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Bemessung von Schottersäulen in Trier: Tragfähigkeit im Moseltal sichern

Strenge Prüfung. Klare Berichte.

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Die römischen Baumeister Triers setzten ihre Fundamente noch auf massiven Pfahlrosten in die sumpfigen Ufer der Mosel – eine Technik, die bei den jüngeren Hochwassern und dem schwankenden Grundwasserspiegel der Stadt auch heute noch Bewunderung verdient. Der moderne Tiefbau in der ältesten Stadt Deutschlands steht vor einer ähnlichen Herausforderung: Die quartären Auenlehme und die darunter liegenden Terrassenschotter weisen eine hohe Heterogenität auf, sodass Setzungen unter konzentrierten Lasten schwer vorhersehbar sind. Mit einer rechnerisch und versuchstechnisch abgesicherten Bemessung von Schottersäulen lassen sich diese Risiken gezielt minimieren. Unser Labor stützt sich auf die DIN 4094-3 für Drucksondierungen und die DIN 4017 für den Grundbruchnachweis, ergänzt durch örtliche Erfahrung in den Stadtteilen Trier-Mitte, Ehrang und den Hanglagen von Olewig – wo der anstehende Buntsandstein zusätzliche Randbedingungen für die Lastabtragung vorgibt.

Die rechnerische Nachweisführung nach Priebe liefert für die Auenlehme Triers Verbesserungsfaktoren von n₂ = 2,1 bis 3,4 – abhängig vom Überlagerungsdruck und der Säulensteifigkeit.

Unsere Leistungsbereiche

Unser Ansatz

Im Gegensatz zu den trockenen Hochflächen des Hunsrücks bringt das Moseltal mit seinen periodischen Hochwässern und dem konstant hohen Grundwasserstand spezifische bodenmechanische Randbedingungen für Schottersäulen mit sich. Die Einbautiefe reicht in Trier typischerweise zwischen 4,0 und 9,0 Metern, wobei die Säulen die weichen Auenlehme durchörtern und in den darunter anstehenden Terrassenschottern oder im verwitterten Buntsandstein abgesetzt werden. Für die Herstellung kommt überwiegend das Trockenstopfverfahren mit einem Schleusenrüttler zum Einsatz, dessen Parameter – Rütteldruck, Ziehgeschwindigkeit und Steinkörnung 22/56 mm – im Vorfeld über Probefelder nach DIN EN 14731 validiert werden. Die rechnerische Nachweisführung umfasst den Grundbruch (GZ 1B), die Setzungsberechnung (GZ 2) sowie den Nachweis der ausreichenden inneren und äußeren Tragfähigkeit gemäß dem Berechnungsverfahren nach Priebe, das für die typischen Moselsedimente eine realitätsnahe Abschätzung des Verbesserungsfaktors n₂ liefert.
Bemessung von Schottersäulen in Trier: Tragfähigkeit im Moseltal sichern
Technische Referenz — Trier

Lokaler geotechnischer Kontext

Die Baugrundverhältnisse in Trier-Süd nahe der Mosel unterscheiden sich fundamental von den Hangbereichen in Trier-Pallien: Während im Tal weiche, organische Auenlehme mit Konsistenzzahlen Ic < 0,75 dominieren, steht an den Hängen bereits in geringer Tiefe verwitterter Buntsandstein an. Wird diese Heterogenität in der Bemessung nicht sauber abgebildet, drohen differenzielle Setzungen, die gerade bei plattenartigen Tragwerken zu unzulässigen Zwängungen führen. Ein weiterer kritischer Punkt ist die Kurzzeitstabilität während der Herstellung: In den weichen Auenlehmen kann es ohne ausreichende Stützflüssigkeit zu Einstürzen des Bohrlochs kommen. Wir sichern die Bemessung daher stets mit einem Plattendruckversuch auf dem verbesserten System ab und ziehen bei komplexen Geometrien ein FE-Modell mit der Plaxis-Software heran, um Spannungskonzentrationen an den Säulenköpfen realistisch zu erfassen. Die hohe Grundwasserdynamik der Mosel – mit Pegelschwankungen von über 3 Metern – erfordert zudem einen Auftriebsnachweis für die Bauphase.

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Normativer Rahmen

DIN EN 14731:2005 – Baugrundverbesserung durch Tiefenrüttelverfahren, DIN 4017:2006-03 – Grundbruchberechnung, Eurocode 7 (DIN EN 1997-1:2014-03) – Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik, DIN 4094-3 – Baugrund; Felduntersuchungen – Drucksondierungen, Merkblatt über die Anwendung von Rüttelstopfverfahren (FGSV 2015)

Typische Werte

ParameterTypischer Wert
Typische Einbautiefe in Trier4,0 – 9,0 m unter GOK
Säulendurchmesser Ø0,60 – 0,80 m
Steinkörnung (Basalt/Grauwacke)22 / 56 mm
Verbesserungsfaktor n₂ (nach Priebe)2,1 – 3,4
BerechnungsverfahrenPriebe / FE-Modell (Plaxis)
BemessungsnormDIN EN 14731 / EC 7 / DIN 4017
Grundwasserschwankung Mosel1,5 – 4,0 m Amplitude
Maximale Säulentragfähigkeit380 – 520 kN/Säule

Fragen und Antworten

Was kostet eine Bemessung von Schottersäulen in Trier?

Für ein typisches Einfamilienhaus oder ein kleines Gewerbeobjekt in den Auenlehmen Triers liegt der Aufwand für die Baugrunderkundung, die analytische Bemessung und die Betreuung eines Probefeldes zwischen €1.320 und €4.350. Der genaue Preis hängt von der Anzahl der erforderlichen Drucksondierungen, dem Umfang des Säulenrasters und dem Aufwand für eventuelle FE-Modellierungen ab.

Welche Bodenkennwerte werden für die Bemessung nach Priebe benötigt?

Für das Verfahren nach Priebe benötigen Sie den Reibungswinkel φ‘ des umgebenden weichen Bodens, die Steifemoduln von Säule und umgebendem Boden, die Querdehnzahl sowie die Anfangsspannungen. Diese Werte gewinnen wir aus CPT-Sondierungen und Laborversuchen an ungestörten Proben aus den Moselsedimenten.

Bis zu welcher Tiefe sind Schottersäulen im Trierer Baugrund sinnvoll?

In den quartären Auenlehmen und Terrassenschottern Triers sind Einbautiefen zwischen 4 und 9 Metern typisch. Entscheidend ist, dass die Säulen eine ausreichend tragfähige Schicht erreichen – das sind in der Regel die sandig-kiesigen Terrassenschotter oder der verwitterte Buntsandstein. Eine Drucksondierung gibt hier die notwendige Sicherheit.

Welche Normen gelten für die Bemessung von Schottersäulen in Deutschland?

Die Bemessung erfolgt nach dem Eurocode 7 (DIN EN 1997-1) und der Ausführungsnorm DIN EN 14731. Für den Grundbruchnachweis ziehen wir die DIN 4017 heran. Die Probebelastung und Abnahmeprüfung erfolgt nach den Vorgaben des FGSV-Merkblatts über die Anwendung von Rüttelstopfverfahren.

Wie wird die Qualität der hergestellten Schottersäulen in Trier überprüft?

Die Qualitätssicherung umfasst ein Probefeld mit mindestens drei Säulen, auf dem Plattendruckversuche nach DIN 18134 durchgeführt werden. Zusätzlich setzen wir schwere Rammsondierungen (DPH) ein, um die Verdichtung im Säulenquerschnitt und im umgebenden Boden zu kontrollieren. Die Protokolle gehen in die Bauabnahme ein.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Trier und Umgebung.

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