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PADERBORN
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Aktive und passive Ankerbemessung in Paderborn — geotechnische Verankerungslösungen für den Karstuntergrund

Praxisnahe Geotechnik, feldgeprüft.

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Ein Fehler, der bei Baugruben in Paderborn immer wieder auftritt, ist die pauschale Übernahme von Ankerbemessungen aus dem Ruhrgebiet oder dem Rheinland, ohne die lokale Karstgeologie zu berücksichtigen. Der oberflächennahe Kreidekalkstein der Paderborner Hochfläche ist von unregelmäßigen Hohlräumen und Kluftsystemen durchzogen, in denen das Injektionsgut unkontrolliert abfließen kann, bevor der Verpresskörper seine Tragfähigkeit erreicht. Wer hier ohne vorausgehende Erkundung mit einer in-situ-Durchlässigkeitsmessung bemisst, riskiert Anker mit unzureichendem Verbund und im schlimmsten Fall einen schlagartigen Ausfall unter Last. Die Verankerungsbemessung in Paderborn verlangt deshalb eine iterative Abstimmung zwischen Erkundungsbefund, Injektionskonzept und rechnerischem Nachweis, die über die Standardroutine hinausgeht.

Karsthohlräume machen aus einer Standardverankerung ein individuelles Bemessungsproblem — die Vorbemessung ohne Bohrlochkamera ist in Paderborn ein Glücksspiel.

Unsere Leistungsbereiche

Vorgehen und Leistungsumfang

Die hydrogeologische Situation Paderborns — rund 200 Quellaustritte im Stadtgebiet, die aus dem verkarsteten Kalkstein des Paderquellgebiets gespeist werden — erzeugt eine Wechselwirkung zwischen Karsthohlraum, Grundwasserströmung und Ankertragverhalten, die in trockenen Regionen Deutschlands keine Entsprechung findet. Bei der aktiven Ankerbemessung muss der Nachweis in der tiefen Gleitfuge so geführt werden, dass ein hydraulischer Kurzschluss zwischen Kluftwasserleiter und Baugrube ausgeschlossen bleibt; bei passiven Ankern im Dauerzustand ist die Kriechneigung des Mergelsteins unter ständiger Last zu berücksichtigen. Die Kombination mit einer Korngrößenanalyse der Verwitterungsdecke und einem CPT-Versuch zur Detektion von Hohlräumen im Verpresshorizont liefert die Eingangsparameter, mit denen sich der charakteristische Herausziehwiderstand ortsbezogen bestimmen lässt. Erst wenn die Injektionsgutmenge pro Meter Ankerlänge und der Kalkstein-Kluftabstand korreliert sind, kann die Bemessung mit den Teilsicherheitsbeiwerten des Eurocode 7 erfolgen.
Aktive und passive Ankerbemessung in Paderborn — geotechnische Verankerungslösungen für den Karstuntergrund
Technische Referenz — Paderborn

Lokaler geotechnischer Kontext

Im Bauvorhaben eines fünfgeschossigen Bürogebäudes an der Borchener Straße, wo die Baugrube unmittelbar an eine bestehende Wohnbebauung aus den 1960er-Jahren grenzte, wurde bei der Erkundung ein ausgeprägter Karsttrichter in 7,5 m Tiefe angetroffen, der erst sichtbar wurde, nachdem das Bohrgerät plötzlich 1,2 m ohne Widerstand abgesackt war. Die ursprünglich geplante aktive Verankerung mit 28 mm Litzenankern hätte in diesem Hohlraum keinerlei Mantelreibung mobilisieren können, was bei einer Aushubtiefe von 8,2 m und dem daraus resultierenden Erddruck auf die Spundwand unweigerlich zu einer Verschiebung des Verbaus geführt hätte. Die Lösung bestand in einer gestaffelten Ankerlage oberhalb des Trichters, kombiniert mit einer vorauseilenden Hohlraumverfüllung über Manschettenrohre und anschließender erneuter Injektion unter niedrigem Druck, um den Verpresskörper kontrolliert aufzubauen. Der Vorfall zeigt, dass die Verankerungsbemessung in Paderborn ohne ein adaptives Erkundungs- und Injektionskonzept nicht sicher geführt werden kann.

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Maßgebliche Normen

DIN EN 1997-1:2014-03 — Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik — Teil 1: Allgemeine Regeln, DIN 1054:2021-04 — Baugrund — Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau — Ergänzende Regelungen zu DIN EN 1997-1, DIN EN 1537:2014-07 — Ausführung von Arbeiten im Spezialtiefbau — Verpressanker, DIN 4125:2020-06 — Verpressanker — Kurzzeitanker und Daueranker — Bemessung, Ausführung und Prüfung

Typische Werte

ParameterTypischer Wert
BemessungsnormDIN EN 1997-1:2014-03 + DIN 1054:2021-04
Ankerkopfausbildung (aktiv)Rundstahlgewinde Ø 26,5–63,5 mm, S460/S555
Freie Stahllänge (Regelfall)5,0–32,0 m je nach Gleitkeilgeometrie
Verpressstrecke Karstkalk3,5–9,0 m, Nachverpressung über Manschettenrohr
Prüflast aktive Anker1,3 × Bemessungslast (Eignungsprüfung nach DIN EN 1537)
Kriechmaß (Daueranker)≤ 1,0 mm je logarithmischem Zeitintervall nach 10 min
Mindestüberdeckung≥ 4,0 m oder 3 × Bohrlochdurchmesser bei Hohllagen

Gängige Fragen

Was kostet die Bemessung einer aktiven Verankerung für eine Baugrube in Paderborn?

Die Kosten für die Bemessung und Prüfung einer Verankerung in Paderborn liegen je nach Umfang der Vorerkundung, Anzahl der Ankerlagen und erforderlichen Eignungsprüfungen zwischen €960 für ein einfaches Einfamilienhaus bis zu €3.830 für eine komplexe Baugrube mit mehreren Ankerhorizonten und Karsterkundung. Der Preis umfasst die Vorbemessung, den Standsicherheitsnachweis nach EC7 und die Auswertung der Abnahmeprüfungen.

Wann ist ein aktiver Anker einem passiven Anker vorzuziehen?

Aktive Anker werden vorgespannt und eignen sich, wenn Verformungen des Verbaus auf wenige Millimeter begrenzt werden müssen, etwa bei angrenzender Bebauung in der Paderborner Innenstadt. Passive Anker (Bodenvernagelung) wirken erst bei Bewegung des Bodens und sind bei nachgiebigem Verbau oder temporären Baugruben ohne Setzungsempfindlichkeit wirtschaftlicher.

Wie wird die Ankerlänge im verkarsteten Kalkstein Paderborns festgelegt?

Die Verpressstrecke muss im intakten Kalkstein außerhalb des rechnerischen Bruchkörpers liegen. Da Karsthohlräume die Mantelreibung lokal auf null reduzieren können, wird die Bohrung mit einer Kamera befahren und die Lage von Klüften dokumentiert. Die Verpressstrecke wird dann so positioniert, dass sie mindestens 2 m Abstand zu detektierten Hohlräumen hält.

Welche Prüfungen sind bei Dauerankern in Paderborn vorgeschrieben?

Nach DIN EN 1537 und DIN 4125 sind bei Dauerankern Eignungsprüfungen an mindestens 3 % der Anker durchzuführen, bei denen das Kriechmaß in drei Laststufen über je 15 Minuten gemessen wird. Das Kriechmaß darf 1,0 mm pro logarithmischem Zeitintervall ab der 10. Minute nicht überschreiten. Zusätzlich wird jeder Daueranker einer Abnahmeprüfung unterzogen.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Paderborn und Umgebung.

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