Demanega

Im Gegensatz zu Festgestein ist das Verhalten von eigentlichen Böden (oder Lockergesteinen) deutlich faszinierender. Der Ursprung des Lockergesteins, der dazu führte, wie im ursprünglichen Festgestein durch Lockerung der Kornbindung ein mehr oder weniger gut sortiertes und mehr oder weniger dicht gelagertes Bodengefüge entsteht, entscheidet über die Qualität als Baugrund.

Gut sortierter Boden:

In einem gut sortierten Boden sind die Körner im Allgemeinen gleich groß oder ähnlich groß. Das bedeutet, dass die meisten Körner eine ähnliche Korngröße haben, was auf eine homogene Sedimentation oder Transportbedingungen hinweist. Diese Böden haben in der Regel eine hohe Durchlässigkeit, da die gleichmäßige Größe der Körner eine engere Packung ermöglicht, wodurch weniger Hohlräume zwischen den Partikeln entstehen. Gut sortierte Böden können in Flussbetten, Strandablagerungen oder durch Winde transportierte Sedimente wie Löss vorkommen.

Schlecht sortierter Boden:

Ein schlecht sortierter Boden besteht aus einer breiten Palette von Korngrößen, von fein bis grob. Dies deutet auf ungleichmäßige Sedimentation oder Transportbedingungen hin, bei denen die Körner unterschiedlicher Größe und Gewichtungen zusammen abgelagert wurden. Diese Böden können eine geringere Durchlässigkeit aufweisen, da die ungleichmäßige Größe der Körner eine lockerere Packung und mehr Hohlräume zwischen den Partikeln ermöglicht. Schlecht sortierte Böden sind typisch für Moränen, Geschiebemergel und andere glaziale Ablagerungen, die durch Gletschertransport entstanden sind, sowie für Flussablagerungen in Bereichen mit starken Strömungen, die unterschiedliche Partikelgrößen mitführen.

Im Bereich von Lockergestein ist von glazigenen Böden, Grundwasserböden und organischen Böden (Auelehm Marsch, Moor, Torf) sowie von weiteren Bodenarten wie Tuff, Quickton, etc. die Rede. Insbesondere im alpinen Bereich die glazigenen Mechanismen für das Bodenverständnis essenziell.

Glazigene Böden sind durch die Aktivitäten von Gletschern und deren Schmelzwässer entstanden. Diese Böden zeigen unterschiedliche Eigenschaften und Zusammensetzungen, abhängig von den spezifischen Ablagerungsprozessen:

Beckenton:

• Auftreten: Beckenton wird in glazialen Seen abgelagert, die sich vor, unter oder hinter Gletschern bilden. Diese Seen sind häufig in glazialen Tälern oder Becken zu finden, wo feine Sedimente langsam sedimentieren und dichte, wasserundurchlässige Schichten bilden.
• Kornzusammensetzung: Besteht hauptsächlich aus feinen Ton- und Schluffpartikeln.
• Eigenschaften: Beckenton wird in Gletscherrandseen abgelagert, wo die feinkörnigen Partikel aus dem Schmelzwasser sedimentieren. Diese Böden sind sehr dicht, wasserspeichernd und haben eine geringe Permeabilität.

Moränen:

• Auftreten: Moränen entstehen direkt durch die Ablagerung von Material, das von Gletschern transportiert wird. Es gibt verschiedene Arten. Endmoränen: Bilden sich an den Enden von Gletschern, wo das Material abgelagert wird, das der Gletscher transportiert hat. Grundmoränen: Befinden sich unter dem Gletscher und bestehen aus Material, das durch den Gletscher geschoben und zermahlen wurde.
• Kornzusammensetzung: Sehr unsortiert, bestehend aus einer Mischung von Ton, Schluff, Sand, Kies und großen Felsbrocken.
• Eigenschaften: Moränen sind Ablagerungen, die direkt vom Gletscher transportiert und abgelagert wurden. Die Mischung aus feinem und grobem Material macht sie oft steinig und schwer zu bearbeiten. Es gibt verschiedene Arten von Moränen, wie Grund- und Endmoränen.

Schmelzwasserkiese:

• Auftreten: Diese Sedimente werden von Schmelzwasserströmen transportiert und abgelagert, typischerweise in flachen, ausgedehnten Flächen vor oder neben Gletschern. Schmelzwasserkiese findet man oft in Sanderflächen, die von den abfließenden Schmelzwässern geschaffen wurden.
• Kornzusammensetzung: Gut sortiert, überwiegend aus Kies und Sand, mit wenig Schluff und Ton.
• Eigenschaften: Die Böden sind gut sortiert und haben eine hohe Durchlässigkeit. Durch die hohe Durchlässigkeit und die Kohäsionslosigkeit spielen diese Kiese eine wichtige bautechnische Rolle.

Deltasedimente:

• Auftreten: Deltasedimente entstehen dort, wo Schmelzwasserflüsse in stehende Gewässer wie Seen oder Meere münden. Diese Deltas bilden sich an den Rändern der Gletscher oder in Gebieten, wo Schmelzwasserabfluss in größere Wasserflächen erfolgt.
• Kornzusammensetzung: Gut sortiert, hauptsächlich aus Sand und Kies, oft mit feinkörnigen Schichten aus Schluff und Ton im Bereich der deltaischen Flachwasserzonen.
• Eigenschaften: Deltasedimente entstehen, wenn Schmelzwasserflüsse Sedimente in stehende Gewässer transportieren und ablagern. Diese Böden sind oft fruchtbar und gut drainiert, besonders in den sandigen und kiesigen Bereichen.

Geschiebelehm:

• Auftreten: Geschiebelehm entsteht durch das Schmelzwasser und die mechanische Zerkleinerung von Gestein durch Gletscher. Er tritt oft in der Nähe von ehemaligen Gletscherfronten und in Bereichen auf, wo das Schmelzwasser stark sedimentbeladen war.
• Kornzusammensetzung: Eine Mischung aus Ton, Schluff, Sand und einer Vielzahl von Gesteinsfragmenten unterschiedlicher Größe.
• Eigenschaften: Geschiebelehm entsteht durch die mechanische Zerkleinerung von Gesteinen durch Gletscher. Diese Böden sind ebenfalls unsortiert und haben eine variable Durchlässigkeit, abhängig vom Anteil der feinen und groben Bestandteile.

Löss:

• Auftreten: Löss wird vom Wind in trockenen, postglazialen Perioden aus Gletscherflüssen und Moränen ausgeblasen und in weit entfernten Gebieten abgelagert. Diese Böden kommen oft in großen, zusammenhängenden Gebieten vor, die weit entfernt von den ursprünglichen Gletscherquellen liegen.
• Kornzusammensetzung: Sehr feinkörnig, hauptsächlich aus Schluff, mit geringem Anteil an Ton und feinem Sand.
• Eigenschaften: Löss ist ein windtransportiertes Sediment, das während und nach der Gletscherzeit abgelagert wurde. Es ist sehr fruchtbar, gut durchlüftet und hat eine hohe Wasserspeicherkapazität.

Schotterterrassen:

• Auftreten: Schotterterrassen entstehen durch Flüsse, die Schmelzwasser und Sedimente von Gletschern transportieren und ablagern. Diese Terrassen bilden sich entlang der Flusstäler in Bereichen, die vom Schmelzwasser überflutet wurden, oft an den Rändern ehemaliger Gletscherströme.
• Kornzusammensetzung: Gut sortiert, überwiegend aus Kies und Sand, mit nur geringem Anteil an feinerem Material.
• Eigenschaften: Schotterterrassen entstehen durch Flüsse, die Schmelzwasser und Sedimente von Gletschern transportieren und ablagern. Diese Böden sind gut drainiert und oft kiesig, was sie besonders geeignet für Bauvorhaben und weniger geeignet für landwirtschaftliche Nutzung macht.

Frostmusterböden:

• Auftreten: Frostmusterböden entstehen in Permafrostgebieten oder Regionen mit intensiven Frost-Tau-Zyklen. Diese Böden sind typisch für periglaziale Zonen, die an die Gletscher angrenzen, und weisen charakteristische Oberflächenmuster wie Polygone oder Streifen auf, die durch wiederholtes Einfrieren und Auftauen entstanden sind.
• Kornzusammensetzung: Variable Zusammensetzung, oft mit abwechselnden Schichten oder Mustern aus Sand, Kies und feinerem Material wie Schluff und Ton.
• Eigenschaften: Frostmusterböden entstehen durch wiederholtes Einfrieren und Auftauen, was zu einer Sortierung und Musterbildung des Materials führt. Diese Böden sind oft steinig und können charakteristische Oberflächenmuster wie Eiskeile oder Polygone aufweisen.

Jede dieser Bodenarten zeigt spezifische mechanische Eigenschaften, die sich auf ihren Einsatz auswirken.

Geologie Südtirols und Geologie der Alpen: Eine Betrachtung

Literatur:

[1] Helmut Prinz und Roland Strauß: „Ingenieurgeologie“, Springer Spektrum, Berlin 2017

[2] Conrad Boley: „Handbuch Geotechnik – Grundlagen, Anwendungen, Praxiserfahrungen“, Vieweg Teubner, Wiesbaden 2012