GEOTECHNIK
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Aktive/passive Verankerungsbemessung in Konstanz: Geotechnische Nachweise nach EC7

Der Ausbau Konstanz‘ zur Grenz- und Universitätsstadt hat die Altstadt längst über die mittelalterliche Insel hinauswachsen lassen – neue Quartiere entstanden auf den Molassehügeln von Petershausen und Paradies. Die Baugruben stehen dort oft in hochvorbelasteten Seetonen, die zu wenig für eine einfache Rückverankerung taugen. Unsere Bemessung unterscheidet zwischen aktiven Ankern, die über die Abspannung von Trägern die Verformung kontrollieren, und passiven Nägeln, die den Bodenkörper selbst bewehren. Wer in Konstanz unterhalb des Grundwasserspiegels baut, kommt um eine CPT-Sondierung kaum herum, weil die Konsistenz der Seetone lateral stark streut und die Mantelreibung erst mit Spitzendruckdaten belastbar wird. Die Nachweise führen wir nach EC7-1 (DIN EN 1997-1:2014) mit den Teilsicherheitsbeiwerten des nationalen Anhangs DIN EN 1997-1/NA. Jede Bemessung wird durch einen Prüfbericht dokumentiert, der den Ankerkraftverlauf, die freie Länge und die Krafteinleitung in den Verpresskörper ausweist. Ergänzend setzen wir das Sondierbohrung SPT ein, wenn die oberen 5 Meter stark organisch durchsetzt sind und die Lagerungsdichte für die Nagelreihen bestimmt werden muss.

In Konstanzer Seetonen entscheidet die Wahl zwischen aktivem Litzenanker und passivem Bodennagel darüber, ob das Nachbargebäude setzungsfrei bleibt.

Unser Ansatz

Ein Bürokomplex an der Reichenaustraße stand auf einer 7 Meter tiefen Baugrube mit unmittelbar angrenzender Nachbarbebauung aus den 1960er Jahren. Die Verformungsprognose ergab, dass eine ungesicherte Böschung Setzungen von über 8 mm im Nachbarfundament verursacht hätte. Wir haben eine zweilagige aktive Verankerung mit Litzenankern Typ St 1570/1770 bemessen, die in die liegende Obere Meeresmolasse einbindet. Die Prüflast von 1,1-facher Gebrauchslast wurde in drei Zyklen aufgebracht und das Kriechmaß über 15 Minuten aufgezeichnet – Grenzwert nach DIN EN ISO 22477-5 lag bei 2 mm. Während der Aushubphase haben wir die Ankerkraft mit einer elektronischen Kraftmessdose überwacht; die gemessenen Werte wichen weniger als 4 % von der FEM-Prognose ab. Die Bemessung der passiven Elemente für den unteren Wandbereich erfolgte auf Basis der Scherparameter des Molassefelses, die wir zuvor im Triaxialversuch an gekernten Proben ermittelt hatten. Die Dokumentation umfasste insgesamt 14 Ankerprotokolle mit Einbauvermerk, Verpressdruck und Verpressvolumen.
Aktive/passive Verankerungsbemessung in Konstanz: Geotechnische Nachweise nach EC7

Örtliche Baugrundfaktoren

Die Quartär- und Molasseböden im Stadtgebiet von Konstanz reagieren empfindlich auf Spannungsänderungen durch Aushub. In den Seetonen am Seerhein liegt die undränierte Scherfestigkeit cu häufig unter 40 kPa; dazu kommt ein Grundwasserspiegel, der jahreszeitlich zwischen 1,20 und 2,80 Meter unter GOK schwankt. Wird eine Baugrube in diesen Schichten ohne ausreichende Ankerlänge hergestellt, tritt das Versagen nicht schlagartig, sondern über einen progressiven Kriechbruch auf – die Ankerköpfe wandern langsam, die Verformungen überschreiten die Gebrauchstauglichkeit, und die Nachbarbebauung nimmt Schaden. Ein zweiter kritischer Punkt ist die Krafteinleitung im Verpresskörper: In stark vorbelasteten Molassemergeln kann es bei zu hohem Verpressdruck zur hydraulischen Rissbildung kommen, was die Mantelreibung drastisch reduziert. Die Eignungsprüfung am ersten Anker jeder Baugrubenseite ist deshalb nicht verhandelbar. Wir dokumentieren jede Prüfung mit kalibrierten Messeinrichtungen und legen die Prüfprotokolle dem Standsicherheitsnachweis bei, den das Baurechtsamt Konstanz vor Beginn der Aushubarbeiten einfordert.

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Geltende Normen

DIN EN 1997-1:2014-03 (Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik), DIN EN 1537:2014-07 (Ausführung von Arbeiten im Spezialtiefbau – Verpressanker), DIN EN ISO 22477-5:2019-09 (Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Prüfung von geotechnischen Bauwerken und Bauwerksteilen – Teil 5: Ankerprüfungen)

Ergänzende Leistungen

01

Bemessung aktiver Litzen- und Stabanker

Ermittlung der Ankerkraft aus Erddruck (aktiv/erhöht aktiv), Nachweis der inneren und äußeren Standsicherheit, Bemessung der Verpressstrecke im Molassefels oder Seeton, Festlegung der Prüflasten und Prüfzyklen.

02

Bemessung passiver Bodennägel

Nachweis der Nagelreihen für Baugruben und Geländesprünge in Konstanzer Quartärböden. Berechnung der Herausziehwiderstände, Nagellänge und Rasterung mit FEM oder Stabwerksmodellen.

03

Prüfprotokollierung und Monitoring

Durchführung und Auswertung von Eignungs- und Abnahmeprüfungen nach DIN EN ISO 22477-5, Kraftmessdosen-Monitoring über den Aushubzeitraum, Erstellung des Prüfberichts für die Bauakte.

Typische Parameter

ParameterTypischer Wert
Ankertyp nach DIN EN 1537Litzenanker St 1570/1770, GEWI-Stahl, ISCHEBECK TITAN
Prüflastverhältnis1,1 × Gebrauchslast bei Eignungsprüfung
Kriechmaßgrenzwert≤ 2 mm über 15 min (DIN EN ISO 22477-5)
Verpressdruck5–15 bar, je nach Bodentyp und Überlagerung
Freie Länge (Mindestmaß)≥ 5,0 m hinter Gleitfuge
KorrosionsschutzDoppelter Korrosionsschutz nach DIN EN 1537, Klasse II
Nachweis Grenzzustand GZ 1BSTR/GEO-2 mit Teilsicherheiten
BemessungssoftwareGGU-ANCHOR, PLAXIS, DC-Anker

Häufig gestellte Fragen

Was kostet die Bemessung einer Baugrubenverankerung in Konstanz?

Die Kosten für Bemessung und Prüfprotokollierung einer einlagigen Verankerung in Konstanzer Böden liegen typischerweise zwischen €1.070 und €2.970, abhängig von der Anzahl der Ankerlagen, der Prüfzyklen und ob zusätzliche FEM-Berechnungen erforderlich sind. Eine zweilagige Verankerung mit Eignungsprüfung bewegt sich im oberen Bereich.

Wann ist ein aktiver Anker sinnvoll und wann ein passiver Nagel?

Aktive Litzenanker kommen zum Einsatz, wenn Verformungen an der Baugrubenwand begrenzt werden müssen, etwa bei angrenzender Bebauung unter 3 Meter Abstand. Passive Bodennägel eignen sich für Böschungen und Geländesprünge ohne setzungsempfindliche Nachbarbauwerke – sie werden erst bei Bodenbewegung aktiviert und benötigen keine Vorspannung.

Welche Prüfungen sind bei Verpressankern in Konstanz vorgeschrieben?

Die DIN EN 1537 und die DIN EN ISO 22477-5 schreiben mindestens eine Eignungsprüfung pro Ankertyp und Baugrubenseite vor, bei der die Prüflast in Zyklen aufgebracht und das Kriechmaß gemessen wird. Zusätzlich ist jeder Anker einer Abnahmeprüfung zu unterziehen. Die Protokolle werden Teil des Standsicherheitsnachweises.

Wie tief muss ein Anker im Konstanzer Seeton verankert werden?

Die freie Länge muss so gewählt sein, dass die Verpressstrecke mindestens 5 Meter hinter der rechnerischen Gleitfuge liegt. In den weichen Seetonen am Seerhein kann die erforderliche Verpresslänge 8 bis 12 Meter betragen, abhängig von der Mantelreibung, die wir aus CPT-Daten oder Erfahrungswerten ableiten.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Konstanz und Umgebung.

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