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Bemessung von Schottersäulen in Augsburg: Tragfähigkeit im Lechtal

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Die quartären Talfüllungen des Lechs prägen den Baugrund im Großraum Augsburg. In weiten Teilen des Stadtgebiets, insbesondere südlich der Innenstadt und entlang der Wertach, stehen unter gering tragfähigen Auelehmen bereits ab 2 bis 3 Metern Tiefe rollige Kiese an. Der mittlere Grundwasserflurabstand liegt innerstädtisch bei nur 1,5 bis 2,5 Metern, was bei Bauvorhaben regelmäßig Auftriebs- und Setzungsprobleme aufwirft. Wo eine klassische Tiefgründung mit Pfählen wirtschaftlich oder aus Platzgründen ausscheidet, bietet sich die Baugrundverbesserung mittels Schottersäulen an. Das Verfahren eignet sich besonders für die heterogenen, teils organischen Deckschichten, die im Augsburger Stadtwald und entlang der Altarme des Lechs kartiert sind. Die Bemessung von Schottersäulen erfordert dabei eine enge Abstimmung zwischen Baugrunderkundung, Lastplattendruckversuchen und der numerischen Modellierung des Säulen-Boden-Systems unter Berücksichtigung der lokalen Hydrogeologie.

Die Interaktion zwischen Schottersäule und weichem Lehm verlangt eine präzise Abschätzung des Seitendrucks – hier entscheidet die Erfahrung mit Augsburger Bodentypen.

Methodik und Umfang

In der Augsburger Praxis zeigt sich, dass die Effizienz des Rüttelstopfverfahrens maßgeblich von der Kornabstufung des anstehenden Kieses abhängt. Die Sieblinie des eingebauten Schotters muss auf die Porenstruktur des umgebenden Bodens abgestimmt sein, um eine filterstabile Grenzschicht zu gewährleisten – ein Detail, das bei oberflächennahem Grundwasserleitung entscheidend ist. Die Bemessung von Schottersäulen folgt in Deutschland dem Handbuch des Arbeitskreises Baugrundverbesserung sowie dem Eurocode 7 (DIN EN 1997-1:2014-03) in Verbindung mit DIN 1054:2021-04. Das Austauschverhältnis, der Säulendurchmesser und das Rastermaß werden iterativ über Setzungsberechnungen und die Kontrolle der zulässigen Spannungen im Säulenkopfbereich optimiert. Ergänzend zur Säulenbemessung ziehen wir bei stark setzungsempfindlichen Auelehmen häufig den CPT-Versuch heran, um die Undrainierte Scherfestigkeit lückenlos über die Tiefe zu erfassen und in das Berechnungsmodell einzuspeisen.
Bemessung von Schottersäulen in Augsburg: Tragfähigkeit im Lechtal
Technisches Referenzbild — Augsburg

Lokale Besonderheiten

Die DIN 1054:2021-04 fordert für die Bemessung von Schottersäulen einen standsicherheitsrelevanten Nachweis gegen das Ausknicken der Einzelsäule, besonders kritisch bei den in Augsburg verbreiteten weichen, organischen Schichten mit cu-Werten unter 15 kN/m². Wird der Umschließungsdruck des umgebenden Bodens überschätzt, kann es bereits während der Herstellung zu einem hydraulischen Grundbruch kommen. Die hohe Sensitivität der Seetonlinsen im Stadtteil Haunstetten gegenüber dynamischer Einbringung erfordert zudem eine angepasste Rüttelenergie. Ein weiterer Risikofaktor ist die unzureichende Qualitätskontrolle nach dem Einbau; ohne Lastplattendruckversuche auf der fertigen Säule und begleitende Rammsondierungen innerhalb des Rasters bleiben Inhomogenitäten im Verbundkörper unerkannt und können zu differenziellen Setzungen am Bauwerk führen.

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Technische Parameter

ParameterTypischer Wert
Säulendurchmesser (üblich)0,60 – 0,80 m
RasteranordnungDreieck- oder Quadratraster
Maximale Tiefebis 15 m (verfahrensabhängig)
Austauschverhältnis10 – 25 %
TragfähigkeitsnachweisDIN 1054:2021-04, EC 7
Setzungsreduktion40 – 70 % gegenüber unbehandeltem Boden
MaterialanforderungKorngröße 20/63 mm, frostsicher

Zugehörige Fachleistungen

01

Geotechnische Voruntersuchung

Aufschluss des Baugrunds mittels Sondierbohrungen und Rammsondierungen zur Bestimmung der Schichtenfolge und der maßgebenden Bodenkennwerte für die Bemessung.

02

Numerische Bemessung

FE-gestützte Berechnung des Verbundsystems aus Säulen und Boden unter Berücksichtigung der Lastausbreitung über den Stopfverdichtungskegel und der Steifigkeitskontraste.

03

Qualitätssicherung im Feld

Durchführung von Lastplattendruckversuchen nach DIN 18134 auf Einzelsäulen und zwischen den Säulen zur Validierung des erreichten Verbesserungsfaktors.

Geltende Normen

DIN EN 1997-1:2014-03 (Eurocode 7), DIN 1054:2021-04 (Baugrund – Sicherheitsnachweise), Handbuch Baugrundverbesserung, AK 2.7 DGGT, DIN 18196 (Bodenklassifikation)

Häufige Fragen

Welche Kosten sind für die Bemessung von Schottersäulen in Augsburg anzusetzen?

Die Honorarkosten für eine vollständige geotechnische Bemessung von Schottersäulen liegen je nach Projektgröße und erforderlichem Erkundungsumfang zwischen 1.250 € und 4.130 €. Dieser Rahmen deckt die Baugrunderkundung, die Ableitung der Bodenkennwerte und die rechnerischen Nachweise nach EC 7 ab.

Wie wird die Wirksamkeit der Schottersäulen in weichen Augsburger Auelehmen nachgewiesen?

Die Wirksamkeit wird durch einen Vorher-Nachher-Vergleich der Sondierergebnisse belegt. Vor der Herstellung erfolgen Drucksondierungen (CPT) und Rammsondierungen, nach dem Einbau werden Lastplattendruckversuche auf der Säule und im Zwischenfeld gefahren. Das Verhältnis der Setzungsbeträge liefert den Verbesserungsfaktor n als zentralen Kennwert der Qualitätskontrolle.

Müssen die Schottersäulen im Grundwasser der Lechebene besonders entwässert werden?

Nein, eine Entwässerung ist in der Regel nicht erforderlich. Das Rüttelstopfverfahren arbeitet im Trockenen oder unter Wasser, und die Säulen selbst wirken als Dränelemente, die Porenwasserüberdrücke abbauen. Entscheidend ist die filterstabile Kornabstufung des Schotters, um Feinteilausspülungen bei wechselnden Grundwasserständen zu verhindern.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Augsburg und seinem Großraum.

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