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Seismische Tomographie (Refraktion/Reflexion) in Augsburg: Fundamente durchschauen

Gemeinsam lösen wir die Herausforderungen von morgen.

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Die Geologie Augsburgs ist ein Erbe der letzten Eiszeiten. Auf den mächtigen, hochdurchlässigen Schotterterrassen des Lechtals, die sich südlich der Innenstadt bis zu 15 Meter auftürmen, täuscht die Oberfläche oft über die wahre Komplexität des Untergrunds hinweg. Die seismische Tomographie schafft hier Klarheit, wo klassische Bohrungen an ihre Grenzen stoßen. Ein unerwarteter Grundwasserstauer inmitten des Quartärkieses oder eine verborgene Rinne mit organischen Sedimenten können die Planung eines Fundaments grundlegend verändern. Mit der Kombination aus Refraktions- und Reflexionsseismik zeichnen wir ein lückenloses Bild des Untergrunds und identifizieren kritische Schichtgrenzen, lange bevor der erste Bagger anrollt. Gerade in den dynamisch wachsenden Stadtteilen wie Haunstetten, wo neue Wohnquartiere auf ehemaligen Kiesabbauflächen entstehen, liefert diese Methode die notwendige Prognosesicherheit für die Baugrunduntersuchung und die Dimensionierung von Tiefgründungen.

Die seismische Tomographie verwandelt die quartären Schotter des Lechtals in ein transparentes Schichtenmodell – unverzichtbar für jede belastbare Gründungsprognose.

Methodik und Umfang

Die römische Gründung 'Augusta Vindelicorum' wuchs auf einem stabilen Hochterrassensporn über dem Zusammenfluss von Lech und Wertach – ein historischer Glücksfall, den moderne Bauvorhaben nicht immer teilen. Heute erstreckt sich die Stadt weit in die Auenlandschaften hinein, wo die Sedimentabfolge unruhiger und die Prognose des Baugrundverhaltens anspruchsvoller wird. Die seismische Tomographie erfasst diese Heterogenität mit einer Auflösung, die punktuelle Aufschlüsse nicht leisten können. Durch die Analyse der Kompressions- und Scherwellengeschwindigkeiten entlang mehrerer Geophonlinien entsteht ein quasi-dreidimensionales Modell, das die Tiefenlage des Grundwasserspiegels, die Mächtigkeit der Kieskörper und die Auflockerungszone zum darunterliegenden Tertiärhügel präzise abbildet. Im Gegensatz zur reinen Refraktionsseismik kombinieren wir die Verfahren, um sowohl flache Brechungshorizonte als auch steil einfallende Reflexionen aus größerer Tiefe zu erfassen. Für die statische Nachweisführung wird daraus ein verlässliches Bodenmodell abgeleitet, das zusammen mit den Ergebnissen des CPT-Versuchs eine konservative und zugleich wirtschaftliche Gründungsplanung ermöglicht.
Seismische Tomographie (Refraktion/Reflexion) in Augsburg: Fundamente durchschauen
Technisches Referenzbild — Augsburg

Lokale Besonderheiten

Mit über 300.000 Einwohnern und einem anhaltenden Zuzugsdruck verdichtet sich Augsburg zusehends auf Flächen, deren Baugrund früher gemieden wurde. Das größte unterschätzte Risiko ist dabei die laterale Variabilität der quartären Kiesfüllung. Innerhalb weniger Meter kann die tragfähige Schotterbank auskeilen und durch eine geringmächtige Seetonlinse ersetzt werden, die bei dynamischer Belastung zu Setzungsdifferenzen führt. Hinzu kommt die hydrogeologische Situation: Der Grundwasserspiegel im Lechtal unterliegt jahreszeitlichen Schwankungen von bis zu zwei Metern und beeinflusst die Scherfestigkeit der bindigen Zwischenlagen erheblich. Eine rein punktuelle Baugrunderkundung mittels Bohrungen übersieht diese Wechsel leicht. Die seismische Tomographie hingegen verfolgt die Schichtkontinuität lateral und deckt Unstetigkeitsflächen sowie verkarstungsverdächtige Zonen im tertiären Untergrund zuverlässig auf. In Verbindung mit der Überprüfung der Böschungsstabilität bei tiefen Baugruben lässt sich das Risiko von unerwarteten Nachbrüchen oder hydraulischen Grundbrüchen signifikant reduzieren.

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Technische Parameter

ParameterTypischer Wert
Angewandte MethodeRefraktions- und Reflexionsseismik (Hybrid-Tomographie)
Erkundungstiefe (Refraktion)Bis 30–50 m unter GOK, abhängig von Schussenergie und Geophonabstand
Erkundungstiefe (Reflexion)Bis 100 m unter GOK, abhängig von Quellsignal und Spreizlänge
Typische Geophonabstände2 m bis 5 m, je nach gewünschter lateraler Auflösung
AuswertungsparameterP-Wellengeschwindigkeit (Vp), S-Wellengeschwindigkeit (Vs), Poissonzahl, dynamische Steifemoduln
Normativer BezugDIN EN 1997-2:2010-10, DIN 18, D7128
TriggerungBeschleunigungsgewicht oder Impulsquelle, GPS-zeitsynchronisiert
BerichtsumfangLaufzeitkurven, Tomogramme, 2D-Geschwindigkeitsprofile, Geotechnischer Kurzbericht

Zugehörige Fachleistungen

01

Hybrid-Seismik für Ingenieurbau

Kombination aus Refraktions- und Reflexionsmessung auf einer Linie zur lückenlosen Erfassung des Schichtaufbaus. Ideal für Brückenwiderlager, Hochhausgründungen und Tunnelvorerkundung im Lechtal.

02

2D-Tomographie mit Scherwellen

Ergänzende Erfassung der Vs-Geschwindigkeit zur Ableitung dynamischer Bodenkennwerte. Notwendig für die Bewertung der Bodenklasse nach DIN EN 1998-1 und die Bestimmung der Setzungsempfindlichkeit bindiger Schichten.

03

Grundwasserhorizont-Kartierung

Spezielle Auswerteroutine zur Verfolgung des Grundwasserspiegels und gespannter Aquifere über große Distanzen. Liefert die Basis für eine sichere Wasserhaltungsplanung bei tiefen Baugruben in den quartären Kiesen Augsburgs.

Geltende Normen

DIN EN 1997-2:2010-10 (Eurocode 7, Ergänzungsregeln), DIN 18 (Standard Guide for Using the Seismic Refraction Method), DIN 18 (Standard Guide for Using the Seismic Reflection Method), DIN 4020:2010-12 (Geotechnische Untersuchungen)

Häufige Fragen

Mit welchen Kosten muss man für eine seismische Tomographie in Augsburg rechnen?

Die Kosten für eine seismische Tomographie in Augsburg liegen typischerweise zwischen €2.580 und €4.390, abhängig von der Profillänge, der Anzahl der Geophonauslagen und der gewählten Anregungsquelle. Kurze Profile zur Baugrubenvorerkundung sind am unteren Ende angesiedelt, während lange Transekten mit Kombination aus P- und S-Wellenmessung den oberen Bereich ausmachen.

Welche Eindringtiefe erreicht das Verfahren im Augsburger Kies?

Die Refraktionstomographie erreicht in den dicht gelagerten quartären Schottern Augsburgs typischerweise Tiefen zwischen 30 und 50 Metern, vorausgesetzt die Profillänge beträgt das Vier- bis Fünffache der Zieltiefe. Die Reflexionsseismik kann mit entsprechender Quellenergie auch noch das Tertiär in über 80 Metern Tiefe abbilden, was besonders bei Pfahlgründungen im östlichen Stadtgebiet relevant ist.

Wie läuft eine Messkampagne in der Innenstadt ab?

Die Messkampagne wird auf die örtlichen Gegebenheiten Augsburgs abgestimmt. Innerstädtisch arbeiten wir mit Impulsquellen, die den Verkehrsfluss nicht unterbrechen, und verlegen die Geophonlinien bevorzugt in Grünstreifen oder entlang von Gehwegen. Jede Messung wird vom Team vor Ort geleitet und dauert je nach Profillänge zwischen einem halben und zwei Tagen. Die Auswertung erfolgt anschließend im Labor mit spezieller Laufzeittomographie-Software.

Welche Bodenkennwerte lassen sich aus den seismischen Geschwindigkeiten ableiten?

Aus den gemessenen P- und S-Wellengeschwindigkeiten werden die dynamischen Elastizitätsparameter wie der dynamische Elastizitätsmodul, der Schubmodul und die Poissonzahl abgeleitet. Über empirische Korrelationen, die an die quartären Böden Augsburgs angepasst sind, lassen sich zudem Abschätzungen zur Lagerungsdichte der Kiese und zur Konsistenz bindiger Zwischenlagen treffen, die direkt in die Bemessung nach Eurocode 7 einfließen.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Augsburg und seinem Großraum.

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