Ermittlung des Spannungszustandes von Böden aus Werten des Eindringwiderstandes von Sonden

Abstract Mit handbetriebenen Drucksonden gemessene Eindringwiderstände (EW) sind die einzigen Festigkeitsparameter, die mit geringem apparativem Aufwand vor Ort sofort verfügbar sind. Diesem Vorteil steht die unzulängliche Auswertung als Nachteil gegenüber. Daher wird eine Möglichkeit beschrieben, die Messwerte im Rahmen der Spannungsverteilung im Boden zu interpretieren und dadurch Aussagen über den momentanen Vorverdichtungszustand dieses Bodens zu machen. Hierfür wird dem EW die horizontale Spannungskomponente (σ x ) zugeordnet und die dazugehörige vertikale (σ z ) mittels einer Hilfskonstruktion bestimmt. Hierfür wird für die unterste mit der Sonde erreichte Tiefe der hydrostatische Spannungszustand (σ hydr ) angenommen. In dem Koordinatensystem mit EW als Abszisse und der Tiefe im Boden als Ordinate wird die hydrostatische Spannungssituation an der Bodenoberfläche als Nullpunkt gesetzt. Für den Verlauf der hydrostatischen Spannungssituation zwischen diesen Endpunkten wird eine Gerade als Näherung genommen. Die Relation zwischen dem Messwert (EW) und dem wie beschrieben bestimmten Wert für die hydrostatische Komponente lässt sich als eine dem Ruhedruckkoeffizienten analoge Zahl (K OE ) darstellen. An Beispielen wird gezeigt, dass K OE ≅ 1 für normalverdichtete Situationen, wie Waldböden und durch Tiefumbruch meliorierte Flächen, beträgt und sich von überverdichteten Standorten wie Äckern unterscheiden lässt (K OE > 2). Das Ausmaß der so erhaltenen Überverdichtung erlaubt eine Näherungsberechnung der Zusatzbelastung, die der Boden im Moment der EW‐Messung ohne plastische Verformung tragen kann.