Rüttelstopfverdichtung (RSV): Einfluss auf die Durchflusskapazität des Grundwasserleiters

Ausgangslage

Inwiefern die Anwendung von Rüttelstopfverdichtung den Untergrund beeinflusst, wurde bereits in einem früheren Projekt der BFH und der Keller-MTS AG (Innosuisse-Projekt aus dem Jahr 2015 «13011.1 PFIW-IW Entwicklung von Schottersäulen durch Rüttelstopfverdichtung, zur Verwendung in Grundwasserschutzzonen Au») untersucht. Es werden qualitative Werte bezüglich der Beeinflussung der Durchflusskapazität des Grundwasserleiters geliefert. In der Schweiz können Anlagen, die unter den mittleren Grundwasserspiegel reichen, im Au-Bereich nur bewilligt werden, soweit sie die Durchflusskapazität gegenüber dem unbeeinflussten Zustand nicht um mehr als 10% verringern ^[1]. Es werden fallweise Berechnungen mit quantitativen Werten für den Nachweis zur Erfüllung der in der Schweiz geltenden Regeln gefordert, zum Beispiel im Kanton Bern^[2]. Im Rahmen einer Masterarbeit wird ein Programm entwickelt, das dazu dient, die notwendigen Nachweise zu erbringen (10%-Regel). In der Arbeit werden die Anforderungen an die Nachweisführung, welche von Kanton zu Kanton unterschiedlich ausfallen, berücksichtigt.

Vorgehen

In einem ersten Schritt werden die Unterschiede in den kantonalen Richtlinien zur 10%-Regel analysiert und so weit als möglich Kantonsgruppen mit denselben Anforderungen gebildet. Unklarheiten in den Anforderungen werden aufgezeigt und im Rahmen dieser Arbeit durch fundierte Annahmen beseitigt. In der Folge können die erforderlichen Nachweise geführt werden. Die Resultate aus dieser Grundlagenstudie werden in einem allgemeinen Berechnungstool integriert.

Das Berechnungstool soll nebst den kantonalen Anforderungen die Beeinflussung durch unterschiedliche Gründungsmethoden vergleichen können. Die geologischen Randbedingungen (Anzahl Bodenschichten, Mächtigkeit der Bodenschichten, Bodeneigenschaften, Durchlässigkeit der Bodenschichten im unbeeinflussten Zustand) werden durch den Anwender des Tools je nach Situation als Randbedingungen eingegeben.

Für Rüttelstopfsäulen sind die Säulenparameter und deren Ausbreitung zu definieren, um den Nachweis führen zu können. Die Ausbreitung und auch die Durchlässigkeiten (Säule, Ringraum) sind abhängig von der anstehenden Geologie. Es wird ein Konzept für Feldstudien erarbeitet, mit welchen die unbekannten Parameter bestmöglich bestimmt werden können. Abschliessend werden Anforderungen an die Baugrunduntersuchung formuliert, welche die Nachweisführung vor/ während der Projektierungsphase erleichtern würden.

Ergebnisse

Erwartete Ergebnisse

• Berechnungstool für die Nachweisführung zur bekannten 10%-Regel
• Versuchskonzept zur Ermittlung der Ausbreitung der Rüttelstopfsäulen und deren Ringraum, sowie deren jeweiligen Durchlässigkeitsparameter

Ausblick

Eine Möglichkeit auf der Arbeit aufzubauen ist, die verbesserten Kenntnisse durch die vorgeschlagene Vorgehensweise bei der Baugrunduntersuchung zu nutzen, um das Tragverhalten von Schottersäulen genauer abschätzen zu können.

Weitere Informationen

Projektpartner

www.keller-mts.ch

Forschungseinheit

Geotechnik und Naturereignisse

Quellen

^{[1] Gewässerschutzverordnung vom 28.Oktober 1998 (GSchV), Anhang 4
[2] Amt für Wasser und Abfall (2013): Merkblatt – Bauten im Grundwasser und Grundwasserabsenkungen}