Wie wird ein Bodenaustausch durchgeführt?
Ein Bodenaustausch eignet sich vor allem dann, wenn der unpassende Boden nur eine geringe Mächtigkeit aufweist und sich unter der Deckschicht dennoch ein tragfähiger Untergrund befindet. Muss zu viel Boden ausgewechselt werden, ist das Verfahren unwirtschaftlich. Ebenso muss selbstverständlich ein geeigneter, tragfähiger Ersatzboden verfügbar sein.
Zur Durchführung eines Bodenaustauschs kommen Bagger oder Saugbagger zum Einsatz. Diese tragen die auszuwechselnde Bodenschicht ab. Stark wasserhaltige Böden wie Torf oder Moor lassen sich auch per Sprengung beseitigen. Im Anschluss wird der neue, tragfähigere Boden eingebaut. Dieser wird lagenweise aufgebracht – mit einer Dicke von etwa 30 Zentimetern. Dabei müssen die Arbeiter darauf achten, dass jede Lage vor der Einbringung der nächsten umfassend verdichtet wird. Bei zu hohem Grundwasserspiegel bzw. einem Bodenaustausch unterhalb des Grundwassers ist hingegen keine lagenweise Verdichtung möglich. Stattdessen wird der Ersatzboden in Gänze eingebaut und schließlich eine Tiefenverdichtung durchgeführt. Alternativ ist es auch möglich, statt eines Ersatzbodens Magerbeton mit einem hohen Kiesanteil zu verwenden.
Anstelle eines direkten Bodenaustauschs lässt sich in einigen Fällen auch ein Damm auf den nicht tragfähigen Boden aufschütten, der dann über sein Eigengewicht nach unten sinkt und die ungeeignete Bodenschicht verdrängt. Dies ist jedoch nur bei sehr weichen und bindigen Böden möglich und findet überwiegend im Straßenbau Verwendung. Ebenfalls können unter bestimmten Bedingungen auch Geotextilien zum Einsatz kommen. Hierbei handelt es sich um Lagen oder Gitter aus Kunststoff, die für mehr Stabilität und Tragfähigkeit einfach auf dem Untergrund verlegt werden und die Gründungs- bzw. Gebäudelasten großflächig verteilen und ableiten.
Wann ist ein Bodenaustausch sinnvoll und welche Alternativen gibt es?
Ein Bodenaustausch bietet sich immer dann an, wenn unter einer weniger tragfähigen Schicht immer noch ein geeigneter Boden für die Errichtung einer stabilen Gründung vorhanden ist. Auch zur Entfernung von Altlasten wie Bodenkontaminationen durch Öl oder Chemikalien ist das Verfahren notwendig. Bodenschichten von geringer Mächtigkeit lassen sich noch wirtschaftlich austauschen, wenn denn ein geeigneter Ersatzboden vorhanden ist – zum Beispiel Sand, Kies, Recyclingmaterial oder Mineralstoffgemische. Bei geeigneten statischen, geologischen und hydrologischen Bedingungen – etwa in Küstenregionen – kann es sich hingegen auch anbieten, einen tiefer liegenden Bodenaustausch durchzuführen. Dies ist bei den meisten Bauvorhaben jedoch nicht die Norm, da mit höherer Mächtigkeit der zu ersetzenden Bodenschicht auch Aufwand und Kosten der nötigen Verfahren steigen. Ebenso behindern zu viele Steine, Bauschutt oder andere Fremdkörper im Boden die Arbeiten.
Wird ein Bodenaustausch als unwirtschaftlich eingestuft, müssen andere Verfahren zur Baugrundverbesserung angewandt werden, um eine ausreichende Tragfähigkeit des Untergrunds für das Bauvorhaben zu gewährleisten. Meist kommen dann Tiefgründungen zum Einsatz, bei denen senkrechte Elemente in den Baugrund eingebracht werden, die die Gebäudelasten in tiefere, tragfähigere Bodenschichten ableiten. Vorrangig bieten sich hier die Erstellung von Pfahl- oder Brunnengründungen an – in ersterem Fall werden stabile Pfähle in den Boden gerammt, gerüttelt oder gebohrt, in zweiterem über einen oder mehrere tiefe, punktuelle Aushübe Kies- oder Betonsäulen geschüttet oder gegossen. Auch Senkkästen können für Aushub und Verfüllung zum Einsatz kommen, vor allem bei der Errichtung von Strukturen im oder unter dem Grundwasserspiegel.
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