KL - 03. Der Baugrund

• gleiche Setzung über ganzes Objekt = nicht tragisch
• Unterschiedliche Setzungen des Objekts = tragische Folgen (Risse - Einsturz des Objektes).

Geologie befasst sich mit Boden. Gesetzte der Bodenmechanik. Die Geologie hat vielen Unbekannte.

Rutschungen & Setzungen lassen sich auch an topographischen Verhältnissen erkennen (Pflanzenwuchs, Feuchtigkeit etc.).

• Felsböden
• Nicht bindige Böden
• Bindige Böden
• Organische Böden
• (Auffüllungen: alle Materialien möglich)

• Kalkstein, Granit, Gneis, Sandstein sehr belastbar daher geeignet als Baugrund.
• Bei Porösen Gesteinsarten (Bims, Sandstein) darauf achten das Fundament Frosttiefe erreicht.

• Auch rollige Böden genannt. Bestehen aus Geröll, (Steine, Blöcke) Kies, Sand und Silt (Silt = Mehlfeiner Sand)
• Merkmale:
• gute Wasserdurchlässigkeit / weder Ton noch Lehm / gut bis sehr guter Baugrund...

• Das sind Problemböden da Material mit hohem Anteil an Ton, Lehm, Mergel, Silt & feinem Sand
• je Höher Tongehalt desto stärker die Bindigkeit
• Tragfähigkeit abhängig vom Wassergehalt.
• Mässig bis ungenügender Baugrund.

Entstehen durch Verwesung und Verfaulung von tierischen und pflanzlichen Stoffen: Humus; Torf; Schlamm; Seekreide

Als Baugrund absolut unbrauchbar.

• Ton
• Lehm
• Mergel

• Verdichtungsgrad kann unterschiedlich sein, je nach Alter und Art der Verdichtung.
• Prüfen ob Verdichtung überall gleich erfolgt ist.
• Schlechter bis mässiger Baugrund (Vorsicht).

In guten Böden versickert Regenwasser und stellt keine Probleme dar. Probleme gibt es bei undurchlässigen Bodenformationen. Das Wasser muss sich den Weg durch die Adern und Linsen suchen.

Grundwasser (GW) ist auch bei Trockenwetter vorhanden. Grundwasser muss geschützt werden weil es Trinkwasser ist. Bei Objekten im GW besteht Auftriebsgefahr!

Grundwassergebiete sind in speziellen Kartenwerken ersichtlich (Ausdehnung GW-Höchst, GW-Tiefststand etc).

Wenn das Wasser im Boden gefriert, vergrössert sich sein Volumen um ca. 9%.

• Bei nicht bindigen Böden bildet sich eine Eisschicht, jedoch vergrössert sich das Volumen des Bodens kaum.
• Bei bindigen Böden gibt es Eislinsen, welche eine Anhebung des Baugrundes zur folge hat.

• Baugrunduntersuchung:
• Liefert die Unterlagen für technische & wirtschaftlich einwandfreie Planung & Ausführung des Bauwerkes.

• Tragfähigkeit des Bodens
• Art & Beschaffenheit des Bodenmaterials
• Lage & Stärke der einzelnen Bodenschichten
• Hydrologische Verhältnisse (Wassergehalt, Grundwasser)

• Voruntersuchung
• Baggerschlitz
• Bohrung
• Entnahme von Bodenproben
• Sondierungen
• Geophysikalische Untersuchung
• Probebelastung

Die geologische Karte (ehemalige Seen & Bäche etc. sind eingezeichnet). Schauen wie andere Häuser in der Umgebung gebaut wurden (Fundation, Schäden an Gebäuden etc.).

• Mit Grabenbagger werden mehrere kurze Gräben (dort wo höchste Belastungen später auftreten) mit t=2m ausgehoben.
• Ergibt gute Erkenntnisse über den Boden (jedoch nur in den obersten Schichten).

Verrohrte & Unverrohrte Bohrung

• Durchfahren von Lockergesteinen und Fels kein Problem
• kein Problem bei Wasserzufluss
• grosse Tiefen möglich
• Stärke & Lagen der einzelnen Bodenschichten kann genau Festgestellt werden

Übliches Verfahren bei praktisch allen Böden. Das Rohr wird in den Boden getrieben. Die Bodenprobe aus dem innern des Rohres genommen.

• Rotationsbohrung:
• Drehgestänge am Ende des Rohrs ø7-20cm, Kühlung mit Wasser, Tiefe bis 50-300m
• Bei Brüchigem Material wir mit Doppelkernrohr gebohrt
• Rammkernbohrung (Schlagbohrung):
• Anheben & Fallen lassen eines Gewichtes auf ein Rohr.

• Haben kleine Bedeutung. Es wird mit dem Spiralbohrer bei geringen Tiefen in kompaktem Felsmaterial gebohrt.
• Unverrohrte Bohrungen werden bei geringer Bohrtiefe in kompakten Felsmaterial verwendet.

Wird Sie herausgebohrt, -geschlagen, -geschaufelt, ist der Nachteil, dass feines Gefüge zerstört wird. Bei ungestörten Bodenproben: Entnahmedes Materials aus dem Boden mit Spezialgeräten ohne Erschütterung. (aus Baggerschlitzen, Bodenoberfläche, oder Bohrlöchern)

Die Sonden (Stäbe) werden gleichmässig in den Boden eingetrieben oder eingedrückt.

Über Eindringtiefe, Reibungs- & Veränderungswiderstandes sind Rückschlüsse über Lagerungsdichte, Zustandsform, Zusammendrückbarkeit und Scherfestigkeit der Böden möglich.

Die Rammsondierung und die Drucksondierung.

Sonde wird durch Rammgerät mit gleich bleibender Kraft in den Boden getrieben. Die erforderliche Schlaganzahl wird im Rammdiagramm festgehalten. Sehr billige und wenig aufwendige Methode.

• Sonde wird durch Pressen kontinuierlich in den Boden gedrückt. Der an der Sondenspitze gemessene Widerstand wird auf einem Diagramm aufgezeichnet.
• Der Spitzendruck in Relation zur Sondentiefe gibt Aufschluss über das durchfahrene Material.

• Geophysikalische Bodenuntersuchungenbringen Daten über die Art, Schichtung und das elastische Verhalten und die Festigkeit des Bodens (keine Materialbeschaffenheit).
• Sie liefern den Überblick über die Gesamtheit der vorliegenden Bodenstruktur bis in grosse Tiefen.

• Seismische Bodenuntersuchung
• Dynamische Bodenuntersuchung
• Bodenelektrische Untersuchung

Durch Sprengungen wird der Boden erschüttert. Diese Erschütterungen werden durch Seismographen aufgezeichnet.

Basieren auf Messen von dauerhaften Schwingungen im Boden, welche durch eine Erregermaschine erzeugt werden.

Elektrische Leitfähigkeit des Bodens ist von der Bodenbeschaffenheit abhängig. Es wird Gleichstrom über zwei Elektroden (bis 40m Abstand) in den Boden geleitet. Dabei wird der elektrischen Widerstand gemessen.

Besonders gut um im Fels den Grundwasser- Gehalt herauszufinden.

• Probebelastungen wendet man nur noch an, wenn an einer bestimmten Stelle die Tragfähigkeit ermittelt werden soll.
• Dies ist vor allem bei Pfahlfundationen oder stark belasteten Einzelfundationen.

Betonfundament 60/60cm wird durch schwere Materialien belastet. Messen der Einsinktiefe.

• Schlechte Methode:
• Da Last klein ist, kann Material seitlich ausweichen
• Bei bindigen Böden ist Setzungsprozess viel zu langsam.

• Grobes Material, gute Wasserdurchlässigkeit, enthält weder Ton– noch Lehmmaterial, Korngrösse liegt über 0.02mm,
• je grobkörniger das Material, desto höher die Tragfähigkeit

• Kalkstein
• Granit
• Gneis
• Sandstein

Ja, Felsböden sind ausserordentlich gut belastbar und deshalb als Baugrund besonders geeignet.

• Feines Material
• nur wenig mit Grobmaterial durchsetzt
• schlecht wasserdurchlässig

• Geringe Frostgefahr: bei wasserdurchlässigen, nicht bindigen Böden
• Hohe Frostgefahr: bei wasserundurchlässigen, bindigen Böden

• Wie ist der Baugrund entstanden?
• Liegen auf Gelände überwachsene Deponien?
• Erfahrungen bei benachbarten Bauwerken?
• Wie wurde fundiert? Musste eine Pfahlfundation gemacht werden?
• Sind an den Gebäuden Risse entstanden?
• Gab es Rutschungen?
• Zeigten sich Bauschäden aufgrund von Setzungen?
• Wie sind die Grundwasserverhältnisse?
• Gibt es Quellen auf dem Grundstück?

Mit dem Grabenbagger werden ein oder mehrere kurze Gräben ausgehoben. Tiefe bis 2m, seitlich abgeböscht oder gespiesst. Die Baggerschlitze sollten insbesondere an den Stellen mit der grössten erwarteten Belastung ausgehoben werden.

• Durchfahren von Lockergestein und Fels kein Problem
• Keine Behinderung durch Wasserzufluss wie beim Baggerschlitz
• Untersuchungen bis in grossen Tiefen möglich
• Die Lage und Stärke der einzelnen Bodenschichten kann genau festgestellt werden

• Lagerungsdichte
• Zustandsform
• Zusammendrückbarkeit
• - Scherfestigkeit

Organische Böden

Ein felsartiges Gemenge aus Lehm und Kalk (Jura)

• Lehmiger Boden
• toniger Boden
• Mergel (Umgangssprachlicher Begriff für bindiges Material!!)

• Granit
• Gneis
• Kalkstein

• Von der Durchlässigkeit des Bodenmaterials.
• Vom Gefälle des Grundwasserträgers.

Nein, wenn sie nicht speziell verdichtet wurden.

Submission: Wird bei öffentlichen Bauten für die Offertausschreibung verwendet.

Es handelt sich um teures Material und wird in der Regel wieder verwendet. Damit der Humus nicht faulig und damit unbrauchbar wird, ist die Schütthöhe in Abhängigkeit der Lagerdauer vorgegeben.

Seismische Bodenuntersuchung

Baggerschlitz: Seitlich abgespriesste oder abgeböschte kurze Gräben von maximal 2 m Tiefe. Sie werden an Stellen ausgehoben, wo grosse Lasten zu übertragen sind.

• Durchfahren von Fels kein Problem
• Grosse Untersuchungstiefen möglich
• Lage und Stärke der einzelnen Schichten klar ersichtlich
• kein Problem bei Wasser

Schlagbohrung (Rammkernborhung)

• Humus
• Torf
• Schlamm
• Seekreide