In der Lippeaue bei Hamm hatten wir kürzlich einen Fall: ein geplanter Leitungstunnel unter der Bahntrasse, und schon die ersten Baggerschürfe zeigten, dass wir es mit holozänen Auelehmen zu tun hatten – wasserempfindlich, kaum standfest. Genau da entscheidet sich, ob ein Projekt läuft oder zum Risiko wird. Die geotechnische Analyse für Tunnel in weichem Boden ist kein Standardcheck, sondern die Grundlage, um Setzungen, Ortsbrustversagen und Wassereinbrüche zu vermeiden. Hamm mit seinen rund 180.000 Einwohnern liegt in der Übergangszone zwischen Münsterländer Becken und Haarstrang, was bedeutet: Kreidemergel in der Tiefe, aber oben drauf oft meterdicke quartäre Weichschichten. Wer hier auffährt, braucht belastbare Kennwerte – nicht nur Erfahrungswerte. Unser Labor ist nach DIN EN ISO/IEC 17025 akkreditiert und arbeitet mit dem regionalen Baugrund, den wir seit Jahren begleiten. Bevor der erste Bagger rollt, lohnt ein Blick auf die Korngrößenanalyse im Labor, denn die Feinkornanteile in den Auelehmen sind oft höher, als die Bohransprache vermuten lässt.
In den Auelehmen von Hamm ist die undränierte Scherfestigkeit oft der limitierende Faktor – wer hier ohne belastbare cu-Werte bemisst, plant am Bedarf vorbei.
Unser Ansatz
In Hamm sehen wir immer wieder, dass der Übergang vom quartären Deckgebirge zum Festgestein nicht als scharfe Linie auftritt, sondern als verwitterte Übergangszone – manchmal zwei, drei Meter mürber Mergelstein, der sich bei Wasserzutritt wie weicher Boden verhält. Das täuscht selbst erfahrene Baggerfahrer. Für die geotechnische Analyse bedeutet das: Wir können uns nicht auf eine einzige Aufschlussmethode verlassen. Die Kombination aus Drucksondierungen mit dem
CPT-Versuch und gestörten sowie ungestörten Proben aus Kernbohrungen liefert ein belastbares Bild des Baugrunds. In den weichen Lagen interessieren uns vor allem die undränierte Scherfestigkeit cu, die Steifigkeit bei kleinen Dehnungen und das Konsolidierungsverhalten – Parameter, die im Triaxialversuch mit Porenwasserdruckmessung ermittelt werden. Für den Tunnelvortrieb in Hamm ist außerdem die Durchlässigkeit entscheidend, weil die Lippeaue grundwassernah ist und jede Absenkung gutachterlich begleitet werden muss. Unsere Laborversuche nach DIN 18130 und DIN 18137 geben dem Tragwerksplaner die Zahlen, die er für die Bemessung der temporären Ortsbruststützung braucht. Ergänzend setzen wir
In-situ-Durchlässigkeitsversuche ein, wenn die Schichtung so heterogen ist, dass Laborproben allein nicht repräsentativ sind.
Örtliche Baugrundfaktoren
Hamm hat eine spannende Baugeschichte: Der mittelalterliche Stadtkern liegt auf einer leichten Geländeerhebung, aber die Industrialisierung mit Kanalbau und Bahnanschluss hat die tiefer liegenden Auenbereiche erschlossen, die geotechnisch anspruchsvoll sind. Heute entstehen viele Infrastrukturprojekte genau dort – in Zonen, die früher gemieden wurden. Ohne geotechnische Analyse für Tunnel in weichem Boden riskiert man Verformungen, die auf benachbarte Bebauung durchschlagen. In der Hammer Innenstadt mit ihrer dichten Blockrandbebauung und teils unterkellerten Altbauten aus der Gründerzeit ist das ein reales Szenario. Wir haben Setzungsmulden von über 15 cm gesehen, weil die Ortsbrust nicht ausreichend gestützt war und der Porenwasserüberdruck im umliegenden Boden abgebaut wurde. Die DIN 1054:2021-04 und der Eurocode 7 (EN 1997-1:2004) in Verbindung mit DIN EN 1997-2 geben klare Beobachtungsstufen vor – wer die ignoriert, haftet. Unsere geotechnische Analyse berücksichtigt auch die hydraulischen Randbedingungen: Die Lippe und der Datteln-Hamm-Kanal sind keine statischen Vorfluter, ihre Wasserstände schwanken jahreszeitlich um über einen Meter.
Referenznormen
DIN 1054:2021-04 – Baugrund – Sicherheitsnachweise im Erd- und Grundbau, DIN EN 1997-2:2010-10 – Eurocode 7: Entwurf, Berechnung und Bemessung in der Geotechnik – Teil 2: Erkundung und Untersuchung des Baugrunds, DIN EN ISO/IEC 17025 – Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien (DAkkS-Akkreditierung), DIN 18130 – Bestimmung des Wasserdurchlässigkeitsbeiwerts, DIN 18137 – Bestimmung der Scherfestigkeit (Triaxialversuch), ZTV-ING Teil 5 – Tunnelbau (Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Ingenieurbauten)
Häufige Fragen
Was kostet eine geotechnische Analyse für einen Tunnel in weichem Boden in Hamm?
Die Kosten liegen typischerweise zwischen €3.740 und €13.610, abhängig vom Umfang der Felduntersuchungen und des Laborprogramms. Eine reine Schreibtischbewertung ohne Aufschlüsse ist nicht normkonform und birgt Haftungsrisiken. Wir erstellen ein Angebot nach Vorgabe der DIN 1054 und der ZTV-ING – mit klarer Trennung nach Aufschluss, Labor und gutachterlicher Leistung.
Welche Bodenkennwerte sind für die Tunnelstatik in den Auelehmen von Hamm entscheidend?
Die undränierte Scherfestigkeit cu steht an erster Stelle, weil sie die Stabilität der Ortsbrust im kurzfristigen Zustand bestimmt. Dicht gefolgt vom Steifemodul Es für die Setzungsprognose und dem Konsolidierungsbeiwert cv, der die zeitliche Entwicklung der Porenwasserdruckverteilung steuert. Bei wassergesättigten Schluffen ist außerdem die effektive Reibung phi' relevant, sobald eine Drainage stattfindet.
Reichen Drucksondierungen aus oder brauche ich Kernbohrungen?
Drucksondierungen wie der CPTu liefern ein kontinuierliches Profil und sind hervorragend, um weiche Lagen zu identifizieren – aber sie ersetzen keine Laborversuche. Für die Bemessung nach Eurocode 7 brauchen Sie gestörte und ungestörte Proben, und die gewinnt man nur aus Kernbohrungen. In Hamm kombinieren wir beides: CPTu für die räumliche Auflösung, Kernbohrungen für die Stoffparameter.
Wie wird die Grundwassersituation in der Lippeaue berücksichtigt?
Wir setzen Grundwassermessstellen in den Bohrungen, die über mehrere Wochen beobachtet werden, um jahreszeitliche Schwankungen zu erfassen. Die Lippe und der Datteln-Hamm-Kanal beeinflussen den lokalen Grundwasserspiegel, und in der Analyse wird der Bemessungswasserstand nach DIN 1054 festgelegt. Bei drückendem Wasser modellieren wir die Strömungskräfte explizit in der Finite-Elemente-Berechnung.
