Zwischen der Altstadtinsel und dem Hochschulstadtteil St. Jürgen liegen geotechnisch Welten. Während der sandige Untergrund der Trave-Niederung oft gut drainiert, treten im östlichen Hügelland bereits in wenigen Metern Tiefe die für Lübeck typischen Geschiebemergel und Beckentone auf. Diese bindigen Böden reagieren sensibel auf Wasserzutritt und neigen bei Aushubtiefen über drei Metern zu unerwarteten Verformungen. Der Triaxialversuch erlaubt es, das Spannungs-Dehnungs-Verhalten solcher Schichten wirklichkeitsnah abzubilden – weit genauer, als ein einfacher Rahmenscherversuch das könnte. In unserer Erfahrung hat sich die Kombination mit einer Korngrößenanalyse bewährt, um die drainierte Scherfestigkeit präzise einer geologischen Einheit zuzuordnen und Überraschungen auf der Baustelle auszuschließen. Gerade wenn nahe der Wakenitz oder im Bereich der ehemaligen Wallanlagen gebaut wird, liefert der Versuch die unverzichtbare Grundlage für wirtschaftlich dimensionierte Fundamente.
Die effektive Kohäsion c‘ und der Reibungswinkel φ‘ aus dem Triaxialversuch sind die Seele jeder realistischen Grundbruch- und Böschungsberechnung im norddeutschen Moränenuntergrund.
Arbeitsumfang in Lubeck
Typische technische Herausforderungen in Lubeck
Die Zelle des Triaxialgeräts ist ein massiver Drucktopf, in dem die wassergesättigte Bodenprobe von einer flexiblen Membran umschlossen unter hydraulischen Druck gesetzt wird. In Lübeck haben wir die Anlage mit einem temperaturkompensierten Porenwasserdruck-Aufnehmer nachgerüstet, weil die saisonalen Schwankungen im unbeheizten Labor die Messgenauigkeit beeinflussen können. Das größte Risiko beim Triaxialversuch ist eine gestörte oder unzureichend gesättigte Probe: Schon eine Mikrorissbildung beim Transport aus dem St. Lorenz-Bereich kann die Bruchspannung um mehr als zwanzig Prozent reduzieren. Ein weiterer kritischer Punkt ist die Wahl der falschen Versuchsgeschwindigkeit. Wird bei einem gering durchlässigen Beckenton zu schnell abgeschert, baut sich ein unrealistisch hoher Porenwasserüberdruck auf, was zu einer drastischen Unterschätzung der effektiven Scherfestigkeit führt. Das technische Team gleicht deshalb jede Rate vorab mit der Durchlässigkeit aus der Sieblinie ab und dokumentiert den Sättigungsbeiwert B nach Skempton – er muss vor dem Abscheren über 0.95 liegen, sonst wird der Versuch verworfen.
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Unsere Leistungen
Der Triaxialversuch liefert die zentralen Kennwerte, aber erst im Zusammenspiel mit weiteren Labor- und Felduntersuchungen entsteht ein belastbares Baugrundmodell für Lübeck. Folgende Leistungen ergänzen wir je nach Fragestellung:
Konsolidierte undränierte Triaxialversuche (CU)
Ermittlung der effektiven Scherparameter c‘ und φ‘ mit kontinuierlicher Porenwasserdruckmessung für Setzungs- und Tragfähigkeitsberechnungen im gesättigten Geschiebemergel der Lübecker Hügelkette.
Drainierte Triaxialversuche (CD)
Bestimmung der Langzeitscherfestigkeit für dauerhaft standsichere Böschungen entlang der Trave-Ufer und für Stützwände im Bereich der Wallhalbinsel, wo mit langsamen Grundwasserwechseln zu rechnen ist.
Spannungswegversuche mit Porenwasserdruckbilanz
Spezielle Versuchsführung zur Analyse des Verflüssigungspotenzials in locker gelagerten Sandlinsen, die in den Auffüllungen des alten Industriehafens angetroffen werden.
Kombinierte Probenkampagne mit CPT
Vorauswahl der Entnahmetiefen über Drucksondierung, um ungestörte Proben exakt aus den tragfähigkeitskritischen Horizonten unterhalb der eiszeitlichen Muddeschichten zu gewinnen.
Häufige Fragen
Wie viele Proben braucht man für aussagekräftige Triaxialversuche in Lübeck?
Für eine Baugrundbeurteilung nach DIN 4020 empfehlen wir mindestens drei Einzelproben pro homogener Schicht, da der Geschiebemergel in Lübeck stark inhomogen ist. Jede Probe wird mit drei unterschiedlichen Zellspannungen gefahren, sodass sich die Mohr-Coulomb-Hüllkurve statistisch absichern lässt.
Was kostet ein Triaxialversuch im Raum Lübeck?
Die Kosten für einen konsolidierten undränierten Triaxialversuch mit drei Spannungsstufen liegen üblicherweise zwischen 1.780 und 2.570 Euro, abhängig vom Probendurchmesser und dem Aufwand für die Sättigung gering durchlässiger Tone. Drainierte Versuche liegen wegen der längeren Versuchsdauer am oberen Ende des Bereichs.
Warum reicht ein einfacher Scherversuch für die Baugrube in Lübeck oft nicht aus?
Der Rahmenscherversuch erzwingt eine horizontale Bruchfuge und erlaubt keine Kontrolle des Porenwasserdrucks. Im wassergesättigten Beckenton der Lübecker Muldenzone brauchen Sie aber die effektiven Spannungen, um den zeitlichen Verlauf des Porenwasserabbaus und die daraus resultierende Standsicherheit der Baugrube wirklichkeitsnah zu berechnen.