diesen Zonen auf eine tiefgründige Erkundung setzen, minimieren das Risiko von Setzungsschäden an der späteren Bebauung erheblich. Ergänzend kann eine Boschungsstabilitat für Baugrubenwände gerechnet werden, wenn die Triaxial-Parameter erst einmal vorliegen.

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Geltende Normen

DIN 18137-2:2023-02 (Triaxialversuch – Bestimmung der Scherfestigkeit), DIN EN ISO 17892-8:2018 (Geotechnische Erkundung – Laborversuche an Bodenproben), DIN 4020:2010-12 (Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke), DIN EN 1997-1 (Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik), DIN EN 1998-1/NA:2021-01 (Erdbebenbemessung, nationaler Anhang)

Technische Parameter

ParameterTypischer Wert
NormDIN 18137-2:2023-02
Probendurchmesser50 mm / 70 mm / 100 mm
VersuchsartCD (drainiert) / CU (undrainiert mit Porenwasserdruckmessung)
Zelldruckbereichbis 1.200 kPa
Gemessene ParameterReibungswinkel φ', Kohäsion c', Steifemodul Es
Probenvorbereitungungestört (Sonderprobe) oder aufbereitet (Proctordichte)
BerichtsumfangSpannungs-Dehnungsdiagramme, Mohr-Coulomb-Hüllkurve, Porenwasserdruckentwicklung

Häufige Fragen

Was kostet ein Triaxialversuch in Leverkusen?

Die Kosten für einen Triaxialversuch in unserem akkreditierten Labor liegen je nach Versuchsumfang zwischen €1.900 und €2.560. Der Preis hängt davon ab, ob Sie einen CD- oder CU-Versuch benötigen und wie viele Spannungsstufen gefahren werden. Ein Standardsatz mit drei Zelldruckstufen und Auswertung der Mohr-Coulomb-Hüllkurve ist in diesem Rahmen enthalten.

Warum reicht ein einfacher Scherversuch nicht aus?

Der Rahmenscherversuch erzwingt eine horizontale Bruchfuge und unterschätzt oft die tatsächliche Festigkeit, weil er die Einspannung des Bodens im umgebenden Baugrund nicht abbildet. Der Triaxialversuch hingegen lässt die Probe unter allseitigem Druck frei versagen – so wie es in der Tiefe unter einem Fundament in Leverkusen auch passiert. Gerade bei den geschichteten Terrassensedimenten entlang des Rheins erhalten Sie damit wirtschaftlichere Bemessungskennwerte.

Wie lange dauert ein konsolidiert drainierter Triaxialversuch?

Das ist tatsächlich der aufwendigste Teil: Bei einem CD-Versuch an bindigen Schluffen oder Tonen, wie sie in den Auelehmen Leverkusens vorkommen, kann die Konsolidierungsphase pro Stufe mehrere Tage dauern, weil das Porenwasser sehr langsam aus der Probe entweicht. Insgesamt sollten Sie für einen vollständigen CD-Satz mit drei Stufen etwa zwei bis drei Wochen einplanen. Bei durchlässigen Sanden geht es entsprechend schneller.

Können Sie auch den Steifemodul aus dem Triaxialversuch ableiten?

Ja, wir zeichnen die axiale Verformung kontinuierlich mit lokalen Dehnungsaufnehmern auf und können Ihnen aus dem Spannungs-Dehnungsdiagramm den Sekantenmodul Es für den relevanten Spannungsbereich ableiten. Das ist besonders hilfreich für Setzungsberechnungen, wenn die Standard-Tabellenwerte aus der Drucksondierung für den heterogenen Leverkusener Baugrund zu ungenau erscheinen.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Leverkusen und seinem Großraum.

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