Zwischen einem Baugrund in Rodenkirchen und einer Baugrube in Mülheim liegen geotechnisch Welten. Die hochwassergeschützten Rheinterrassen im Süden liefern oft steife Tone und Sand-Kies-Gemische, während Sie in den nördlichen Rheinauen mit weichen, setzungsempfindlichen Auelehmen rechnen müssen. Genau diese Unterschiede machen den Triaxialversuch unverzichtbar. Für den U-Bahn-Bau, Hochhausgründungen oder Trogbaugruben nahe dem Rhein brauchen Sie belastbare Scherparameter φ‘ und c‘, nicht nur Erfahrungswerte. Ein CPT-Versuch gibt Ihnen zwar ein durchgängiges Profil der Spitzendruckverteilung, doch erst der Triaxialversuch im Labor liefert die effektiven Spannungspfade, die Ihr Statiker für wirklich wirtschaftliche Verbauwände benötigt. Kölns Untergrund mit seinen mächtigen quartären Kiesen und eingelagerten Tonlinsen verzeiht keine pauschalen Kennwerte. Mit einer Dichte von rund 2.700 Einwohnern pro Quadratkilometer und wachsenden Quartieren wie Deutz wird jeder Kubikmeter Baugrund intensiver genutzt – da muss die Bodenmechanik sitzen.
Ein belastbarer φ‘-Wert aus dem Triaxialversuch kann den Verbau einer Kölner Tiefgarage um eine Steifenträgerlage reduzieren.
Methodik und Umfang
Lokale Besonderheiten
Kölns Baugeschichte ist eine Geschichte der Rheinnähe. Die römische Stadtgründung auf dem Hochufer war klug gewählt, doch die Expansion ins flache, grundwassernahe Vorland schuf Risiken, die bis heute nachwirken. Wer im Bereich der Altstadt oder in Deutz eine tiefe Baugrube anlegt, steht oft nur wenige Meter über dem Kölner Grundwasserschwankungsbereich. Ein Triaxialversuch mit zu niedrig gewählter Sättigung oder ohne realistische Konsolidationsspannung produziert viel zu optimistische Scherfestigkeiten – die Folge können unterschätzte Verformungen oder sogar Böschungsversagen sein. Besonders tückisch sind die fossilen Rinnenstrukturen im Kölner Tertiär, die lokal völlig andere Steifigkeiten aufweisen als die Umgebung. Ein einziger unzutreffender c‘-Wert in der FEM-Berechnung kann den Nachweis der tiefen Gleitfuge scheitern lassen. Wir haben aus Kölner Projekten gelernt: Lieber eine Probe mehr ins Triaxialgerät als eine Schadensmeldung ans Bauamt.
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Geltende Normen
DIN 18137-2:2020-11 (Bestimmung der Scherfestigkeit, Triaxialversuch), DIN EN ISO 17892-8:2018 (Geotechnische Erkundung, Labortests), DIN 18196:2011-05 (Bodenklassifikation für bautechnische Zwecke), DIN EN 1997-1:2014-03 (Eurocode 7, Entwurf, Berechnung und Bemessung)
Zugehörige Fachleistungen
CU-Triaxialversuch mit Porenwasserdruckmessung
Drei Proben pro Homogenbereich, gesättigt und konsolidiert. Sie erhalten φ‘, c‘, den Steifemodul sowie die deviatorische Spannungs-Dehnungs-Kurve. Inklusive fotografischer Dokumentation der Bruchbilder und Protokollierung des Porenwasserdrucks über die gesamte Abscherphase.
Kombipaket Triaxialversuch + Klassifikation
Neben den Scherparametern bestimmen wir die Kornverteilung und die Zustandsgrenzen, sodass Ihre Probe vollständig nach DIN 18196 klassifiziert ist. Ideal, wenn Sie neben der Standsicherheit auch die Verdichtbarkeit oder Frostempfindlichkeit beurteilen müssen.
Typische Parameter
Häufige Fragen
Wann ist ein CU-Triaxialversuch einem Rahmenscherversuch vorzuziehen?
Immer dann, wenn Sie die Porenwasserdruckentwicklung während des Abscherens kennen müssen – also bei nahezu wassergesättigten, bindigen Böden, wie sie in Köln-Niehl oder entlang der Rheinaue typisch sind. Der Triaxialversuch misst die Volumenänderung und den Porenwasserdruck direkt und liefert damit effektive Spannungsparameter, die ein Rahmenschergerät nicht ermitteln kann.
Wie lange dauert ein kompletter Triaxialversuch?
Rechnen Sie ab Probeneingang mit etwa 5 bis 8 Werktagen. Die reine Abscherphase ist bei bindigen Proben mit 0.01 mm/min zwar langsam, aber die Sättigungsphase braucht den größten Teil der Zeit. Wenn es eilt, sprechen Sie uns an – wir können die Konsolidationszeit durch stufenweise Lastaufbringung oft etwas verkürzen, ohne die Qualität zu gefährden.
Welche Kosten entstehen für einen Triaxialversuch?
Für einen Satz von drei Proben (CU-Versuch mit Porenwasserdruckmessung) liegen Sie in Köln bei einem Volumen zwischen 1.590 € und 2.350 €, abhängig von der erforderlichen Sättigungsdauer und ob die Proben ungestört oder rückverdichtet geprüft werden. Gern erstellen wir Ihnen ein verbindliches Angebot nach Sichtung Ihrer Proben.
Kann ich den Triaxialversuch auch für rollige Kiese aus der Kölner Niederterrasse beauftragen?
Ja, das ist möglich. Wir bereiten die Probe dann mit einer dünnen Latexmembran vor und fahren etwas höhere Abschergeschwindigkeiten. Allerdings müssen Sie bei sauberen, enggestuften Kiesen ohne Feinanteil bedenken, dass die Probenherstellung sehr sorgfältig erfolgen muss, damit die Membran nicht einbeult. Sprechen Sie uns vorab an, dann klären wir die optimale Probenpräparation für Ihr Material.