GEOTECHNIK
Potsdam, Germany
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Felddurchlässigkeitsversuch in Potsdam – Lefranc und Lugeon nach DIN EN ISO 22282

In Potsdam entscheidet der Untergrund über jedes Bauprojekt. Die quartären Talsande der Havel und die darunterliegenden Geschiebemergel der Weichsel-Kaltzeit sind extrem heterogen – hier mit einem pauschalen Labor-kf-Wert zu rechnen, führt regelmäßig zu teuren Wasserhaltungsschäden. Der Felddurchlässigkeitsversuch nach Lefranc und Lugeon liefert den echten Gebirgsdurchlässigkeitsbeiwert am Ort der späteren Belastung. Unser Team führt die Versuche gemäß DIN EN ISO 22282-2 und -3 durch, mit automatischer Datenerfassung und Auswertung nach Hvorslev für den instationären Bereich. Gerade in den tieferen Rinnenstrukturen unter der Innenstadt, wo der diluviale Sand mehr als 30 Meter mächtig werden kann, ist die kombinierte Auswertung beider Methoden oft die einzige verlässliche Grundlage für die Bemessung von Baugrubenumschließungen und die hydrologische Baubegleitung. Ergänzend setzen wir die Korngrößenanalyse ein, um die Sieblinie mit den Felddaten abzugleichen und die Sickergefährdung nach Terzaghi zu bewerten.

Ein Lefranc-Versuch im Bohrloch bildet den kf-Wert über den natürlichen Schichtverband ab – im Labor ermittelte Werte an Einzelproben liegen oft um den Faktor 10 daneben.

Methodik und Umfang

Ein klassischer Fehler in Potsdam: Der Bodengutachter entnimmt in 5 Meter Tiefe eine S-Probe aus dem Geschiebemergel, fährt damit ins Labor und ermittelt einen kf-Wert von 1×10⁻⁹ m/s. Daraufhin plant der Tragwerksplaner die Bohrpfahlwand ohne Grundwasserandrang. In Wirklichkeit lag die Probe zufällig in einer tonigen Linse, während zwei Meter daneben eine sandig-kiesige Schmelzwasserrinne mit kf > 5×10⁻⁴ m/s verläuft. Genau deshalb arbeiten wir mit gestaffelten Lefranc-Versuchen im Bohrloch: In bindigen Schichten mit konstanter Druckhöhe, in durchlässigeren Lagen als instationärer Versuch mit definiertem Absenkbetrag. Bei Felshorizonten, die im Raum Potsdam allerdings selten oberflächennah anstehen, kommt der Lugeon-Versuch mit Doppelpacker und fünf Druckstufen nach Houlsby zur Anwendung. Die Versuchsstrecken legen wir erst nach der geologischen Kernansprache fest – nie nach einem starren Bohrraster. Die Auswertung erfolgt stationär nach Darcy für den Lefranc-Versuch und über die Lugeon-Kennzahl für den Fels, wobei wir die Formbeiwerte streng nach den Empfehlungen des Arbeitskreises Baugruben (EAB) ansetzen.
Felddurchlässigkeitsversuch in Potsdam – Lefranc und Lugeon nach DIN EN ISO 22282

Lokale Besonderheiten

Wir haben ein Bauvorhaben in der Brandenburger Vorstadt begleitet, wo ein fünfgeschossiger Wohnblock mit Tiefgarage entstehen sollte. Der Baugrund war als 'überwiegend schwach durchlässig' eingestuft worden. Die Wasserhaltung war auf 8 m³/h ausgelegt. Beim Aushub der Baugrube in 6 Meter Tiefe brach eine alte Schmelzwasserrinne an der Westseite auf – der Zufluss sprang innerhalb von zwei Stunden auf über 40 m³/h. Die Baugrube soff ab, die Spundwand wurde unterspült. Die Ursache: kein einziger Feldversuch in der Planungsphase. Die nachträglichen Lefranc-Messungen in der Rinne ergaben kf-Werte von 8×10⁻³ m/s, also vier Zehnerpotenzen über der Laborprognose. Die Sanierung kostete 180.000 Euro und warf den Bauzeitenplan um vier Monate zurück. Seither bestehen wir bei jedem Projekt im Havelland auf einer gestaffelten Felddurchlässigkeitskampagne, abgestuft nach den Schichtgrenzen des Schichtenverzeichnisses. Ein Feldversuch ist keine Kür, sondern die Minimalanforderung an eine belastbare Baugrubenbemessung.

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Geltende Normen

DIN EN ISO 22282-2:2012 – Geotechnische Erkundung, Feldversuche, Teil 2: Lefranc, DIN EN ISO 22282-3:2012 – Geotechnische Erkundung, Feldversuche, Teil 3: Lugeon, DIN 4020 – Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke, EAB – Empfehlungen des Arbeitskreises Baugruben, Kapitel Wasserhaltung

Zugehörige Fachleistungen

01

Lefranc-Versuch im Bohrloch

Der Standardversuch für Lockergesteine. Wir setzen die Filterstrecke gezielt in die erkundungsbedürftige Schicht, packern oberhalb ab und fahren den Versuch stationär bei konstanter Druckhöhe (bindig) oder instationär mit fallender Druckhöhe (rollig). Geeignet für kf-Werte zwischen 1×10⁻⁷ und 5×10⁻³ m/s. Einsatz bei Baugruben, Versickerungsanlagen und Grundwasserabsenkungen.

02

Lugeon-Versuch im Fels

Der Doppelpacker-Versuch für geklüfteten Fels. Wir testen die Durchlässigkeit des Gebirges unter fünf steigenden und fallenden Druckstufen, um hydraulisches Aufreißen zu erkennen und den echten Gebirgs-kf-Wert zu bestimmen. Auswertung nach Houlsby mit Lugeon-Kennzahl. In Potsdam relevant für Bauvorhaben, die den Rupelton erreichen oder Verwerfungszonen durchörtern.

Typische Parameter

ParameterTypischer Wert
NormengrundlageDIN EN ISO 22282-2 (Lefranc), -3 (Lugeon)
Bohrdurchmesser Lefranc100–200 mm, abhängig von Tiefenstufe
Versuchsart bindigKonstante Druckhöhe (stationär)
Versuchsart rolligInstationär mit fallender Druckhöhe
Lugeon-Druckstufen5 Stufen (0.5–1.0 MPa), Doppelpacker
Auswertemethode LefrancStationär nach Darcy, instationär nach Hvorslev
DokumentationProtokoll mit Q/h-Diagramm und Formbeiwert

Häufige Fragen

Was kostet ein Lefranc-Versuch in Potsdam?

Ein einzelner Lefranc-Versuch im Bohrloch liegt in Potsdam je nach Bohrtiefe und erforderlicher Logistik zwischen €510 und €1060. Der Preis umfasst die Installation des Packers, die Durchführung des Versuchs mit automatischer Datenerfassung und die Auswertung mit kf-Berechnung nach Hvorslev oder Darcy. Bei Kampagnen mit fünf oder mehr Versuchen in einer Bohrung reduzieren sich die Kosten pro Versuch durch den geringeren Rüstaufwand.

Wann ist ein Lugeon-Versuch statt eines Lefranc-Versuchs nötig?

Immer dann, wenn der Baugrund aus Fels besteht oder Felshorizonte anstehen. Der Lugeon-Versuch arbeitet mit einem Doppelpacker im Bohrloch und testet das Gebirge unter vordefinierten Druckstufen. In Potsdam ist das selten der Fall, da die quartären Lockersedimente meist über 50 Meter mächtig sind – relevant wird der Lugeon-Versuch erst, wenn tiefere Pfahlgründungen den Rupelton oder Gipskeuper erreichen.

Wie viele Versuche brauche ich für eine Baugrube in Potsdam?

Das hängt vom Schichtenprofil ab. In den heterogenen Talsanden der Havel rechnen wir mit mindestens einem Lefranc-Versuch pro hydraulisch relevanter Schicht – also bei einer typischen Wechselfolge aus Sand, Geschiebemergel und Beckenschluff schnell fünf bis sieben Versuche pro Bohrprofil. Die EAB empfiehlt eine Mindestanzahl von drei Versuchen pro Grundwasserleiter, um die Streuung des kf-Werts statistisch abzusichern.

Können Sie den Versuch auch im Grundwassermessstellenausbau durchführen?

Ja, das ist sogar der Regelfall. Wir setzen den Lefranc-Versuch häufig in temporären Grundwassermessstellen ein, die wir vorher mit Filterkies und Abdichtung ausbauen. So erhalten Sie aus derselben Bohrung sowohl den kf-Wert als auch die spätere Grundwasserüberwachungsstelle – das spart Bohrungen und reduziert die Erkundungskosten im Projekt.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Potsdam und seinem Großraum.

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