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Triaxialversuch in Mönchengladbach: Scherfestigkeit für sichere Gründungen

Gemeinsam lösen wir die Herausforderungen von morgen.

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Ein neues Logistikzentrum am Nordpark. Die Baugrube steht, doch der Boden darunter ist eine Überraschung: stark vorbelasteter, fast zäher Ton. Die ersten Laborproben zeigen eine unerwartet niedrige Konsistenz. Der Statiker fordert belastbare Kennwerte für den Grenzzustand der Tragfähigkeit. Genau hier setzen wir an. In Mönchengladbach begegnen uns regelmäßig diese schwierigen bindigen Böden, oft mit wechselnden Sandlinsen durchzogen. Der reine Rahmenscherversuch stößt da schnell an Grenzen, weil er die Porenwasserdruckentwicklung nicht abbildet. Mit einem konsolidierten, drainierten Triaxialversuch liefern wir die echten effektiven Scherparameter, die das Tragwerk sicher machen. Vor allem in den Gewerbegebieten von Rheindahlen und Neuwerk, wo großflächig aufgeschüttet wurde, ist der Korngrössenanalyse als Voruntersuchung unverzichtbar, um die Dränageverhältnisse zu verstehen.

Der Triaxialversuch misst nicht nur die Bruchfestigkeit, sondern zeichnet den gesamten Spannungspfad auf – essenziell für die realitätsnahe Bemessung nach EC7.

Vorgehen und Leistungsumfang

Mönchengladbach ist geotechnisch ein Kind der letzten Eiszeit. Die Stadt liegt auf einer mächtigen Schicht aus Lösslehm und Terrassenablagerungen der Maas und Niers. Diese bindigen Deckschichten erreichen lokal über zehn Meter Mächtigkeit und neigen bei Wasserzutritt zu plastischer Verformung. Früher behalf man sich mit Erfahrungswerten aus der benachbarten Krefelder Scholle. Heute verlangt der Eurocode 7 differenzierte Kennwerte. Der Triaxialversuch ist dabei das präziseste Werkzeug, um das Spannungs-Dehnungs-Verhalten wirklichkeitsnah nachzubilden. Wir fahren in der Zelle den Spannungszustand in 51° 11‘ Nord genau so nach, wie er unter der geplanten Sohlplatte herrscht. Ergänzend zur Scherfestigkeit setzen wir bei heterogenem Untergrund oft den CPT-Versuch ein, um die Schichtgrenzen lückenlos zu erfassen, bevor die Proben für den Triaxialversuch aus den Sondierkernen entnommen werden. Bei Gründungspolstern mit hohem Grobkornanteil kombinieren wir den Triaxialversuch mit dem Plattendruckversuch, um das Verformungsverhalten auch im Gebrauchslastbereich abzusichern.
Triaxialversuch in Mönchengladbach: Scherfestigkeit für sichere Gründungen
Technisches Referenzbild — Monchengladbach

Örtliche Baugrundfaktoren

Die DIN EN 1997-1 (Eurocode 7) in Verbindung mit DIN 1054 verlangt für die Bemessung von Bauwerken der Geotechnischen Kategorie 2 und 3 zwingend Kennwerte aus direkten Scherversuchen. In Mönchengladbach ist das besonders relevant, weil die quartären Tone und Schluffe bei Entlastung zur Ausdehnung neigen und ihre Struktur verändern können. Ein falsch gewählter Reibungswinkel – etwa aus einem einfachen Rahmenscherversuch – führt schnell zu einer Unterschätzung der Setzungen oder einer Überschätzung der Grundbruchsicherheit. Wir sehen oft Baugrundgutachten, die auf veralteten Korrelationen aus Sondierwiderständen beruhen. Das reicht nicht. Der Triaxialversuch zeigt, ob der Boden eine ausgeprägte Kohäsion besitzt oder ob es sich um eine scheinbare Kohäsion durch Kapillarkräfte handelt, die bei Vernässung verschwindet. Gerade in Hanglagen an der Niers ist das für die Böschungsstabilität entscheidend.

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Technische Daten

ParameterTypischer Wert
NormDIN 18137-2 / EN ISO 17892-9
Probendurchmesser100 mm (Standard), 50/150 mm möglich
VersuchstypenCD, CU, UU (drainiert, konsolidiert undräniert, undräniert)
Maximale Zellenspannung2,0 MPa
Axiale BelastungBis 100 kN
Schergeschwindigkeit0,001 bis 0,1 mm/min
PorenwasserdruckmessungElektronisch, Auflösung 0,1 kPa
ProbenvorbereitungRückspannungssättigung mit B-Wert-Kontrolle

Ergänzende Leistungen

01

CD-Triaxialversuch (konsolidiert, drainiert)

Bestimmung der effektiven Scherparameter φ‘ und c‘ für langfristige Standsicherheitsberechnungen. Die Probe wird unter Rückdruck gesättigt, konsolidiert und anschließend so langsam abgeschert, dass kein Porenwasserüberdruck entsteht. Anwendung bei bindigen Böden und allen Tragfähigkeitsnachweisen.

02

CU-Triaxialversuch (konsolidiert, undräniert)

Ermittlung der undränierten Scherfestigkeit cu und der effektiven Parameter. Die Porenwasserdruckentwicklung wird während des gesamten Versuchs gemessen. Dieser Versuchstyp bildet die kurzfristige Belastung beim Aushub oder während der Bauphase realistisch ab.

Normativer Rahmen

DIN 18137-2: Baugrund, Versuche und Versuchsgeräte – Bestimmung der Scherfestigkeit (Triaxialversuch), DIN EN ISO 17892-9: Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Laborversuche an Bodenproben – Konsolidierte triaxiale Kompressionsversuche, DIN EN 1997-1 (Eurocode 7): Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik, DIN 1054: Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Monchengladbach und Umgebung.

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