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Die Unterscheidung zwischen bindigen und nichtbindigen Böden ist eine zentrale Klassifikation in der Bodenmechanik. Die Körner bei nichtbindigen Böden haften nicht aneinander, sondern sind nur durch Reibung miteinander verbunden. Bindige Böden (Korngröße < 0,063 mm) besitzen Kohäsion, haften folglich durch intermolekulare Kräfte aneinander. Wesentlich ist bei bindigen Böden die Plastizität.

Ais den grundsätzlichen Eigenschaften nichtbindiger und bindiger Böden ergeben sich vielfältige Konsequenzen für die Beurteilung für Bauzwecke.

Nichtbindige Böden:

• Nichtbindige Böden stellen bei mitteldichter bis dichter Lagerung und ausreichender Schichtdicke einen guten Baugrund dar.

Bindige Böden:

• Die Tragfähigkeit von bindigen Böden ist vom Wassergehalt abhängig und bedingt die Konsistenz (breiig, weich, steif, halbfest oder fest). Infolgedessen sind bindige Böden vor Wasserzutritt (bzw. Austrocknen) zu schützen.
• Stark bindige Böden weisen einen hohen Tonanteil auf und setzen sich aufgrund der Wabenstruktur (Hohlräume) stark. Durch die feinen Poren ist die Konsolidation ein langanhaltender Prozess. Vorteilhaft ist die Wasserundurchlässigkeit.
• Weiche und sehr weiche Tone stellen, besonders bei wechselnder Mächtigkeit, schlechte Baugründe dar.
• Schwach bindige Böden weisen einen geringen Schluff- und Tonanteil auf, sind wasserempfindlich und ändern ihre Konsistenz bereits bei geringer Änderung des Wasseranteils.
• Bindige Böden von steifer Konsistenz stellen allgemein mittelmäßige Baugründe dar.
• Lehme (Mischung aus Sand, Schluff und Tonen) können bei geringer Lagerungsdichte schlechte und als Geschiebelehme großer Mächtigkeit mittelmäßige bis gute Baugründe darstellen.

Wesentlich ist die Untersuchung von Baugründen, um eine gewissenhafte und schlüssige Baugrundmodellierung vorzunehmen, die haftungstechnisch wichtig ist.

Geotechnische Untersuchungen hängen von der Art, Größe und Komplexität eines Bauwerkes, von der Bauweise und von den Grundwasserverhältnissen ab. In der deutschen DIN 4020 wird zwischen drei Geotechnischen Kategorien (GK) unterschieden:

• Kategorie 1 (GK1) umfasst einfache Bauwerke auf ebenem, tragfähigem Grund, die weder die Umgebung noch das Grundwasser beeinflussen
• Kategorie 2 (GK2) umfasst Bauvorhaben, die weder zur Kategorie 1 noch zur Kategorie 3 zählen
• Kategorie 3 (GK3) umfasst Bauvorhaben mit schwierigen Konstruktionen und schwierigen Baugrundverhältnissen, die erweiterte geotechnische Kenntnisse erfordern

Beim Bauen in GK1 stützt sich die allgemeine Baugrundbeurteilung auf Erfahrungen, aus Informationen aus Bodengegebenheiten und Grundwasserverhältnisse sowie aus der Begehung der ausgehobenen Baugrube. In den GK2 und GK3 sind direkte Aufschlüsse (Bohrungen, Schürfe, Schächte, Stollen) notwendig.

Grundsätzlich lassen sich bestimmte Bodeneigenschaften vor Ort erkennen: Die Körner von grobkörnigen Böden sind mit dem Auge erkennbar. Die Konsistenz feinkörniger Böden ist vor Ort durch In-situ-Versuche zu beurteilen:

• „Breiig“ ist ein bindiger Boden, der beim Pressen durch die Faust quillt.
• „Weich“ ist ein Boden, der sich kneten lässt.
• „Steif“ ist ein schwer knetbarer Boden, der in der Hand in 3 mm dicke Walzen ausrollbar ist ohne zu zerreißen oder bröckeln.
• „Halbfest“ ist ein Boden, der bröckelt und beim Ausrollen in 3 mm dicke Walzen bröckelt, sich aber erneut zum Klumpen formen lässt.
• „Fest oder hart“ ist ein ausgetrockneter Boden, der meist hell aussieht und sich nicht mehr kneten, sondern nur zerbrechen lässt.

Für direkte Aufschlüsse gibt EN 1997 die Untersuchungsabstände vor:

• Hoch- und Industriebauten: Rasterabstände von 15 bis 40 m
• Großflächige Bauwerke (z. B. Deponien): Rasterabstände von ≤ 60 m
• Linienbauwerke (Straßen, Eisenbahnen, Kanäle, Rohrleitungen, Tunnel, Deiche, Rückhaltedämme): Abstände von 20 bis 200 m
• Sonderbauwerke (Brücken, Schornsteine, Maschinenfundamente
  usw.): 2 bis 6 Aufschlüsse pro Fundament
• Staudämme und Wehre: Abstände von 25 bis 75 m in maßgebenden
  Schnitten

Literatur:

[1] Jürgen Schmitt, Ulrich Burbaum, Antje Bormann: „Simmer Grundbau 1 – Bodenmechanik und erdstatische Berechnungen“, Springer Vieweg, Wiesbaden 2022

[2] Gerd Möller: „Geotechnik – Bodenmechanik“, Ernst und Sohn Verlag, Hoboken 2013