Halle
Halle, Germany

Felddurchlässigkeitsversuch (Lefranc/Lugeon) in Halle – Erfahrung mit dem Halleschen Porphyr

Die DIN EN ISO 22282 legt die Durchführung von Felddurchlässigkeitsversuchen fest, und in Halle ist die Kenntnis der lokalen Hydrogeologie entscheidend. Der hallesche Marktplatz liegt auf einer saaleglazialen Grundmoräne, doch schon wenige hundert Meter weiter trifft man auf die Klüfte des Halleschen Porphyrs. Ein Sondierbohrung mit SPT liefert erste Aufschlüsse über die Lagerungsdichte der quartären Deckschichten. Mit dem Lefranc-Versuch messen wir die Durchlässigkeit im Lockergestein, mit dem Lugeon-Test in klüftigem Fels – beides Methoden, die bei Bauvorhaben im Stadtgebiet wie entlang der Hochstraße oder im Riebeckviertel zur Tagesordnung gehören. Die ermittelten kf-Werte bestimmen maßgeblich die Dimensionierung von Wasserhaltungen und die Beurteilung der Unterströmung von Bauwerken.

Ein einzelner Lugeon-Wert ohne Angabe der Druckstufen und der Kluftorientierung ist für die Bemessung in Halle wertlos.

Arbeitsumfang in Halle

Die geotechnische Erkundung in Halle muss die wechselhafte Geologie des Saaletals abbilden. Vom Auelehm der Saale-Elster-Aue über die Schotterterrassen bis zum verwitterten Rhyolith – jede Schicht verlangt eine andere Versuchsdurchführung. Der Lefranc-Versuch mit konstanter oder fallender Druckhöhe eignet sich für die sandig-kiesigen Horizonte, während der Lugeon-Test mit seinen fünf Druckstufen das Trennflächengefüge des Porphyrs charakterisiert. Bei Bauvorhaben nahe der Burg Giebichenstein, wo historische Fundamente auf Fels gründen, muss die Durchlässigkeit des Kluftsystems exakt bekannt sein, um Setzungen durch Trockenlegung zu vermeiden. Eine Korngrößenanalyse hilft vorab, die Eignung des Bodens für den Lefranc-Test zu bewerten, insbesondere bei feinkornreichen Schichten.
Felddurchlässigkeitsversuch (Lefranc/Lugeon) in Halle – Erfahrung mit dem Halleschen Porphyr
Felddurchlässigkeitsversuch (Lefranc/Lugeon) in Halle – Erfahrung mit dem Halleschen Porphyr
ParameterTypischer Wert
Versuchstyp LockergesteinLefranc (konstante/fallende Druckhöhe)
Versuchstyp FestgesteinLugeon (5 Druckstufen, max. 10 bar)
Bohrdurchmesser Lefrancmin. 146 mm (nach DIN EN ISO 22282-2)
Teststreckenlänge Lugeoni.d.R. 3–5 m, doppeltes Packer-System
kf-Bereich erfassbarca. 1×10⁻⁷ m/s bis 1×10⁻² m/s
ReferenznormDIN EN ISO 22282-2:2012-09 / -3:2012-09

Kritische Bodenfaktoren in Halle

In Halle sehen wir oft, dass in den Hohlräumen des Porphyrs eine unerwartet hohe Wasserwegigkeit auftritt, die mit Laborversuchen an Bohrkernen nicht erfasst wird. Ein zu niedrig angesetzter kf-Wert führt zu überdimensionierten Dränagen und unnötigen Kosten; ein zu hoher Wert zu Wassereinbrüchen in der Baugrube. Besonders tückisch sind die Übergangszonen zwischen verwittertem und festem Fels, wo der Lugeon-Test mit Vorsicht interpretiert werden muss – die Gefahr des hydraulischen Aufreißens besteht bereits ab 0,5 bar Überlagerungsdruck. Im Bereich der Altstadt mit ihrer dichten Bebauung kann eine unkontrollierte Grundwasserabsenkung Setzungsschäden an Nachbargebäuden verursachen. Der Feldversuch liefert hier die belastbare Grundlage für die Böschungsstabilität und die Auswahl des passenden Verbaus.

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Anwendbare Normen: DIN EN ISO 22282-2:2012-09 – Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Geohydraulische Versuche – Teil 2: Wasserdruckversuche in Lockergestein, DIN EN ISO 22282-3:2012-09 – Geotechnische Erkundung und Untersuchung – Geohydraulische Versuche – Teil 3: Wasserdruckversuche in Festgestein (Lugeon), DIN 18300 – VOB Vergabe- und Vertragsordnung für Bauleistungen – Teil C: Erdarbeiten (Wasserhaltung), EAU – Empfehlungen des Arbeitsausschusses 'Ufereinfassungen' (Baugrubenumschließung, Wasserhaltung)

Unsere Leistungen

Die Auswahl des Versuchsverfahrens hängt vom Baugrund ab, den die Vorerkundung aufgeschlossen hat. Wir legen die Testtiefen und die Versuchsdauer so fest, dass verwertbare stationäre Zustände erreicht werden – kein frühzeitiger Abbruch wegen Termindruck.

Lefranc-Versuch im Bohrloch

Durchlässigkeitsmessung in Lockergestein mit konstanter oder fallender Druckhöhe. Auswertung nach Hvorslev, Einsatz einer geschlitzten Filterstrecke und Abdichtung mit Tonriegel. Typisch für Sand-Kies-Wechselfolgen der Saaleschotter.

Lugeon-Test im Fels

Fünffach-Druckstufenversuch im klüftigen Fels mit Doppelpacker-System. Erfassung des Trennflächenverhaltens, Bewertung der Erosionsanfälligkeit der Kluftfüllungen. Standardverfahren bei Gründungen auf Halleschem Porphyr.

Kombinierte Versuchsprogramme

Wir legen Testfelder an, die Lockergestein und Fels gemeinsam erfassen, und korrelieren die Ergebnisse mit geophysikalischen Bohrlochmessungen. So entsteht ein schlüssiges hydrogeologisches Modell für die Bauphase.

Häufig gestellte Fragen

Wann ist ein Lugeon- und wann ein Lefranc-Versuch in Halle erforderlich?

Sobald die Bohrung Festgestein (Halleschen Porphyr) erreicht, kommt der Lugeon-Test zum Einsatz. In den überlagernden quartären Lockergesteinen – Sande, Kiese, Auelehm – verwenden wir den Lefranc-Versuch. Bei Wechsellagerungen sind beide Verfahren im selben Bohrloch nötig.

Wie lange dauert ein Felddurchlässigkeitsversuch?

Ein Lefranc-Versuch mit mehreren Druckstufen und Wiederanstiegsmessung benötigt etwa 2–3 Stunden. Ein Lugeon-Test mit fünf Druckstufen und Zwischenbeobachtungen kann 4–6 Stunden in Anspruch nehmen, abhängig von der Kluftdurchlässigkeit.

Reichen Laborversuche zur Bestimmung des kf-Werts nicht aus?

Nein, Laborversuche an gestörten Proben liefern nur Anhaltswerte. Das Kluftgefüge des Porphyrs oder die Grobkornstruktur der Saaleschotter lassen sich im Labor nicht wirklichkeitsnah abbilden. Nur der In-situ-Versuch erfasst das tatsächliche Fließverhalten im Gebirge.

Mit welchen Kosten muss ich für einen Durchlässigkeitsversuch rechnen?

Für einen Felddurchlässigkeitsversuch nach Lefranc oder Lugeon, inklusive Einmessung, Durchführung und Auswertung, bewegen sich die Kosten je nach Tiefenlage und Anzahl der Teststrecken zwischen €530 und €950.

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