Entwicklung eines dynamisch-akustischen Schnellverfahrens zur Untersuchung des Untergrunds - Methoden der Identifikation von Materialart und der Feststellung der Kennwerte aus Signalverläufen

Eine wichtige Voraussetzung für die Bewertung der Risiken im Umweltbereich sowie für die Errichtung von Bauwerken im Lockergestein ist die Feststellung und Überwachung der Eigenschaften des Bodens. Der Umfang der erforderlichen Untersuchungen ist europaweit geregelt, u. a. in DIN EN 1997-2. Die Untersuchungen bestehen aus einer Kombination von Feld- und Labormessungen.
Zu den am meisten verbreiteten Verfahren in situ gehört die Rammsondierung. Eine Spitze mit festgelegter Geometrie wird dabei schlagend in den Untergrund eingerammt und es wird die Schlagzahl für jeweils x cm Eindringung gemessen. Für die Auswertung der Rammsondierung werden jedoch zusätzliche Informationen über die Schichtung und den Grundwasserstand benötigt.
Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer Technologie für Rammsondierungen, die alle für die Auswertung benötigten Informationen automatisch erfasst, automatisch interpretiert und außerdem die direkte Bestimmung der Bodenart gestattet. Die Identifikation von Bodenart und Bodenzustand auf Grundlage eines akustischen Messverfahrens ist die zentrale Innovation des Vorhabens. Bisher fehlen Gesetzmäßigkeiten zur Identifikation der Bodenarten auf Grundlage gemessener Spektren. Das Verfahren wird die kontinuierliche Messung der Wechselwirkung zwischen Untergrund und Rammvorrichtung einschließlich der Erfassung der akustischen und dynamischen Signale in der Spitze und an der Rammvorrichtung ermöglichen. Dies erfordert die Entwicklung von neuen Messmethoden und von Technologien für den Datentransfer und die Analyse sowie Interpretation der Daten im Hinblick auf die Zusammensetzung und Beschaffenheit des Untergrunds. Es werden die Grundlagen für ein neues, leistungsfähiges und wirtschaftliches Werkzeug zur Untersuchung und Bewertung des Untergrunds bereitgestellt.