Mainz ist bodenmechanisch eine Stadt mit zwei Gesichtern: Im Norden und in Hechtsheim dominieren die Kiese und Sande der Rheinterrassen, während im Süden und in Richtung Weisenau bereits die schweren, bindigen Böden des Tertiärs beginnen. Wer zwischen den Mainzer Stadtteilen plant, kennt die daraus resultierenden Herausforderungen. Ein Bauvorhaben in der Oberstadt, wo ab einer Tiefe von drei Metern mit dem Mainzer Becken-Ton gerechnet werden muss, stellt andere Anforderungen an die Gründung als ein Projekt auf den quartären Kiesen von Gonsenheim. Genau hier wird der Triaxialversuch zur zentralen Untersuchungsmethode. Das Verfahren liefert die belastbaren Scherparameter, die die DIN EN 1997-2 für die Bestimmung der Grundbruchsicherheit und der erdstatischen Kennwerte fordert. Anders als einfache Rahmenscherversuche erfasst der Triaxialversuch das Spannungs-Dehnungsverhalten unter wirklichkeitsnahen Konsolidationsbedingungen und liefert Daten, die eine wirtschaftlichere und zugleich sicherere Dimensionierung von Fundamenten und Baugrubenwänden erlauben. In Mainz, wo die Baugrundverhältnisse kleinräumig stark variieren, ist das ein planerischer Vorteil, den erfahrene Ingenieure nicht ungenutzt lassen.
Ein drainierter Triaxialversuch an Mainzer Rheinkies liefert oft Reibungswinkel um 35 Grad – ein Wert, der die Standsicherheit von Böschungen wirtschaftlich optimiert.
Arbeitsumfang in Mainz
Lokale geotechnische Bedingungen in Mainz
Die Geologie unter Mainz ist geprägt vom Mainzer Becken, einem tertiären Meeresarm, der mächtige Ton- und Mergelschichten hinterlassen hat. Diese bindigen Böden neigen zu langsamem, zeitabhängigem Scherverhalten, das bei Baugruben ohne ausreichende Aussteifung zu Verformungen führen kann. Das größte geotechnische Risiko liegt in der Unterschätzung der effektiven Kohäsion und des Reibungswinkels dieser Tone. Ein einfacher undrainierter Versuch ohne Konsolidierung (UU) liefert oft zu konservative Werte. Erst der konsolidierte, drainierte Versuch (CD) mit langsamer Abschergeschwindigkeit von unter 0,01 mm/min bildet das Langzeitverhalten zuverlässig ab. Wird dies versäumt, drohen unerwartete Setzungen und Versagensfälle bei Flachgründungen. In Mainz betrifft das besonders Bauvorhaben in der Altstadt und in Oberstadt-Lagen, wo der Rupelton oberflächennah ansteht. Der Triaxialversuch mit Porenwasserdruckmessung in der CU-Variante wird hier zur unverzichtbaren Risikominimierung vor dem Bau von Bodenplatten und Tiefgaragen.
Unsere Leistungen
Die Durchführung von Triaxialversuchen erfordert eine enge Abstimmung zwischen Probenahme im Feld und Versuchsprogramm im Labor. Unser Leistungsspektrum deckt die gesamte Prozesskette ab:
Probenahme nach DIN EN ISO 22475-1
Entnahme ungestörter Bodenproben in Mainz mittels Liner und Ausstechzylindern, fachgerecht transportiert und gelagert, um Struktur und Wassergehalt zu bewahren.
Triaxialversuch CD / CU / UU
Konfiguration des Versuchsprogramms je nach Fragestellung: drainiert für Langzeitstandsicherheit, undrainiert für kurzfristige Bauzustände.
Erdstatische Auswertung und FEM-Parameter
Ableitung von Mohr-Coulomb- und Hardening-Soil-Modellparametern für numerische Berechnungen von Baugruben und Gründungen in Mainz.
Kombinierte Labor- und Felduntersuchung
Ergänzung des Triaxialversuchs durch Korngrößenanalyse und Konsolidationsversuche für ein vollständiges Stoffmodell des Mainzer Baugrunds.
Gängige Fragen
Welcher Triaxialversuch ist für den Mainzer Ton der Richtige?
Für die gering durchlässigen Tone des Mainzer Beckens empfiehlt sich der konsolidierte undrainierte Versuch (CU) mit Porenwasserdruckmessung. Er liefert die effektiven Scherparameter (φ' und c'), die für Standsicherheitsberechnungen nach EC7 benötigt werden. Das verhindert die zu konservative Auslegung, die bei reinen UU-Versuchen entsteht.
Mit welchen Kosten muss ich für einen Triaxialversuch rechnen?
Die Kosten für ein vollständiges Triaxialprogramm (Probenvorbereitung, Sättigung, Konsolidation, Abscheren) liegen in Rheinland-Pfalz typischerweise zwischen €1.530 und €2.610, abhängig vom Versuchstyp und der Anzahl der Spannungsstufen.
Kann man Triaxialversuche auch an Mainzer Rheinkies durchführen?
Kiesige Böden erfordern größere Probendurchmesser (mindestens 100 mm) und eine sorgfältige Probenvorbereitung. Bei eng gestuften Rheinkiesen ist der Versuch möglich, aber technisch anspruchsvoll. Oft wird hier ergänzend ein Großrahmenscherversuch eingesetzt, um das dilatante Verhalten korrekt zu erfassen.