Dynamische Bodenerkundung

Einordnung in Baugrundklassen (entsprechend EC8 und DIN4149)

Die Einstufung eines Standortes in Baugrundklassen ist notwendig, um den Einfluss der örtlichen Baugrundbeschaffenheit auf Grund von Erdbebeneinwirkung zu berücksichtigen. Je nach Baugrundklasse ist z.B. der Einsatz von Zerrbalken vorzusehen, was jedoch häufig mit erheblichen Zusatzkosten verbunden ist. Somit stellt sich die Frage, wann auf den Einsatz von Zerrbalken verzichtet werden kann. Von besonderer Bedeutung für die Einstufung in Baugrundklassen ist die dominierende Scherwellengeschwindigkeit in einer Tiefe zwischen 3 und 20 m. Um die Scherwellengeschwindigkeiten über die Tiefe zu bestimmen, eignet sich besonders die Oberflächenwellenseismik (MASW).

Beispiel:
Im Zuge einer geplanten Lagerhalle wurden MASW Messungen durchgeführt, um den Standort in Baugrundklassen einzuteilen und die Notwendigkeit von Zerrbalken zu beurteilen. Das Ergebnis zeigt die berechneten Scherwellengeschwindigkeitsprofile, die jeweils dem Mittelpunkt der Geophonauslage zugeordnet werden. Die mittlere Scherwellengeschwindigkeit aller einzelnen Messpunkte zwischen einer Tiefe von 3 und 20 m ist die sog. dominierende Scherwellengeschwindigkeit an diesem Standort und wird zur Baugrundklassifizierung herangezogen. Entsprechend der DIN 4149 ist für das gezeigte Beispiel für Baugrundklasse A (dom. Scherwellengeschwindigkeit > 800 m/s) und bei niedriger Erdbebengefährdung auch für Baugrundklasse B (dom. Scherwellengeschwindigkeit = 350-800 m/s) der Einsatz von Zerrbalken nicht erforderlich.

 

siteClassification Landstreamer

Landstreamer im Einsatz

siteClassification MASWDepthprofiles

Berechnete Scherwellengeschwindigkeitsprofile


Bestimmung von Steifigkeitswerten

Bei der Planung von Bauwerken, die von zyklischen Lasten dynamisch beansprucht werden, muss eine Abstimmung zwischen Boden und Fundament erfolgen. Da die dynamischen Bodenparameter in einem direkten Zusammenhang mit der Ausbreitungsgeschwindigkeit seismischer Wellen stehen, können seismische Messungen wie der Crosshole oder Downhole Test angewendet werden, um die Steifigkeitseigenschaften des Untergrundes zu beschreiben.

Beispiel:
Zur Sicherstellung der Standsicherheit von Dämmen und Schleusen wurden Crosshole-Messungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen vertikale Profile der seismischen P- und S-Wellengeschwindigkeiten. Daraus lassen sich Materialsteifigkeitseigenschaften (Elastizitätsmodul, Schermodul, Kompressionsmodul und Poisson Zahl) über die Tiefe ableiten.

 

DownholeSurvey1

Ausführung eines Downhole Tests für ein Schiffshebewerk


DeterminationOfSoilParameters Crosshole 1Dprofiles

Seismische Geschwindigkeitsprofile