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ISERLOHN
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Seismische Tomographie für Baugrunduntersuchungen in Iserlohn

Technische Studien, die Ihr Projekt stützen.

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Ein Neubauprojekt im Iserlohner Stadtteil Letmathe stand kürzlich vor einer typischen Herausforderung: Die Vorerkundung deutete auf eine unregelmäßige, verkarstete Massenkalk-Oberfläche hin, die mit klassischen Rammkernbohrungen nur punktuell zu erfassen war. Um das Risiko von Setzungsdifferenzen in der Bodenplatte zu minimieren, setzten wir ein seismisches Tomographie-Profil mit einer Länge von 120 Metern ein. Die Kombination aus Refraktions- und Reflexionsseismik lieferte ein durchgängiges 2D-Modell der Felsoberfläche, das die Auflösung einzelner Bohrungen deutlich übertraf. In Iserlohn, wo devonische Kalke und Tonschiefer oft in enger Wechsellagerung auftreten, ist diese Methode besonders effizient, um die Grenze zwischen Lockergestein und Festgestein präzise zu kartieren.

Ein 120-Meter-Profil mit seismischer Tomographie ersetzt nicht nur mehrere Bohrungen, sondern liefert vor allem das, was zwischen den Bohrpunkten liegt.

Unsere Leistungsbereiche

Unser Ansatz

Die stark reliefierte Topographie des Sauerlandes mit seinen tief eingeschnittenen Tälern wie dem Baarbachtal beeinflusst die seismische Messung erheblich. In Hanglagen Iserlohns, etwa oberhalb der Ruhrterrassen, müssen wir die Auslagegeometrie oft an Geländeknicke anpassen, um Laufzeitverzerrungen zu vermeiden. Die seismische Tomographie kombiniert hier die Vorteile der Refraktion für den oberflächennahen Bereich mit der höherauflösenden Reflexion für tiefere Strukturen bis etwa 80 Meter unter GOK. Gegenüber dem Plattendruckversuch, der punktuell die Tragfähigkeit des Planums bewertet, oder einer Korngrößenanalyse zeigt die Tomographie den gesamten Schichtaufbau im Schnitt. Die Anregung erfolgt meist mit einem beschleunigten Fallgewicht, die Registrierung mit 24 bis 48 Geophonen im Abstand von 2 bis 4 Metern. Bei der Auswertung rechnen wir die Laufzeitkurven mittels Ray-Tracing in Geschwindigkeitstiefenprofile um, die direkt mit den Bohrergebnissen kalibriert werden.
Seismische Tomographie für Baugrunduntersuchungen in Iserlohn
Technische Referenz — Iserlohn

Lokale Besonderheiten

Iserlohns historische Bausubstanz, wie die spätromanische Bauernkirche oder die industriellen Altstandorte entlang der ehemaligen Kleinbahntrasse, ruht oft auf heterogenem Baugrund aus Verwitterungslehm, Blockschutt und verkarstetem Kalkstein. Bei Nachverdichtungen oder Aufstockungen im Bestand übersieht man gern die Tiefenlage von Subrosionssenken, die sich erst im seismischen Profil als lokale Geschwindigkeitsanomalien abzeichnen. Ein aktuelles Bauvorhaben in der Nähe des Danzturms zeigte im Refraktionstomogramm einen versenkten Dolinenkörper unterhalb von 6 Metern, der in der konventionellen Baugrunduntersuchung nicht erfasst worden wäre. Wer in Iserlohn auf eine flächendeckende seismische Tomographie verzichtet, kalkuliert mit Unbekannten, die später während des Aushubs zu Nachträgen und Standsicherheitsproblemen führen können. Gerade bei tiefen Aushüben in Hanglage mit wechselnden Festgesteinshorizonten ist das seismische Modell die Grundlage für eine realistische Baugrubenbemessung.

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Normativer Rahmen

DIN 4020: Geotechnische Untersuchungen für bautechnische Zwecke, DIN EN 1997-2 (Eurocode 7): Erkundung und Untersuchung des Baugrunds, DIN 4094-1: Baugrund – Felduntersuchungen – Teil 1: Seismische Verfahren, Empfehlungen des Arbeitskreises 'Seismik' der DGGT

Referenzparameter

ParameterTypischer Wert
Erkundungstiefe (Refraktion)bis 30-50 m bei 120 m Auslage
Erkundungstiefe (Reflexion)bis 80-100 m, abhängig von Überdeckung
Vertikalauflösung0,5 bis 2,0 m im Festgestein
Geophonabstand bei hochauflösenden Profilen1,0 bis 3,0 m
Anregungsenergiebeschleunigtes Fallgewicht, 5-8 kJ
AuswertemethodeTomographische Inversion (Raytracing), Reflexionsstack
Datenformat für BIM-IntegrationASCII-XYZ, SEG-Y, CAD-kompatibel

Häufige Fragen

Was kostet eine seismische Tomographie in Iserlohn?

Die Kosten liegen je nach Profillänge, Zugänglichkeit und Auflösung zwischen €2.430 und €4.960 netto für ein Standardprofil. Enthalten sind die Messung vor Ort, die tomographische Inversion und der Bericht nach DIN 4020. Bei schwierigem Gelände mit starkem Bewuchs oder steilen Hanglagen können zusätzliche Rüstzeiten anfallen.

Welche Tiefe kann mit der seismischen Tomographie erreicht werden?

Bei der Refraktionstomographie erreichen wir mit einer Auslagelänge von 120 Metern typischerweise Erkundungstiefen von 30 bis 50 Metern unter GOK. Die Reflexionsseismik dringt je nach Überdeckung und Anregungsenergie bis zu 80 Meter tief und eignet sich besonders zur Erkundung von Karsthohlräumen im Iserlohner Massenkalk.

Wie lange dauert eine seismische Untersuchung auf der Baustelle?

Für ein 120-Meter-Profil mit 48 Geophonen rechnen wir einen Feldtag ein, inklusive Auslage, Messung und Rückbau. Die Auswertezeit im Büro beträgt etwa drei bis fünf Werktage. Bei kleinen Profilen mit 24 Kanälen kann die Feldarbeit an einem halben Tag abgeschlossen sein.

Kann die seismische Tomographie auch in bebautem Gebiet eingesetzt werden?

Ja, auch in innerstädtischen Lagen Iserlohns ist das möglich. Wir setzen dann das beschleunigte Fallgewicht auf einer Gummimatte ein, um Körperschall zu minimieren. Allerdings müssen wir den Einfluss von Verkehrslärm und Kanalrohren bei der Auswertung berücksichtigen, was die Signalqualität gegenüber Freilandmessungen etwas reduzieren kann.

Welche Bodenkennwerte liefert die seismische Tomographie?

Das Verfahren liefert primär die Kompressionswellengeschwindigkeit vP und die Scherwellengeschwindigkeit vS. Daraus lassen sich dynamische Parameter wie der dynamische Schubmodul, der Elastizitätsmodul und die Poissonzahl ableiten. Für statische Bemessungen nach EC7 müssen diese dynamischen Werte über empirische Korrelationen in statische Kennwerte überführt werden.

Standort und Servicegebiet

Wir betreuen Projekte in Iserlohn und Umgebung.

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