Fach Geotechnik

Der Begriff „Geotechnik“ setzt sich aus den Silben „Geo“ (griechisch für „Erde“) und „Technik“ zusammen. Letzteres ist die Abkürzung für Bautechnik, also die Art, wie ein Bauwerk ausgeführt wird. Im Allgemeinen versteht man unter Geotechnik einen Zweig des Bauingenieurwesens, der – vereinfacht gesagt – den Boden mit dem Bauen verbindet. Als moderne Ingenieursdisziplin stellt die Geotechnik eine Schnittstelle dar zwischen Geowissenschaften und Bauwesen beziehungsweise Bergbau. Ihr Ziel: Die Voraussetzungen für eine bautechnische Nutzung bestmöglich zu eruieren. Damit leistet die Disziplin einen wichtigen Beitrag zur wirtschaftlichen und nachhaltigen Planung und Errichtung von langlebigen Bauwerken.

Die Untersuchungen der Geotechnik haben sich im Bauwesen als unerlässlich erwiesen, da sie vorausschauende Interpretationen ermöglichen. Das heißt, schon vor Beginn der Arbeiten kann die Standsicherheit und Gebrauchstauglichkeit eines Bauwerks beurteilt werden. Auch die Eigenschaften eines bestimmten Baugrunds lassen sich mit Hilfe der Geotechnik ermitteln. Dabei sind Kenntnisse über natürliche Gegebenheiten wie Baugrund- und Grundwasserverhältnisse, aber auch über die physikalischen Eigenschaften eines Baugrundes von immenser Bedeutung. Eine der Kernaufgaben stellt außerdem die Bemessung von Fundamenten dar, die über die Bauwerkslasten in den Baugrund abgetragen werden. Als eigenständiges Fachgebiet ist die Geotechnik noch relativ jung, aber ihre Bedeutung nimmt durch die immer höher werdenden Anforderungen bei der Realisierung von Bauwerken heutzutage groß. Und nimmt überdies stetig zu.

Das Ziel der Geotechnik besteht darin, standsichere und gebrauchstaugliche Bauwerke zu garantieren. Sie stellt sicher, dass die geplanten Bauten später auf stabilem Untergrund stehen, und natürlich muss dabei auch gewährleistet sein, dass mögliche Erdbeben und Erdrutsche keinen Schaden verursachen können. Daher geht eine Untersuchung auch immer mit der Analyse und Bewertung sämtlicher geotechnischer Risiken einher. Denn der Baugrund stellt eine große Herausforderung dar mit seinen mechanischen, bautechnischen und hydraulischen Eigenschaften, die von Fall zu Fall deutlich variieren können. Ingenieure der Geotechnik untersuchen nicht nur, wie sich Locker- und Festgesteine unter verschiedenen Bedingungen verhalten. Sie verstehen auch das Zusammenspiel von Baukonstruktionen (Baugruben, Böschungen, Dämmen, Schächten usw.) und der Natur. Sie wissen, wie ein Tunnel sicher in einen Berg zu graben ist. Oder wie Rohstoffe so gewonnen werden, dass die Umwelt geschont wird.

Der geotechnische Entwurfsprozess beginnt mit einer Bodenuntersuchung, bei der Bodenproben mit Hilfe von Schürfen oder Bohrungen entnommen werden. Geotechniker untersuchen dann die mechanischen Eigenschaften des Bodens im Labor, außerdem berechnen sie die entnommene Bodenprobe hinsichtlich Standsicherheit und Setzungsverhalten. Diese geotechnische Untersuchung ermöglicht es, umfangreiche planerische Varianten auszuarbeiten und daraus die kostengünstigste und sicherste Planungsvariante auszuwählen. In diesen Prozess werden auch mögliche Auswirkungen auf die Umwelt einbezogen, um das geplante Projekt genehmigungs- und baureif zu machen.

Geotechniker entwerfen Tragwerksplanungen für Straßen, Tunnel, Dämme, Hochhäuser und andere Projekte. Wann immer die Erde sich bewegt oder ausgehoben wird, müssen Verbausysteme verwendet werden. Sie verhindern, dass die verbleibende Bodenmasse einstürzt oder instabil wird. Verbauwände aus Beton oder Stahl halten die Bodenmasse und verhindern einen Einsturz. Eine andere beliebte Methode ist die Verwendung von Bohr- , Ramm- oder duktilen Pfählen. Mit ihrer Hilfe lassen sich die Baulasten in tiefere Bodenschichten übertragen, die Standsicherheit des Bauwerks wird garantiert.

Die Geotechnik, ihrer Definition nach vorausschauend und mögliche Szenarien am Baugrund betrachtend, liefert die Grundlage für alle weiteren Planungsarbeiten. Sie ermöglicht es Hochbauplanern, Architekten und Landschaftsingenieuren, die weiteren Projekt- und Bauphasen auf einem sicheren Baugrund zu realisieren. Um dieses Ziel zu erreichen, ist eine gute Zusammenarbeit zwischen allen Beteiligten erforderlich.

Die Geotechnik ist die Basis aller Infrastrukturprojekte; das Risiko eines Projekts liegt oft im Baugrund. Unsere Geotechniker versuchen, dieses Risiko zu minimieren, indem sie die Untergrundbedingungen der Standorte und ihr Verhalten unter verschiedenen Belastungsbedingungen untersuchen und bewerten. Das spart nicht nur Zeit und Ressourcen, sondern oftmals auch Kosten.

Grundsätzlich bestehen zwei Hauptverfahren in der Geotechnik – die analytische (klassische) und die numerische Nachweismethode.
Analytische Verfahren dienen in der Geotechnik insbesondere der Betrachtung von Erdstoffen in Grenzzuständen sowie der Ermittlung der zutreffenden Traglast. Bei den numerischen Methoden werden verschiedene Stoffgesetze angewandt, nach denen das geplante Bauwerk analytisch und numerisch berechnet wird. Dies ist vor allem bei komplizierten Bauwerken ratsam, um die Ergebnisse zu verifizieren und Fehler auszuschließen.

Unser Team aus Ingenieuren und Geowissenschaftlern unterstützt unsere Kunden tatkräftig im Bereich der Geotechnik. Wir sind erfahren in Böschungsbruchberechnungen, Setzungsberechnungen, Tiefgründungen und Analysen nach der Finite Elemente Methode. Darüber hinaus bieten wir Autorenkontrollen und Bauüberwachungen zur Qualitätssicherung an. Unsere Schwerpunkte liegen im Wohnungs- und Industriebau, im Wasserbau sowie im Bau von Eisenbahnabschnitten und Straßen.

Das Fachgebiet Geotechnik ist eine intensiv entwickelte und wichtige Unternehmenssparte der Start Consult GROUP. Wir wirken aktiv an der Entwicklung der geotechnischen Software GEO5 mit. Unser Schwerpunkt liegt dabei auf dem deutschsprachigen RAUM ( D-A-CH Länder), dessen Bedürfnisse und Anforderungen wir kontinuierlich im Blick haben. Unser Geotechnik-Team verfügt über tiefe und fundierte Kenntnisse und ist stets auf dem aktuellen Stand, wenn es um laufende Forschungsarbeiten und die Entwicklung geotechnischer Normen geht. Die neu erschienenen Normen werden in Kürze in der GEO5 Software implementiert.

Die Kosten für die Erstellung und Überprüfung von Projekten in der Geotechnik variieren je nach Größe und Schwierigkeitsgrad. Auch ob bereits Erkundungsdaten oder Pläne vorhanden sind, spielt bei der Preiskalkulation eine Rolle. In der Regel werden geotechnische Dienstleistungen bei kleineren Bauvorhaben nach Stundenaufwand abgerechnet, bei größeren Bauvorhaben nach der HOAI, der Honorarordnung der deutschen Bundesregierung für Architekten und Ingenieure.