Tiefgründungen

Fachwissen vom Spezialisten

Bei, an der Geländeoberfläche anstehendem, nicht tragfähigem, setzungsempfindlichem oder heterogenem Baugrund, der für ein zu gründendes Bauwerk unverträgliche Setzungen oder Setzungsunterschiede erwarten lässt, ist eine sichere Lastabtragung nur mittels einer Tiefgründung zu erreichen.

Im Vergleich zu einer Flachgründung, bei der die Bauwerkslasten direkt in dem, unter den Fundamenten anstehenden, von Natur aus tragfähigen Baugrund abgetragen werden können, müssen diese Lasten bei einer Tiefgründung, bis in tieferliegende, tragfähige Bodenschichten geführt werden.

Man unterscheidet Tiefgründungen nach den verschiedenen Möglichkeiten, den auf Geländehöhe in der Natur vorgefundenen, nicht tragfähigen Baugrund entweder durch geeignete Maßnahmen in seinen Eigenschaften so zu verändern (verdichten), dass die Bauwerkslasten aufgenommen werden können, oder bei denen diese Lasten durch Bauelemente aus Holz, Stahl, Beton oder Stahlbeton bis in tragfähige Schichten geführt werden. Letztere Verfahren werden allesamt als Pfahlgründung bezeichnet, man unterscheidet dabei, wie die Pfähle in den tragfähigen Baugrund eingebracht werden, im Wesentlichen ist dabei von Bohr- oder Rammpfählen die Rede.

Baugrundverbesserung und pfahlähnliche Elemente

Bei bestimmten Zusammensetzungen des nicht tragfähigen Baugrundes kann dieser durch dynamische Verfahren entweder verdichtet, (z.B. durch Fallgewichte) oder durch Vibration eingebrachtes, verdichtbares Material (Kies, Kiessand, Steinbruchabraum) in der Art „verbessert“ werden, dass eine prozentuale Erhöhung der Tragfähigkeit des Bodens stattfindet. Bei diesen Verdichtungsverfahren spricht man von einer Baugrundverbesserung. Bis in tragfähigen Baugrund vibrierte, sogenannte „Rüttelsäulen“ können durch Zugabe von Bindemitteln hydraulisch gebunden werden, ähneln dann in ihrer äußeren Form Pfählen und werden deshalb als „pfahlartige Elemente“ bezeichnet.

Verschiedene Pfahlsysteme

Bei Bohrpfählen, die in der Regel in Ortbeton hergestellt werden, wird zunächst ein Stahlrohr in den Boden gedrückt und das darin befindliche Bodenmaterial ausgebohrt. Nach Erreichen einer tragfähigen Schicht (z.B. auch Fels) wird der Hohlraum im Rohr mit Beton ausgegossen und gleichzeitig das Bohrrohr zur Wiederverwendung gezogen. Die Herstellung eines Ortbetonbohrpfahles läßt sich auch mittels eines durchgehenden Schneckenbohrers (ähnlich einem Korkenzieher) bewerkstelligen, indem nach Erreichen tragfähiger Schichten das Bohrloch, unter gleichzeitigem Ziehen der Bohrschnecke von unten her mit Beton verfüllt wird.

Fertigteilrammpfähle aus Stahl oder Stahlbeton werden durch mäklergeführte Freifallgewichte in den Baugrund getrieben, verdrängen dabei den durchrammten Boden seitlich und erzeugen schon während des Einbringens eine gewisse Mantelreibung. Bei Erreichen tragfähiger Schichten wächst der „Eindringwiderstand“ des Bodens, die Pfähle müssen mit erhöhter Energie eingerammt werden und erreichen schließlich nach gewissen Kriterien durch Mantelreibung und Spitzenwiderstand die geforderte Tragfähigkeit. Diese Pfahl-systeme können bei nahezu allen Baugrundverhältnissen eingesetzt werden und bieten gegenüber Ortbetonsystemen zum Teil erhebliche Bauzeitvorteile.

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