Die Säulen der Erde

Säulen aus Kalk werden erfolgreich eingesetzt, um rutschgefährdete Böschungen zu sichern. Dabei greift man auf die langjährigen Erfahrungen aus der Bodenverfestigung durch oberflächiges Einmischen von Kalk zurück. Bei der Böschungssicherung muss der Kalk aber in die Tiefe eingebracht werden. Dr. W. Wilmers, Wetzlar, berichtete von einem Verfahren, bei dem zunächst ein Bohrloch hergestellt wird, das anschließend mit Feinkalk verfüllt wird. Diese Kalksäule wird dann mit etwas größerem Durchmesser überbohrt, der Feinkalk mit dem umliegenden Boden vermischt und verdichtet. Praxiseinsätze belegen den Erfolg des Verfahrens. Durch die mit der Zeit weiter fortschreitende Reaktion des Bodens mit dem Kalk werden zusätzlich Festigkeitsreserven für die Zukunft geschaffen.

Aus Erfahrung besser

Die verfestigende Wirkung des Einmischens von Kalk in nicht ausreichend standfeste Böden ist bekannt und hat sich in zahlreichen Einsätzen langjährig bewährt. Dabei wird der Kalk auf den Boden aufgestreut, z. B. durch Fräsen mit dem Boden vermischt und anschließend verdichtet. Die Reduzierung des Wassergehalts im Boden führt zur Erhöhung der Scherfestigkeit. Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass der vorhandene Boden nicht ausgetauscht und deponiert werden muss.

Sicherheit auch für Böschungen

Ein neu entwickeltes Verfahren macht es nun möglich, die verfestigende Wirkung von Kalk auch bei der Sicherung von rutschgefährdeten Böschungen zu nutzen. Beim Bau von Verkehrswegen werden häufig Böschungen in Neigungswinkeln hergestellt, die zwar aus der Erfahrung heraus standsicher sind, aber nicht dem natürlichen Böschungswinkel benachbarter, unberührter Hänge entsprechen. Kommen dann mehrere ungünstige Faktoren zusammen, kann so eine Böschung ins Rutschen kommen.

Kalk mit Tiefgang

Dann hilft allerdings nicht das oberflächliche Einfräsen von Kalk zur Stabilisierung, der Kalk muss in größere Tiefe eingebracht werden. In den 60er Jahren wurden bereits Versuche in den USA erfolgreich durchgeführt. Dabei wurden Bohrlöcher mit ungelöschtem Feinkalk aufgefüllt. In Schweden wurde Mitte der 70er Jahre ein Gerät entwickelt, mit dem es nicht nur möglich war, den Kalk bis in 12 m Tiefe einzubringen, sondern auch mit dem Boden zu vermischen. Ein erster Einsatz in Deutschland fand 1974 an der L 3187 Blofeld — Dauernheim statt. Hier wurden mit Spiralbohrern im Fußbereich der Böschung Löcher durch die Rutschzone hindurchgebohrt und mit Feinkalk aufgefüllt.

Neues Verfahren mit Vorteilen

Die bisher bekannten Verfahren konnten aber eine Vermischung von Kalk und Boden in der relevanten Rutschzone aufgrund der dort auffindbaren Gesteinsarten nicht immer sicherstellen. Dr. W. von der Baustoff- und Bodenprüfstelle Wetzlar berichtet von einem neu entwickelten Verfahren, das dies jedoch gewährleistet. Bei diesem zweistufigen Verfahren wird zunächst mit einer Bohrschnecke ein Loch mit definiertem Durchmesser gebohrt und anschließend mit Feinkalk verfüllt. Im zweiten Schritt überbohrt man das Bohrloch mit einer Kurzspirale mit größerem Durchmesser. Dabei wird dann der Kalk mit dem Boden um das Bohrloch vermischt. Beim Herausdrehen wird das Boden-Kalk-Gemisch durch die Schneckenwendeln verdichtet, das Bohrgerät dient dabei als Gegengewicht. Der nach dem Abschluss der Arbeiten verbleibende Trichter an der Geländeoberfläche ist ein Beleg dafür, dass der Boden in diesem Bereich höher verdichtet ist als vorher.

Bewährungsprobe auf der Autobahn

Das Verfahren wurde bereits erfolgreich an der A66 bei Schlüchtern angewendet. Hier war die Böschung eines Einschnitts für eine Auf- und Abfahrt schon kurze Zeit nach der Herstellung ins Rutschen geraten. Ein Abflachen der Böschung zeigte wenig Erfolg. Man entschied sich daher für eine Sanierung mit Kalksäulen. Es wurden drei Säulenreihen im Fußbereich vorgesehen, wobei die Säulen in den einzelnen Reihen gegenüber den anderen Reihen versetzt sind. Der Abstand der Säulen in den Reihen beträgt 1,5 m, der Abstand der Reihen untereinander 1,8 m. Die ausgeschriebene Kalkzugabe von 5 Masse-% bezogen auf die Bodentrockenmasse wurde über das Bohren mit einem Spiralbohrer Ø 12 cm erreicht. Inklinometermessungen zeigten, dass die Rutschung schon nach Einbringen der ersten Säulenblöcke zum Stillstand kam.