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Rammsondierung

Neben den bekannten direkten Methoden zur Baugrunderkundung wie Bohrungen und Schürfe, bei denen die Bodenschichten durch Entnahme von Bodenmaterial direkt hinsichtlich Ihrer Zusammensetzung und Genese untersucht werden können, wurden im Laufe der Zeit eine Vielzahl indirekter geotechnischer Untersuchungsmethoden und Messungen entwickelt. Hierzu gehören u.a. Sondierungen.

Ziel von Sondierungen ist die Untersuchung der Bodenschichten in ihrer natürlichen ungestörten Lagerung. Voraussetzung für die Auswertung ist dabei jedoch immer das Wissen um den anstehenden Boden, weshalb eine Kombination aus direkten und indirekten Methoden durchgeführt werden sollte.

Beim Sondieren erfolgt das Einrammen bzw. Eindrücken von Sonden in den Boden oder nach dem Vortrieb in den Boden das Drehen um die Längsachse. Als Messergebnis wird der Bodenwiderstand gegen das Einrammen bzw. Eindrücken und Drehen der Sonden erfasst.

Eine der ältesten bekannten indirekten Methoden zur geotechnischen Untersuchung ist die Messung des Bodenwiderstandes durch Eindrücken einer Sondierstange (Metallstange) in den Boden. Diese Sondiermethode wurde bereits am Ende des 19. Jahrhunderts mittels dem sogenanntem „Sondiereisen“ zur Untersuchung des Bodens eingesetzt. Das Sondiereisen wurde dabei unmittelbar nach dem Aushub der Baugrube von der vorgesehenen Gründungssohle aus in den anstehenden Boden niedergebracht. Anhand der Beobachtungen beim Sondieren wurde auf die Qualität des Baugrundes geschlossen.

Einige damalige Hinweise aus der Literatur bezüglich der Ergebnisbewertung (Der Grundbau, Deutsche Bauzeitung, Berlin, 1906) liefern auch heutzutage noch gute Anhaltspunkte für den Geotechniker zur Interpretation der Felduntersuchungen: „Beim Eindringen der Spitze in den Boden erhält man durch Geräusch und Gefühl Aufschluss über Dichtigkeit und Art der durchstoßenen Schichten. Sand und Kies knirschen an der Stange, Lehm erweist sich als zähe, Torf als hohl oder speckig und häufig von ungleichem Widerstand, Mutterboden gibt einen dumpfen Ton. Steht die Stange in Sand oder Kiesschichten, so reibt sie sich blank; steht dieselbe in Ton und Lehm, so wird sie von anhaftenden Teilchen gelblich oder bläulich gefärbt; stand sie in Torf, so fühlt sie sich klebrig an. In wassergesättigten Boden oder bei Lagerung unter offenem Wasser werden die anhaftenden Lehm- oder Torfteilchen beim Herausziehen der Stange abgestreift oder abgespült…“

Die Art der Anwendung zur qualitativen Beurteilung der Bodenschichten hinsichtlich ihrer Lagerung durch Sondierungen, insbesondere der Rammsondierungen, hat sich im Prinzip bis heute nicht geändert. Die als Rammsondierung bekannte Methode wird – in ihrer leichten Handausführung – auch als Künzelstab bezeichnet, denn Künzel schlägt bereits 1936 in der Zeitschrift Bauwelt vor, das die Sondierstange nach einheitlichen Regeln als Prüfstab zur Bestimmung des Bodenwiderstandes zu verwenden sei.

Die Verwendung der Rammsondierung wurde in späteren Jahren in der DIN 4094 einheitlich geregelt, deren letzte Fassung aus dem Jahre 2002 stammt und im Jahre 2005 durch die DIN EN ISO 22476-2 ersetzt wurde.

Entscheidend für die praktische Anwendung und Ergebnisbewertung ist jedoch immer die Erfahrung des Geotechnikers, da viele Faktoren die Messergebnisse beeinflussen.

Die Rammsonde, insbesondere die leichte Handausführung – die DPL-5 – entwickelte sich im Laufe der Jahre zu einer sehr beliebten Methode zur Überprüfung der Verdichtung künstlicher Schüttungen und – gerade unter beengten Verhältnissen – im Leitungsbau.

Bei der Durchführung einer Rammsondierung erfolgt das definierte Einrammen bzw. Einschlagen der Rammsonde mit definierter Energie und Fallhöhe. Die Sonde wird dabei in den Boden eingetrieben mittels einem definiertem Fallgewicht. Die Anzahl der Schläge pro 10cm Eindringtiefe (N10) werden in einem Rammdiagramm dokumentiert. Es gibt sowohl einfache handbetriebene Ausführungen für Rammsonden als auch automatische Geräte (z.B. als pneumatische Ausführung) mit Erfassung der Messergebnisse.

Zum Bedauern für den Baugrundgutachter / Bodengutachter wurde in der aktuellen DIN EN ISO 22476-2 die leichte Rammsonde DPL-5 (Spitzenquerschnitt von 5 cm² / Masse des Rammbären von 10 kg) nicht übernommen, obwohl diese sich gerade bei der praktischen Tätigkeit und Untersuchung im Feld nun schon über Jahrzehnte hierzulande sehr gut bewährt hat. Die DIN EN ISO 22476-2 enthält „nur“ noch die leichte Ausführung der Rammsonde DPL mit größerem Spitzenquerschnitt von 10 cm².

Neben der leichten Rammsondierung gibt es u.a. noch die mittelschwere Rammsondierung DPM (Dynamic Probing Medium, Spitzenquerschnitt von 10 cm² / Masse des Rammbären von 30 kg), die schwere Rammsondierung DPH (Dynamic Probing Heavy, Spitzenquerschnitt von 15 cm² / Masse des Rammbären von 50 kg) und die DPSH – superschwere Rammsondierung (Dynamic Probing Super Heavy, Spitzenquerschnitt von 16 / 20 cm² / Masse des Rammbären von 63,5 kg). Diese Varianten – mit größerem Gewicht und Spitzenquerschnitt – sind besonders für größere Aufschlusstiefen geeignet.