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Elektrische Widerstandsmessung / VES in Jena: Untergrund präzise erkunden

Gemeinsam lösen wir die Herausforderungen von morgen.

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Wir sehen immer wieder Ausschreibungen in Jena, bei denen das Baugrundrisiko allein mit schweren Rammungen abgeschätzt werden soll – und das im heterogenen Muschelkalk der Saalestadt. Das geht schief. Der tiefere Untergrund im Stadtgebiet, vor allem entlang der Saaleauen und der Hänge zum Jenaer Forst, weist stark wechselnde Verwitterungszonen und verkarstete Strukturen auf, die ein Bohrgerät nur punktuell erfasst. Die geoelektrische Widerstandsmessung (VES) liefert uns hier ein kontinuierliches Bild der Leitfähigkeitsverteilung, mit dem wir die Grenzen zwischen Tonstein, Kalkstein und wasserführenden Kluftzonen sicher trennen – und das zerstörungsfrei. Für den Neubau von Gewerbeimmobilien im Göschwitz oder Gründungen im Zentrum ist diese Vorerkundung keine Option mehr, sondern eine technische Notwendigkeit, wenn man Überraschungen in der Tiefe vermeiden will. Wer zusätzlich zur Sondierung eine mechanische Kalibrierung in den oberen Metern benötigt, kombiniert die VES mit einer Schürfgrube zur direkten Ansprache der Decklage.

Bei VES in Jena unterscheiden wir aufgelöste Kalkbänke von tonigen Zwischenlagen allein über den Sprung des scheinbaren Widerstands um den Faktor 3 bis 10.

Methodik und Umfang

Das Messgerät für die Schlumberger-Anordnung, das unser Team auf den Freiflächen in Jena aufbaut, besteht aus einer stromstarken DC-Quelle, vier Edelstahlelektroden und einem hochempfindlichen Potentiometer mit integriertem Datenlogger. Der Aufbau erfolgt symmetrisch entlang einer Linie von bis zu 300 Metern, wobei die äußeren Elektroden den Strom einspeisen und die inneren die Potenzialdifferenz messen. Wir variieren den Abstand schrittweise, um den scheinbaren spezifischen Widerstand in Tiefen von 1 Meter bis über 100 Meter zu erfassen. In den Talauen von Jena-Lobeda, nahe der Saale, kalibrieren wir die Sondierung mit einer Korngrößenanalyse an Proben aus dem ersten Meter, um den Tongehalt der Auelehmdecke elektrisch zu eichen. Die Messwerte werden direkt mit Inversionssoftware verarbeitet und als 1D-Schichtmodell mit Widerstandswerten und Mächtigkeiten ausgegeben, die dann in das geotechnische Modell einfließen.
Elektrische Widerstandsmessung / VES in Jena: Untergrund präzise erkunden
Technisches Referenzbild — Jena

Standortspezifische Faktoren

Die geologische Situation in Jena mit der scharfen Kante zwischen flachgründigem Auelehm und den steilen, klüftigen Hängen des Oberen Muschelkalks erzeugt ein Risiko, das man mit rein punktuellen Aufschlüssen nicht beherrscht. Im Winterhalbjahr steigt die Sättigung der oberen Verwitterungsdecke durch die häufigen westlichen Stauniederschläge stark an, was den spezifischen Widerstand des Bodens um bis zu 30 % absenkt. Wer eine VES-Messung im trockenen August durchführt und die Werte unkorrigiert in die Gründungsbemessung übernimmt, läuft Gefahr, eine wasserführende Kluft als massiven Fels zu interpretieren. Wir führen die Sondierungen daher bevorzugt im Frühjahr durch, wenn die Porensättigung repräsentativ für den Jahresmittelwert ist. Ein Übersehen von Subrosionszonen im Unteren Muschelkalk unterhalb der Saalebrücken wäre bei Pfahlgründungen kritisch; hier liefert die VES den Nachweis von Anomalien, lange bevor der erste Bagger anrollt.

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Video-Überblick

Typische Werte

ParameterTypischer Wert
Messanordnung (Standard)Schlumberger, 4-Punkt, DC/AC
Maximale Auslage Jena250 m (AB/2 = 125 m)
Erkundungstiefe (max.)bis 90 m unter GOK
Stromstärke (max.)200 mA (geregelt)
Messintervall28 Punkte pro Sondierung
ElektrodenmaterialEdelstahl 1.4401, 60 cm Dorn
InversionssoftwareRes2Dinv / IPI2Win (1D)
AuswertebasisDIN 18132 Teil 2

Weitere Fachleistungen

01

VES-Tiefensondierung

1D-Widerstandssondierung nach Schlumberger mit Auslagen bis 250 m für Gründungen im Hochhausbau und Tiefbau.

02

Kombinierte Profile

Mehrere VES-Punkte im Raster von 20 x 20 m entlang von Trassen, mit 2D-Inversion für Tunnel- und Leitungsbau.

03

Baugrundkalibrierung

Korrelation der VES-Daten mit SPT- und CPT-Sondierungen zur Umrechnung von Widerstandswerten in Bodenkenngrößen.

04

Karsterkundung

Detektion von Subrosionszonen und offenen Kluftsystemen im Oberen Muschelkalk mittels Widerstandsanomalien.

Normativer Rahmen

DIN 18132 Teil 2: Baugrund; Versuche und Versuchsgeräte; Elektrische Widerstandsmessung, DIN EN 1997-2 (Eurocode 7): Erkundung und Untersuchung des Baugrunds, DIN 4020: Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Jena und Umgebung.

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