Horizontalverspannung nicht bindiger Böden durch die Rütteldruckverdichtung mit Tiefenrüttler (experimentelle und numerische Untersuchungen)

Vibrationsverdichtungsverfahren zur tiefreichenden Verbesserung nicht bindiger Böden werden seit den 1930er Jahren eingesetzt. Verwendet werden entweder Tiefenrüttler oder Aufsatzrüttler. Die Planung der Verdichtungsmaßnahme als auch die anschließende Qualitätskontrolle erfolgt bis heute fast ausschließlich auf der Grundlage von empirischen Zusammenhängen. Diesbezüglich hat sich der Einsatz von indirekten Untergrunderkundungsmethoden wie z.B. Ramm- oder Drucksondierungen und die arbeitsbegleitende Aufzeichnung von Verfahrensparametern etabliert.

Im gegenständlichen Beitrag werden experimentelle Untersuchungen zur Erfassung der Horizontalverspannung im Untergrund zufolge der Rütteldruckverdichtung mit Tiefenrüttler vorgestellt, um Grundlagen für das bessere Verständnis der Steifigkeits- und Festigkeitserhöhung verbesserter, nicht bindiger Böden zu erlangen. Des Weiteren werden in verkürzter Form Ergebnisse einer stark vereinfachten numerischen Simulation zur Abschätzung der Verspannung diskutiert.

Es wurde ein großmaßstäblicher Verdichtungsversuch realisiert. An zwei Versuchsfeldern mit unterschiedlichem Verdichtungsraster kam neben herkömmlichen Methoden zur Erfassung des Verdichtungserfolgs (Ramm- und Drucksondierungen) das Inklinodeformeter erstmals für diesen Anwendungsfall zum Einsatz. Neben dem qualitativen Verlauf der Verspannung über die Tiefe konnte auch der Einfluss des Verdichtungsrasterabstands messtechnisch aufgezeichnet werden.