Die setzungsarmen Mainterrassen und die mächtigen quartären Kiese unter Frankfurt am Main täuschen oft über die Heterogenität des Baugrunds hinweg. Gerade im östlichen Stadtgebiet nahe dem Riederwald oder entlang der Hanauer Landstraße wechseln sandig-kiesige Lagen mit schluffigen Einschaltungen auf kurzer Distanz. Die Bemessung der Rütteldruckverdichtung setzt hier eine präzise Erkundung voraus, denn das Ziel einer mitteldichten bis dichten Lagerung mit Dpr ≥ 98 % lässt sich nur erreichen, wenn Rüttelenergie, Rasterabstand und Tiefenlage auf das Kornspektrum abgestimmt sind. Unser Labor, akkreditiert nach DIN EN ISO/IEC 17025, führt die erforderlichen Drucksondierungen nach CPT-Versuch durch, um die Spitzendruck- und Reibungswerte vor und nach der Verdichtung objektiv zu vergleichen und die Wirksamkeit des Verfahrens auf den Frankfurter Terrassenschottern zu dokumentieren.
Die Frankfurter Terrassenkiese erreichen nach Rütteldruckverdichtung oft Steifemoduln über 80 MPa, vorausgesetzt der Ungleichförmigkeitsgrad liegt über 3 und die Tiefenverdichtung wird sondierend gesteuert.
Methodik und Umfang
Lokaler geotechnischer Kontext
Ein Vergleich zwischen dem dicht bebauten Nordend und dem industriell geprägten Fechenheim zeigt die Spannweite der Frankfurter Baugrundrisiken. Im Nordend stehen die Gebäude oft auf den tragfähigen Kiesen der oberen Mainterrasse, wo die Bemessung der Rütteldruckverdichtung vor allem Auffüllungen aus der Nachkriegszeit behandeln muss. In Fechenheim dagegen, nahe der ehemaligen Mainauen, treten unter geringmächtigen Kiesen setzungsempfindliche Schluffe und Altwasserablagerungen auf. Wird hier nur oberflächennah verdichtet, ohne die weichen Horizonte zu durchteufen, drohen ungleichmäßige Setzungen, die Risse in aufgehendem Mauerwerk verursachen. Auch Altablagerungen in den ehemaligen Kiesgruben des Grüngürtels erfordern eine tiefenorientierte Verdichtungsbemessung, die den Spitzendruckverlauf der CPT-Sondierung als Steuergröße nutzt und Nachverdichtungsgänge dort vorsieht, wo der Sondierwiderstand unter 7,5 MPa fällt.
Geltende Normen
DIN EN 14731:2005 – Baugrundverbesserung durch Tiefenrüttler, DIN 4094-3:2002 – Baugrund; Felduntersuchungen, Drucksondierungen, DIN EN ISO 22476-1:2013 – Geotechnische Erkundung, Drucksondierung mit elektrischer Messwertaufnahme, DIN 18196 – Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke, ZTV E-StB 17 – Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen Erdarbeiten
Weitere Fachleistungen
Verdichtungsbemessung & Rasterplanung
Festlegung von Rütteltiefe, Rastergeometrie, Energieeintrag und Nachverdichtungsstrategie auf Basis der Kornverteilung und des Sondierwiderstands der Frankfurter Terrassenkiese.
Qualitätskontrolle mittels CPT
Vor- und Nachverdichtungssondierungen mit elektrischer Spitzendruckmessung nach DIN EN ISO 22476-1 zur objektiven Bestimmung des Verdichtungserfolgs und der homogenen Tiefenwirkung.
Rammsondierung & dynamische Plattendruckversuche
Flankierende Prüfverfahren für schwer zugängliche Bereiche oder zur schnellen Verdichtungskontrolle bei kleinflächigen Baugruben im Frankfurter Stadtgebiet.
Typische Parameter
Fragen und Antworten
Welche Kornverteilung ist für die Rütteldruckverdichtung in Frankfurt ideal?
Die quartären Terrassenkiese Frankfurts mit einem Ungleichförmigkeitsgrad Cu > 3 und einem Feinkornanteil unter 10 % gelten als hervorragend verdichtbar. Entscheidend ist ein wirksamer Korndurchmesser d10 von mindestens 0,2 mm. Bei höheren Schluffanteilen, wie sie lokal in den Auenlehmschichten des Mains auftreten, muss die Bemessung konservativer erfolgen und kann eine Vorbehandlung des Bodens oder ergänzende Maßnahmen erfordern.
Mit welchen Kosten muss ich für die Bemessung und Qualitätskontrolle rechnen?
Für die vollständige Bemessung inklusive Vorerkundung, Verdichtungsplan und qualitätssichernder CPT-Sondierungen bewegen sich die Honorare in Frankfurt am Main typischerweise zwischen €1.450 und €4.830, abhängig von der zu verdichtenden Fläche, der erforderlichen Sondiertiefe und der Anzahl der Kontrollpunkte.
Bis in welche Tiefe kann in den Mainterrassen verdichtet werden?
Mit Standard-Tiefenrüttlern erreichen wir in den Frankfurter Kiesen Verdichtungstiefen von bis zu 15 m. Bei größeren Tiefen, etwa für Hochhausgründungen in der Innenstadt, setzen wir leistungsstärkere Geräte ein und passen das Raster an, um auch tiefliegende Horizonte homogen zu verdichten. Die erzielte Tiefenwirkung wird durch Drucksondierungen lückenlos dokumentiert.
Wie wird der Erfolg der Rütteldruckverdichtung nachgewiesen?
Der Nachweis erfolgt durch den Vergleich von Drucksondierungen (CPT) vor und nach der Verdichtung. Mindestens eine Sondierung je 300 m² verdichteter Fläche dokumentiert die Zunahme des Spitzendrucks. Erst wenn der geforderte Zielwert – in Frankfurt meist ein Spitzendruck über 12 MPa in den Kiesen – flächendeckend erreicht wird, gilt die Verdichtung als abgenommen.