Menard Pressiometrie (PMT)

Präzise Baugrunderkundung

Die Menard Pressiometrie (PMT) ist eine Weiterentwicklung des Bohrlochaufweitungsversuches und wird von uns international als präzise Baugrunderkundung eingesetzt. Die Methode basiert im Wesentlichen auf druckinduziertem Ausdehnen einer in den Untergrund eingeführten Messzelle. Dabei zeichnen wir die Druck-Verformungslinie in den jeweiligen Tiefen auf. Je Messung in einer Versuchstiefe untersuchen wir ein Bodenvolumen von bis zu 3 m³, was in etwa dem 105-fachen Volumen von klassischen Kompressions- und Scherversuchen entspricht.

Durch die Messung der Verformungs- und Scherparameter in situ ermitteln wir die für Gebrauchstauglichkeits- und Standsicherheitsfragen relevanten Kennwerte an Ort und Stelle. Bei der Menard Pressiometrie findet keine Störung des Bodens durch eine Probenentnahme statt. Die Messergebnisse sind sofort verfügbar.

Erkundungsverfahren und Überprüfungsmethode der Baugrundverbesserung
Präziseste in situ Messung der tatsächlichen Baugrundeigenschaften

Vorteile der in situ Messung

In der Regel werden Bodenproben, die aus dem natürlichen Gefüge des Untergrundes herausgelöst wurden, labortechnisch untersucht. Dabei besteht jedoch die Gefahr, dass durch die Entnahme, den Transport, die Lagerung, die Probenverarbeitung und den Einbau in die Versuchsgeräte eine Störung des Bodengefüges eintritt und die ermittelten Parameter gegenüber dem Urzustand verändert sind. Weiterhin stellen Bodenproben mit nur wenigen Kubikzentimetern Volumen eine sehr kleine, häufig kaum repräsentative Stichprobe des Untergrundes dar.

Anders als bei üblichen Laborverfahren mit Probennahme sind die Messergebnisse bei der Pressiometrie sofort verfügbar. Darüber hinaus untersuchen wir die tatsächlichen Bodeneigenschaften in ungestörten Verhältnissen vor Ort.

Aus der Druck-Verformungskurve werden folgende Bodenparameter zur Setzungs- und Tragfähigkeitsberechnung ermittelt:

  • MENARD Modul EM (Verformungsmodul)
  • Grenzdruck pL  (Schermodul)
Prinzipschnitt Aufbau MENARD-Sonde
Prinzipschnitt Aufbau MENARD-Sonde

Vorteile der in situ Messung

In der Regel werden Bodenproben, die aus dem natürlichen Gefüge des Untergrundes herausgelöst wurden, labortechnisch untersucht. Dabei besteht jedoch die Gefahr, dass durch die Entnahme, den Transport, die Lagerung, die Probenverarbeitung und den Einbau in die Versuchsgeräte eine Störung des Bodengefüges eintritt und die ermittelten Parameter gegenüber dem Urzustand verändert sind. Weiterhin stellen Bodenproben mit nur wenigen Kubikzentimetern Volumen eine sehr kleine, häufig kaum repräsentative Stichprobe des Untergrundes dar.

Anders als bei üblichen Laborverfahren mit Probennahme sind die Messergebnisse bei der Pressiometrie sofort verfügbar. Darüber hinaus untersuchen wir die tatsächlichen Bodeneigenschaften in ungestörten Verhältnissen vor Ort.

Aus der Druck-Verformungskurve werden folgende Bodenparameter zur Setzungs- und Tragfähigkeitsberechnung ermittelt:

  • MENARD Modul EM (Verformungsmodul)
  • Grenzdruck pL  (Schermodul)
Prinzipschnitt Aufbau MENARD-Sonde
Prinzipschnitt Aufbau MENARD-Sonde

Den ödometrischen Steifemodul leiten wir nach DIN 4094 Teil 5 bzw. der Anwendungsrichtlinie D60 aus dem Menard-Modul ab. Die Durchführung und Auswertung des Pressiometerversuches ist in der europäischen Norm DIN EN ISO 22476-4 geregelt.

Nach Anhang E.3 des EC 7-2 kann neben einer Bestimmung der bodenmechanischen Parameter, MENARD Modul EM und Grenzdruck pL, eine Bemessung des Pfahlwiderstandes von Verdrängungselementen wie z.B. CMC® ausgeführt werden.

Arbeitsschritte bei der Anwendung

  1. Kalibrierung der Messzelle an der Geländeoberfläche (Nullmessung)
  2. Abteufen der Messzelle durch Bohren, Rammen oder Pressen
  3. Versuchsdurchführung in gewünschter Tiefe
  4. Fortsetzung des Abteufvorganges und Durchführung weiterer Messungen in beliebiger Tiefe
Typische Druck-Volumenkurve

Auswertung der Pressiometrie

In Phase 1 werden bei vergleichsweise geringen Drücken die Unebenheiten und Auflockerungen des Bohrloches ausgeglichen. Die Membran der Sonde legt sich an die Bohrlochwandung an, bis die Kontaktspannung dem Ausgangsspannungszustand des Bodens bei einem Druck von p0 entspricht.

Nach dem Überschreiten von p0 weist die Arbeitslinie einen gradlinigen Verlauf (Phase 2) auf. Dieser wird als pseudoelastische Phase bezeichnet und dient der Ermittlung des zylindrischen Menard-Pressiometermoduls EM.

In Phase 3 beginnen die plastischen Verformungen nach Überschreitung des sogenannten Kriechdruckes pf. Der Kurvenabschnitt ist entsprechend der großen Verformung stark gekrümmt. Die Kurve endet mit dem Erreichen des Grenzdruckes pL, bei dem der endgültige Bruch stattfindet. Ab dieser Grenzspannung findet ein Fließen des Bodens, d. h. eine Verformung ohne weitere Drucksteigerung statt. Der Grenzdruck ist nach Louis Ménard definitionsgemäß dann erreicht, wenn das Verformungsvolumen dem 2-fachen Wert des ursprünglichen Bohrlochvolumens entspricht.

Vorteile MENARD Pressiometrie (PMT)

  • Kleiner Bohrdurchmesser von nur ca. 63 mm
  • Nahezu ohne Störung des umgebenden Bodens
  • Ergebnisse sofort verfügbar
  • Äußerst zuverlässige Standsicherheits- und Setzungsprognosen anschließend möglich
  • Ermittlung der Bodenkennwerte unter tatsächlichen Verhältnissen in situ, die beispielsweise als präzise Grundlage für numerische Berechnungen dienen