Thema: Sondierungen und deren Bewertung

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1 Thema: Sondierungen und deren Bewertung Referent: Dipl.-Ing. Eißfeldt, BAW-Hamburg, Ref. Ref. Geotechnik Nord Nord Vorstellen der der Sondiergeräte und und -verfahren Anwendung und und Einsätze an an und und auf auf den den Wasserstraßen Erkundungsziele von von Sondierungen Aus- und und Bewertung von von Sondierergebnissen AK - K1 / Folie-Nr. 1

2 Sondierverfahren: Drucksondierungen (kurz: CPT) Bohrlochrammsondierung (BDP) früher: (Standard-Penetration-Test (SPT) Rammsondierungen (DP) Flügelscherversuche (FVT) Bohrlochaufweitungssonde (BJT) Normen: DIN , Ausg.06/2002 DIN , Ausg.05/2003 DIN , Ausg.01/2001 DIN , Ausg.02/2002 DIN , Ausg.06/2001 Die Norm regelt: - Geräteabmessungen, Versuchsdurchführung - Versuchsauswertung, Ergebnisdarstellung AK - K1 / Folie-Nr. 2 - Versuchsauswertung, Ergebnisdarstellung

3 Drucksondierungen (CPT) Verfahren: Eindrücken einer Sonde Spitzenwiderstand an der Messspitze, lokale Mantelreibung an einer Reibungshülse Abweichung der Spitze von der Lotrechten Eindringgeschwindigkeit der Sonde Elektrische Sondierspitzen AK - K1 / Folie-Nr. 3

4 Drucksondierungen an Land Sondier-LKW der BAW Sondierraupe Fa. Fugro AK - K1 / Folie-Nr. 4 Randbedingung an an die die Durchführung: Befahrbarkeit des des Geländes Einreichbarkeit der der Sondierpunkte Einmessung der der Sondierpunkte

5 3,60 m 6,90 m Sondier-LKW BAW 4,70 m Breite : 2,50 m Ansprechpartner der BAW-DH Hamburg: Sondier-LKW im Fahrbetrieb Hr. Siebenborn (Tel. 040/ ) Hr. Mettig (Tel. 040/ ) 5,20 m Breite : 2,50 m Sondier-LKW im Sondierbetrieb Gesamtgewicht: 18 Tonnen AK - K1 / Folie-Nr. 5

6 Drucksondierungen auf dem Wasser im Elbfahrwasser im Kanalquerschnitt AK - K1 / Folie-Nr. 6 im Flachwasserbereich

7 Erkundungsziele bei Drucksondierungen Vorteil: Wirtschaftliche Baugrunderkundung mit vorhandenen Bohrungen aus Datenbanken und Bohratlas Überprüfung von Schichtenaufbau und Bodenarten aus Altbohrungen Festlegung von Schichtgrenzen und Gründungshorizonten AK - K1 / Folie-Nr. 7

8 Erkundungsziele bei Drucksondierungen Klassifizierung von Bodenarten nach Grundbautaschenbuch AK - K1 / Folie-Nr. 8

9 Bewertung von Drucksondierungen Ableitung der Festigkeiten (Lagerungsdichten) von Sanden nach DIN 4094 AK - K1 / Folie-Nr. 9

10 Bewertung von Drucksondierungen Ableitung der Festigkeiten (Lagerungsdichten) von Sanden nach Grundbautaschenbuch nach BAW AK - K1 / Folie-Nr. 10

11 Rammsondierungen Verfahren: Einrammen eines Sondengestänges mit Spitze Eindringwiderstand (Schläge pro 10 cm Eindringung) Gerätetypen: DPL (leichte Rammsonde) DPH (schwere Rammsonde) DPG (überschwere Ramms.) AK - K1 / Folie-Nr. 11

12 Rammsondierungen Schwere Rammsonde im Einsatz AK - K1 / Folie-Nr. 12

13 Erkundungsziele bei Rammsondierungen Feststellen von Schichtgrenzen, Hohllagen + Gründungshorizonten Schutzhafen Helgoland Schiffshebewerk Scharnebeck Helgoland NN+7,50m AK - K1 / Folie-Nr. 13

14 Auswertung von Rammsondierungen Ableitung der Rammbarkeit von Böden Schwinggeschwindigkeit AK - K1 / Folie-Nr. 14

15 Auswertung von Rammsondierungen Ableitung der Festigkeiten (Lagerungsdichten) von Sanden nach BAW AK - K1 / Folie-Nr. 15

16 Auswertung von Rammsondierungen Natürliche Streubreite AK - K1 / Folie-Nr. 16

17 Vergleich von Ramm- und Drucksondierungen Auffüllungssande Klei Untere Sande AK - K1 / Folie-Nr. 17

18 OK Gelände Bohrlochrammsondierung (BDP) früher: Standard-Penetration-Test (SPT) Seil Stopfbuchse Hubstange Verfahren: Rammsondierung im Bohrloch Eindringwiderstand (Schläge pro 30 cm Eindringung) Bohrlochtiefe automatische Ausklinkvorrichtung Rammbär Mantel Amboß Einsatz: in Wasserbohrungen große Erkundungstiefen > 40 m Untersuchungstiefe Wasserablaßschraube Zusatzgewicht Bohrlochsohle Sonde AK - K1 / Folie-Nr. 18

19 Durchführung von Bohrlochrammsondierungen Seilmarkierung R<0,15 OK Rohr M= P= 45 cm 30 cm 15 cm 0 OK Gelände 0,00 Überdruck Grundwasser Lotung M= Ventilbohrer D SPT R<0,15 0,45 Sondiertiefe SPT S S<D/2 AK - K1 / Folie-Nr. 19

20 Bewertung von Bohrlochrammsondierungen nach DIN 4094 nach BAW Spitzenwiderstand q c in MN / m² SE 10 SW, SI GE, GW, GI Eindringwiderstand Reibungswinkel Steifemodul Benennung der Festigkeit N 30 [1] j [ ] E [ s MN/m² ] < 4 30 < 15 sehr gering gering , mittel , groß > > 100 sehr groß Schlagzahl N 30 AK - K1 / Folie-Nr. 20

21 Flügelsondierungen (FVT) Verfahren: Abscheren eines zylindrischen Bodenkörpers in breiigen und weichen bindigen Böden max. und Rest-Drehmoment (Drehmoment pro Oberfläche des abgescherten Bodenkörpers) AK - K1 / Folie-Nr. 21

22 Durchführung von Flügelsondierungen AK - K1 / Folie-Nr. 22

23 Scherwiderstand t (kn/m 2 ) Auswertung von Flügelsondierungen Bestimmung der Anfangsscherfestigkeiten c u in situ Drehwinkel ( ) Undränierte Scherfestigkeit c u (kn/m 2 ) Tiefe (mnn) AK - K1 / Folie-Nr. 23

24 Hinweise für die Ausschreibung Stelzenponton oder Hubinsel bei Sondierungen auf dem Wasser Überbohren bei begrenzter Eindringung (z.b. bei Steinhindernissen) Einbau von Stützgestänge im freien Wasser oder in Bohrung Prüfzertifikat vom Hersteller für Bohrlochrammsonde (z.b. 6 Monate) Kalibrierprotokolle der Sondenspitzen (z.b. nicht älter als 2 Wochen) Sondierergebnisse auf Diskette im ASCII-Format AK - K1 / Folie-Nr. 24

25 Empfehlungen für die Vergabe beschränkte Ausschreibung bei schwierigen Verhältnissen Referenzen über vergleichbare Sondierarbeiten mit Angaben über technische Qualifikation von Gerät und Personal Beteiligung von Experten (z.b. BAW) im Vergabegespräch mit Stellungnahme zur technischen Gleichwertigkeit Konsequente und qualifizierte Überwachung (QS) zu Beginn AK - K1 / Folie-Nr. 25