Die quartären Weichschichten der Wesermarsch, die den Untergrund von Bremerhaven auf bis zu 25 Metern Tiefe prägen, bestehen aus Weich- und Kleiablagerungen mit extrem niedrigen Scherparametern und hohem Porenwasseranteil. In diesem maritim beeinflussten Gebiet erfordert die geplante Konsolidierung von Bauflächen eine präzise Bemessung von vertikalen Dräns (vorgefertigt), um die Setzungszeit von mehreren Jahrzehnten auf wenige Monate zu reduzieren. Die hydraulische Durchlässigkeit der bindigen Böden liegt häufig unter kf = 1·10⁻⁹ m/s, sodass ohne künstliche Drainage keine wirtschaftliche Bauzeit erreichbar ist. Vor der Entscheidung für das Dränsystem sollte eine Bodenklassifikation die genauen Kornverteilungen liefern und ein Versuch zur Konsolidation die Setzungsprognose absichern.
In den Weichschichten der Wesermarsch reduzieren vorgefertigte Vertikaldräns die Konsolidationszeit von Jahrzehnten auf Monate, sofern die Bemessung die Anisotropie des Bodens korrekt abbildet.
Methodik und Umfang
- Horizontale und vertikale Durchlässigkeit des Bodens (kv/kh-Verhältnis)
- Vorbelastungsgrad und Überkonsolidationsverhältnis (OCR)
- Anisotropie der Konsolidation in den Weichschichten
- Setzungstoleranzen für angrenzende Hafenanlagen
Lokale Besonderheiten
Bremerhaven liegt durchschnittlich nur 2 Meter über Normalnull, sodass Grundwasser in weiten Teilen des Hafengebiets bis knapp unter Geländeoberfläche ansteht. In diesem Umfeld birgt eine fehlerhafte Bemessung von vertikalen Dräns (vorgefertigt) das Risiko von unkontrollierten Differentalsetzungen an Kaimauern und Gebäuden. Insbesondere die Vernachlässigung der horizontalen Durchlässigkeit in geschichteten Weichsedimenten kann zu einer Überschätzung des Dräneffekts führen. Ein ergänzender Versuch zur Durchlässigkeit im Labor liefert die notwendige Parameterkalibrierung.
Benötigen Sie eine geotechnische Bewertung?
Antwort innerhalb von 24h.
E-Mail: kontakt@geotechnik.sbsGeltende Normen
DGGT AK 2.5 – Empfehlungen für den Entwurf und die Berechnung von Erdkörpern mit Vertikaldräns, Eurocode 7 (EN 1997-1:2004) – Abschnitt 2.4: Geotechnische Bemessung, DIN 18137-3:2000 – Baugrund, Versuche und Versuchsgeräte, Bestimmung der Konsolidation, ISO 25649:2007 – Kunststoff-Banddräns für die Bodendränage
Zugehörige Fachleistungen
Standortanalyse und Parameterermittlung
Entnahme ungestörter Bodenproben aus den Weichschichten der Wesermarsch, Laborversuche zur kv/kh-Anisotropie, Durchlässigkeits- und Kompressionsversuche nach DIN 18137-3.
Hydraulische Dimensionierung des Dränsystems
Berechnung des optimalen Dränrasters, Bestimmung der Dränlänge und des äquivalenten Durchmessers unter Berücksichtigung der Vorlastdauer.
Setzungsprognose und Konsolidierungsüberwachung
Numerische Simulation der zeitabhängigen Setzungen, Festlegung von Messpunkten für Porenwasserdruckgeber und Inklinometer vor Ort.
Typische Parameter
Häufige Fragen
Welche Bodenparameter sind für die Bemessung von vertikalen Dräns in Bremerhaven entscheidend?
Neben dem Durchlässigkeitsbeiwert kf und dem Konsolidationsbeiwert cv ist vor allem die horizontale Durchlässigkeit kh wichtig, da die Weichschichten der Wesermarsch ausgeprägte Anisotropie aufweisen. Ohne diese Werte kann die Dränwirkung um bis zu 40 % überschätzt werden.
Wie tief müssen die vorgefertigten Dräns in den Bremerhavener Böden eingebaut werden?
Die Dränlänge richtet sich nach der Mächtigkeit der konsolidierbaren Weichschicht. In Bremerhaven sind Tiefen von 10 bis 25 Metern üblich. Die Dräns müssen die durchlässige Sandschicht am Liegenden erreichen, damit das Porenwasser abfließen kann.
Welchen Einfluss hat der Grundwasserstand auf die Dränbemessung?
Der Grundwasserstand liegt in Bremerhaven oft nur 0,5 bis 1 Meter unter Gelände. Er bestimmt maßgeblich den Porenwasserüberdruck, der durch die Dräns abgebaut werden muss. Ein zu geringer Dränabstand kann bei hohem GW-Spiegel zu kolmatierten Dräns führen.
Wie viel kosten eine Bemessung und die baubegleitende Überwachung von Vertikaldräns in Bremerhaven?
Die Kosten für die geotechnische Planung und Bemessung liegen je nach Komplexität zwischen 690 und 2.290 EUR. Hinzu kommen die baubegleitende Setzungsmessung und Porenwasserdrucküberwachung, die volumenabhängig kalkuliert werden.