Letzte Woche standen wir im Baugrubenaushub eines Bürogebäudes im Europaviertel. Das Tragschichtniveau lag voll im Frankfurter Kalk, und direkt unter der Fundamentfuge klaffte ein offenes Kluftsystem. In solchen Fällen hilft kein Standardansatz – die Injektionsbemessung muss auf das lokale Trennflächengefüge abgestimmt sein. Wir haben den Zementleim rheologisch so eingestellt, dass er die Spalten bis 2 Millimeter Öffnungsweite vollständig füllt, ohne unkontrolliert abzufließen. Das ist der Unterschied zwischen einer generischen Rezeptur und einer standsicheren Abdichtung. In Frankfurt, wo der Baugrund auf engstem Raum zwischen Ton, Kalk und quartärem Main-Schotter wechselt, entscheidet die Bemessung über die Wirksamkeit der gesamten Injektionsmaßnahme. Unser CPT-Versuch liefert dabei die kontinuierliche Schichtansprache, die man für die gezielte Lanzeneinstellung braucht.
Ein Injektionserfolg bemisst sich nicht in verpressten Litern, sondern in der nachgewiesenen Homogenität des verfestigten Bodenkörpers.
Methodik und Umfang
Lokaler geotechnischer Kontext
Ein unterschätztes Risiko beim Injizieren im Frankfurter Ton ist die hydraulische Frakturierung. Wenn der Injektionsdruck die Summe aus minimaler Hauptspannung und Zugfestigkeit des Tons überschreitet, öffnen sich Risse, durch die das Injektionsgut unkontrolliert abfließt – im schlimmsten Fall bis zur Geländeoberfläche. Wir haben das schon an einer Baugrube nahe der Alten Oper beobachtet, wo eine Fehlbemessung zu Hebungen von mehreren Zentimetern führte. Deshalb fahren wir die Drücke konservativ an und überwachen das Volumen-Druck-Verhältnis in Echtzeit. Ein weiteres Problem sind die stark schwankenden pH-Werte im Frankfurter Kluftwasser, die die Aushärtung von Zementleimen verzögern können. Wir kompensieren das mit angepassten Beschleunigerdosierungen und verlangen vor jeder Hauptinjektion einen Probefeldversuch mit Kernbohrungen zur Erfolgskontrolle.
Geltende Normen
DIN EN 12715: Ausführung von besonderen geotechnischen Arbeiten – Injektionen, DIN 4093: Bemessung von verfestigten Bodenkörpern, DIN EN 445: Einpressverfahren für Zementmörtel – Prüfverfahren, DIN EN ISO 22282-3: Geotechnische Erkundung – Wasserdurchlässigkeitsversuche, DIN 18130: Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwerts
Weitere Fachleistungen
Mischungsentwurf und Eignungsprüfung
Entwicklung von Zementleim-, Feinstbindemittel- und Silikatgel-Rezepturen im Labor nach DIN EN 12715. Bestimmung von Fließfähigkeit, Sedimentationsstabilität und Festigkeitsentwicklung unter den vor Ort gemessenen Temperaturen.
Injektionsplanung und Druckbemessung
Festlegung von Rasterabstand, Lanzenneigung, Injektionsdruck und Absperrkriterien auf Basis der Kluftstatistik aus Bohrlochscans oder WD-Versuchen. Berücksichtigung der Bebauungssituation im dichten Frankfurter Stadtraum.
Qualitätssicherung und Erfolgskontrolle
Durchführung von Kernbohrungen, WD-Wiederholungstests und Durchlässigkeitsmessungen am verpressten Bodenkörper. Unsere Dokumentation erfüllt die Anforderungen der Frankfurter Bauaufsicht an Eigenüberwachung und Fremdprüfung.
Typische Parameter
Fragen und Antworten
Was kostet eine Injektionsbemessung in Frankfurt?
Die Kosten für eine Injektionsbemessung in Frankfurt liegen je nach Umfang zwischen €1.000 und €4.090. Ein einfacher Mischungsentwurf mit Marsh-Trichter-Prüfung bewegt sich am unteren Ende, während eine vollständige Bemessung mit rheologischen Labortests, WD-Versuchen und Probefeldauswertung den oberen Bereich erreicht. Probenahme und Anfahrt innerhalb des Stadtgebiets sind enthalten.
Welche Injektionsverfahren kommen im Frankfurter Ton zum Einsatz?
Im Frankfurter Ton arbeiten wir überwiegend mit Verdrängungsinjektion (Compaction Grouting) und in geringerem Umfang mit Feinstbindemittelinjektionen in Klüfte. Reine Penetrationsinjektionen scheitern hier meist an der geringen Durchlässigkeit des Tons. Bei der Verdrängungsinjektion wird ein steifer Mörtel mit niedrigem w/z-Wert unter hohem Druck eingepresst, um den umgebenden Boden gezielt zu verdichten und Porenräume zu schließen.
Wie wird die Wirksamkeit einer Injektion im Frankfurter Kalk nachgewiesen?
Im Frankfurter Kalk erfolgt der Nachweis über Kernbohrungen durch den injizierten Bereich mit anschließender laborativer Bestimmung der einaxialen Druckfestigkeit und Durchlässigkeit. Zusätzlich wiederholen wir die WD-Versuche in denselben Abschnitten wie vor der Injektion und vergleichen die Lugeon-Werte. Ein Rückgang um mindestens 80% gilt als Erfolgskriterium, sofern die Restdurchlässigkeit unter dem projektbezogenen Grenzwert liegt.