Kassel
Kassel, Germany

Triaxialversuch nach DIN in Kassel – Laboruntersuchung zur Scherfestigkeit

Die geotechnische Erkundung des Kasseler Beckens stellt Ingenieure seit den großen Infrastrukturprojekten der Nachkriegszeit vor besondere Herausforderungen. Das Stadtgebiet erstreckt sich entlang der Fulda und wird im Westen vom Habichtswald mit seinen Basaltkuppen begrenzt, während östlich die Buntsandstein-Schichtstufe des Reinhardswaldes ansteigt. Diese geologische Vielfalt – von quartären Flusssedimenten über tertiäre Tone bis zu verwittertem Buntsandstein – erfordert eine differenzierte Bestimmung der Scherparameter. Der Triaxialversuch liefert hierfür die belastbarste Datengrundlage, weil er im Gegensatz zu einfachen Rahmenscherversuchen die realen Spannungszustände im Baugrund abbildet. In unserem Labor führen wir konsolidierte, drainierte (CD) und undrainierte (CU) Triaxialversuche durch, die exakt auf die jeweilige Baugrundsituation im Kasseler Raum abgestimmt sind. Ergänzend setzen wir bei schwer zugänglichen Schichten auf die Korngrößenanalyse, um das bodenmechanische Bild zu vervollständigen.

Der Triaxialversuch bildet den Spannungszustand im Baugrund realistisch ab – kein anderer Laborversuch liefert Kohäsion und Reibungswinkel mit vergleichbarer Genauigkeit.

Leistungsmerkmale in Kassel

Bei der Erweiterung eines Gewerbeparks im Kasseler Osten trafen wir auf eine Wechsellagerung aus sandigem Ton und tonigem Schluff, die unterhalb von 4 Metern eine ausgeprägte Überkonsolidierung aufwies – ein typisches Bild der eiszeitlichen Druckbelastung in Nordhessen. Der Bauherr plante eine Flachgründung mit Bodenplatten, doch die Setzungsprognose nach DIN 4019 erforderte verlässliche Steifigkeits- und Scherparameter. Wir entnahmen ungestörte Proben nach DIN EN ISO 22475-1 und führten drei konsolidierte undrainierte Triaxialversuche mit Porenwasserdruckmessung durch. Die Auswertung nach dem Mohr-Coulombschen Bruchkriterium ergab eine effektive Kohäsion von 12 kPa und einen Reibungswinkel von 27°, was die Planung einer lastverteilenden Schotterschicht unter den Bodenplatten erforderlich machte. Der gesamte Versuchsablauf – von der Sättigung über die Konsolidation bis zum Abscheren mit 0,02 mm/min – folgt strikt der DIN EN ISO 17892-8:2018. Jeder Probekörper wird mit einer B-Wert-Kontrolle auf Sättigung geprüft, bevor die eigentliche Scherphase beginnt.
Triaxialversuch nach DIN in Kassel – Laboruntersuchung zur Scherfestigkeit
Triaxialversuch nach DIN in Kassel – Laboruntersuchung zur Scherfestigkeit
ParameterTypischer Wert
VersuchsartenCD (drainiert), CU (undrainiert), UU (undrainiert, unkonsolidiert)
Probekörperdurchmesser50 mm, 70 mm, 100 mm
Maximale Zellspannung1.500 kPa
PorenwasserdruckmessungElektronische Druckaufnehmer, Genauigkeit ±1 kPa
SättigungsprüfungB-Wert nach Skempton ≥ 0,95
Abschergeschwindigkeit0,002 bis 2 mm/min, geregelt über Präzisionsspindelantrieb
Normative GrundlageDIN EN ISO 17892-8:2018, DIN EN ISO 17892-9 für Konsolidation
BerichtsumfangSpannungs-Dehnungs-Diagramme, Mohr-Coulomb-Hüllkurve, effektive und totale Parameter

Lokale geotechnische Bedingungen in Kassel

Kassel liegt auf 167 m ü. NHN in einer seismisch moderat aktiven Zone, die nach DIN EN 1998-1/NA der Erdbebenzone 1 zugeordnet ist. Die tonigen Böden des Rupelton-Horizonts, die weite Teile des Stadtgebiets unterlagern, neigen bei Wasserzutritt zu plastischer Verformung, was ohne belastbare Scherparameter zu unkalkulierbaren Risiken führt. Ein Verzicht auf den Triaxialversuch bedeutet, dass weder die Standsicherheit von Böschungen noch die Tragfähigkeit von Tiefgründungen rechnerisch nachgewiesen werden kann. Gerade bei Bauvorhaben im Einflussbereich der Fulda, wo schwankende Grundwasserstände die effektiven Spannungen verändern, ist der undrainierte Versuch mit Porenwasserdruckmessung unverzichtbar. Das Kasseler Tiefbauamt fordert für Baugruben tiefer als 5 Meter ohnehin einen Standsicherheitsnachweis nach EC 7, der ohne triaxial ermittelte Scherparameter nicht führbar ist.

Benötigen Sie eine geotechnische Bewertung?

Antwort innerhalb von 24h.

Anwendbare Normen: DIN EN ISO 17892-8:2018 – Triaxialversuch, DIN EN ISO 17892-9:2018 – Konsolidationsversuche, DIN EN 1997-2 (Eurocode 7) – Erkundung und Untersuchung des Baugrunds, DIN 18137 – Bestimmung der Scherfestigkeit (ergänzend)

Unsere Leistungen

Unser Leistungsspektrum im Bereich Triaxialversuch umfasst die gesamte Prozesskette von der Probenahme bis zur Parameterableitung für die numerische Simulation. Wir arbeiten eng mit den ausführenden Bohrteams zusammen, um die Probenqualität nach DIN EN ISO 22475-1 sicherzustellen.

Standard-Triaxialversuch (CD/CU/UU)

Durchführung konsolidierter drainierter oder undrainierter Triaxialversuche an bindigen und nichtbindigen Böden aus dem Kasseler Raum. Inklusive Sättigungsphase, Konsolidation und gesteuerter Abscherung mit elektronischer Messwerterfassung.

Erweiterte Auswertung und Gutachten

Ableitung der effektiven Scherparameter (φ', c') und der totalen Parameter (φu, cu) für geotechnische Nachweise nach EC 7. Darstellung der Spannungspfade im p'-q-Diagramm und Übergabe der Parameter als Eingangsgrößen für FEM-Berechnungen.

Häufige Fragen

Welche Bodenarten aus dem Kasseler Raum können im Triaxialversuch geprüft werden?

Wir prüfen bindige Böden wie die tertiären Tone und Schluffe des Kasseler Beckens sowie sandige und kiesige Auffüllungen bis zu einer maximalen Korngröße von 20 Millimetern. Stark verwitterter Buntsandstein kann als Festgestein ebenfalls triaxial untersucht werden, sofern die Probekörper im Labor präparierbar sind.

Was kostet ein Triaxialversuch für ein Bauvorhaben in Kassel?

Ein Satz von drei Triaxialversuchen liegt je nach Versuchsart (CD, CU oder UU) und Probendurchmesser zwischen 1.770 und 2.710 Euro. Der genaue Preis hängt vom erforderlichen Konsolidationsdruck und der Anzahl der Laststufen ab. Wir erstellen vorab ein verbindliches Angebot, das alle Labor- und Auswertungskosten umfasst.

Wie lange dauert es bis die Ergebnisse vorliegen?

Die reine Versuchsdauer beträgt pro Probe je nach Durchlässigkeit 2 bis 5 Tage, da die Konsolidationsphase bei tonigen Böden aus dem Kasseler Becken zeitintensiv ist. Mit Probenvorbereitung und Auswertung rechnen Sie mit einer Gesamtlaufzeit von 5 bis 8 Werktagen ab Probeneingang im Labor.

Abdeckung in Kassel