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Detailergebnis zu DOK-Nr. 63282

Ingenieurgeologische Untersuchungen zur Charakterisierung veränderlich fester Gesteine

Autoren K. Thuro
M. Nickmann
Sachgebiete 7.1 Baugrunderkundung; Untersuchung von Boden und Fels

Geotechnik 33 (2010) Nr. 4, S. 320-325, 8 B, 17 Q

Bei zahlreichen Bauprojekten spielt die Prognose des Langzeitverhaltens der im Baugrund anstehenden Gesteine nach ihrer Freilegung eine wichtige Rolle. Elementar ist hierbei die Entscheidung, ob es sich um ein dauerhaft festes Gestein, das über lange Zeiträume hinweg stabil bleibt oder um ein veränderlich festes Gestein, das innerhalb weniger Monate bis Jahre zerfällt, handelt. Zahlreiche aktuelle Untersuchungen haben gezeigt, dass die Untersuchungsmethoden, die in verschiedenen Normen oder Empfehlungen zur Verfügung stehen, für diese Unterscheidung ungeeignet sind. Nickmann (2007) entwickelte eine neue Methodik zur Bestimmung und Klassifizierung der Veränderlichkeit, bestehend aus einem modifizierten Trocknungs-Befeuchtungs-Versuch in Kombination mit einem Kristallisationsversuch. Diese Methodik ermöglicht nicht nur die Einstufung veränderlich fester Gesteine in fünf Veränderlichkeitsklassen, sondern erlaubt auch die Abgrenzung der veränderlich festen Gesteine von den dauerhaft festen Gesteinen. Die Ursache der Veränderlichkeit liegt in der sogenannten Gefügefestigkeit G, einem Summenparameter, der die Zusammensetzung des Gesteins (Korngrößenverteilung, Anteil an quellfähigen Mineralen, Zementierung) und die Eigenschaften des Porenraums beschreibt. Die jüngsten Untersuchungen haben gezeigt, dass diese Gefügefestigkeit in hohem Maß von der Struktur eines Gesteins abhängt. Aber auch die fortschreitende Verwitterung reduziert die Gefügefestigkeit sukzessive. Die aktuellen Untersuchungen zeigen, dass bei zahlreichen Gesteinen bereits die beginnende Verwitterung in den Verwitterungsstufen V2 bis V3 nach ISRM (International Society for Rock Mechanics) ein im frischen Zustand dauerhaft festes Gestein in ein veränderlich festes Gestein umwandeln kann.