Geotechnik

Das 5. geotechnische Praktikum für Studierende der Helmut-Schmidt-Universität (2023 / 2024)

Traditionell und inzwischen aus Sicht des Geotechnischen Labors Hamburg durchaus routiniert wurde in den vergangenen Monaten das inzwischen fünfte geotechnische Praktikum für Studierende des Bauingenieurwesens der Helmut-Schmidt-Universität (HSU) ausgerichtet. Neben Studierenden der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) waren erneut (in deutlicher Mehrzahl) Studierende der Autobahn GmbH und der Bundeswehr dabei. Aus organisatorischen Gründen wurde das Praktikum dieses Mal über zwei Trimester verteilt.

Bereits im Oktober 2023 wurden die Bodenansprache und die Bodenklassifikation an einem Praktikumstag thematisiert. Nach einer kurzen Einführung durch Christian Puscher erläuterte Anne Heeling die fachgerechte Beschreibung des Bodens im Bohrkern. Anschließend konnten die Studierenden die Ansprache an Bohrkernen aus verschiedenen WSV-Projekten aus dem norddeutschen Raum selbst üben und das Material normgerecht visuell, mit Handversuchen oder dem Taschenpenetrometer untersuchen.

Im zweiten Teil dieses Praktikumstages wurden verschiedene Klassifikationsversuche in Kleingruppen stationsweise vorgestellt und von den Studierenden selbst durchgeführt. Die Sieb- und Schlämmanalyse wurde von Femke Behrens angeleitet, die für diesen Tag dankenswerter Weise vom WSA Rhein an die BAW „verliehen“ wurde. Dirk Augner betreute den Versuchsstand zum Kalk- und Glühverlust sowie der Feuchtdichte. Simone Loritz aus dem Geotechnischen Labor Karlsruhe zeigte zusammen mit Julia Sorgatz, wie die Konsistenzgrenzen ermittelt werden. An einer vierten Station wurden die Probenentnahme im Feld mit dem BAW-eigenen Bohrgerät durch Björn Mettig sowie die Bauwerksmessung von Andre Frauendorf vorgestellt.

Gruppenfoto beim Klassifikationspraktikum vor dem Bohrgerät

Der zweite Praktikumsteil mit Fokus auf Versuche zur Bestimmung von Festigkeitseigenschaften fand an zwei Tagen in zwei Kleingruppen im Februar 2024 statt. Martin Pohl erläuterte zum Einstieg die Bedeutung der höherwertigen bodenmechanischen Versuche für die geotechnische Praxis. Anschließend arbeiteten die Studierenden an der Herstellung eines Prüfkörpers für einen Einaxialen Druckversuch oder Triaxialversuch. Hierbei wurde der Schwierigkeitsgrad in diesem Jahr erhöht. Nach einer kurzen Übungsphase an künstlichem Probenmaterial wurde auf Probenmaterial aus einem WSV-Projekt umgestellt.

Die so gewonnenen Prüfkörper wurden anschließend im Einaxialen Druckversuch untersucht, um Eingangswerte für den Geotechnischen Bericht zu generieren. Neben dem Einaxialen Druckversuch wurde an dieser Station mit Julia Sorgatz auch die Laborflügelsonde vorgestellt. Beide Versuche dienen der Bestimmung der undränierten Scherfestigkeit. An einer zweiten Station, die von Dirk Augner betreut wurde, lernten die Studierenden den Triaxialversuch als „Goldstandard“ zur Bestimmung der Scherfestigkeit und des Spannungs-Verformungsverhaltens von Boden kennen. Da der Triaxialversuch mit einer Versuchsdauer zwischen ein bis drei Wochen den Praktikumsnachmittag gesprengt hätte, übten die Studierenden primär den Probeneinbau am Versuchsstand. Die verschiedenen Arten und Phasen des Triaxialversuchs wurden erläutert.

Studierende beim Probeneinbau am isotropen Triaxialversuchsstand

An der letzten Station des Tages wurde der Ödometerversuch kurz vorgestellt und der eigens in der BAW entwickelte Versuchsstand gezeigt. Verschiedene Arbeitsblätter zur Auswertung der Versuche sowie ein kurzes Lehrvideo zum Triaxialversuch ergänzten das praktische Lehrangebot der BAW.

Dem Laborteam der BAW haben die Praktika wieder viel Spaß bereitet. Wir hoffen, dass es den Studierenden ähnlich ging. Besonders bedanken, liebe Simone und Femke, möchten wir uns für eure „externe“ Unterstützung aus Karlsruhe und Bingen. Ohne euch wäre das Praktikum für uns Hamburger Kolleg:innen deutlich schwieriger zu realisieren gewesen.

Über‘s Arbeiten und (noch) nicht Fertigsein: Forschung und Erlebnisse an der KTH / Work in progress: Research and experiences at the KTH

In diesem Blogbeitrag berichte ich über meinen Forschungsaufenthalt an der Kungliga Tekniska Högskolan (Königlich Technischen Hochschule, KTH) in Stockholm, der nicht nur von bahnbrechenden Erkenntnissen in der Bodenmechanik 😉, sondern auch von sportlichen Herausforderungen und Weihnachtsstimmung geprägt war.

In this blog post, I will share some impressions from my research stay at the Kungliga Tekniska Högskolan (Royal Institute of Technology, KTH) in Stockholm, which was not only packed with ground-breaking research in soil mechanics 😉, but also with sportive challenges and Christmas spirit.

Das Institutsgebäude im winterlichen Kleid / The institute building in its winter dress

Forschung zur Variabilität von Baugrundeigenschaften / Research about the variability of ground properties

Die übliche Annahme von homogenen Bodeneigenschaften in einer Bodenschicht ist eine Vereinfachung einer oftmals viel komplexeren räumlich heterogenen Bodenrealität. Wir müssen davon ausgehen, dass die Baugrundeigenschaften streuen und mit Unsicherheiten belegt sind. Sieben Wochen durfte ich in der Gruppe Soil and Rock Mechanics an der KTH bei Prof. Stefan Larsson und Dr. Johan Spross zu Gast sein, um mich mit diesem Phänomen und speziell der Quantifizierung von Unsicherheiten zu beschäftigen.

The common concept of homogeneous ground properties in a geotechnical unit is a simplification of an often more complex, spatially heterogeneous ground reality. We have to assume that ground properties are scattered and subject to uncertainty. I was invited to spend seven weeks as a guest researcher working with Dr. Johan Spross in the Division Soil and Rock Mechanics headed by Prof. Stefan Larsson to investigate these uncertainties and methods for their quantification.

Ziel des Forschungsaufenthalts war es, einen in der Arbeitsgruppe entwickelten Ansatz zur multivariaten Datenanalyse weiterzuentwickeln und auf unseren eigenen Datensatz anzuwenden. Die Ergebnisse sollen unter anderem bei der Anwendung des neuen Eurocode 7 helfen. Die Arbeit wurde durch Diskussionen und Austausch sowohl an der KTH als auch mit Kolleg*innen in der BAW unterstützt. Auch die regelmäßige Teilnahme an den Seminaren der Arbeitsgruppe und das Arbeiten in einem internationalen Team waren wichtige Erfahrungen, von denen ich profitieren konnte.

The aim of the research stay was to continue working on an approach to multivariate data analysis developed in the division and apply it to our own data set. Among other things, the results are intended to assist with the application of the new Eurocode 7. The work was supported by discussions and exchanges both within the group at the KTH and with colleagues at BAW. Regular participation in the group’s seminars and working in an international team were also important experiences from which I could benefit.

Mein Arbeitsplatz in Schweden, wo wie auch in Deutschland, das Standardbuch für Zuverlässigkeitsberechungen von ANG & TANG (2007) einen festen Platz hatte / My Swedish workplace that, as in Germany, features the standard workbook for probabilistic engineering by ANG & TANG (2007)

Internationaler Austausch, Shuffleboard und mehr / International exchange, shuffleboard and more

In der Arbeitsgruppe traf ich unter anderem mit Promovierenden und Postdocs aus Schweden, Spanien, Italien, China und dem Iran zusammen. Die Vielfalt der Perspektiven bereicherte nicht nur die wissenschaftlichen Diskussionen, sondern schuf auch eine offene und anregende Atmosphäre. Insgesamt war ich beeindruckt von dem wertschätzenden Umgang miteinander, der auch einen sehr guten wissenschaftlichen Output zu liefern scheint. Ein fester Bestandteil meines Alltags an der KTH war die traditionelle schwedische Kaffeepause, auch Fika genannt, welche immer donnerstags stattfand. Hier trafen sich Kollege*innen, um bei einer Tasse Kaffee und einem süßen Gebäckstück zu plaudern. Diese informellen Treffen boten eine gute Gelegenheit, mehr über die Forschung der anderen zu erfahren und sich in entspannter Atmosphäre auszutauschen.

In the division, I met with PhDs and Postdocs from Sweden, Spain, Italy, China and Iran, among others. The diversity of perspectives not only contributed to the academic discussions, but also created an open and stimulating atmosphere. Overall, I was impressed by the respectful interaction with each other, which also seems to deliver a very good scientific output. An integral part of working at KTH was the traditional Swedish coffee break, also known as Fika, which always took place on Thursdays. Colleagues would meet here to chat over a cup of coffee and a sweet pastry. These informal meetings offered a great opportunity to learn more about the research of other colleagues and to exchange ideas in a relaxed atmosphere.

Fika in diesem Fall mit schwedischen „Geburtstagsflaggen“ anstelle von Geburtstagskerzen / Fika in this case with Swedish „birthday flags“ instead of birthday candles

Neben der Forschung kam auch der Spaß nicht zu kurz. Eine besondere sportliche Herausforderung war ein Shuffleboard-Spielabend, was für Nicht-Schweden gleichbedeutend mit Curling auf einem langen, mit künstlichem Sand bedeckten Küchentisch ist. Mit den Kolleg*innen teamweise im Wettbewerb sorgte insbesondere die Qualifikation der internationalen Spieler*innen für zahlreiche Lacher. Ein weiterer Höhepunkt war der Kulturnachmittag, bei dem jeder sein Heimatland vorstellte, z.B. durch traditionelle Speisen, Filme und Bilder aus der Heimat. Das Luciafest und die Institutsweihnachtsfeier rundete meinen Aufenthalt ab. Bei beiden Veranstaltungen gab es traditionelle schwedische Küche zusammen mit schwedischem Gesang.

In addition to research, there was also plenty of fun. One particular sportive challenge was the shuffleboard evening which for Non-Swedes translates into curling on a long kitchen table that is slightly covered by arteficial sand. Competing in teams with colleagues, the qualification of the international players in particular provided plenty of laughs. Another highlight was the afternoon of cultural exchange, where everyone presented their home country, e.g. through traditional dishes, films and pictures. The Lucia Festival and the institute’s Christmas party completed my stay. Both events featured traditional Swedish cuisine together with Swedish singing.

Fazit / Bottom line

Wie so oft in der Forschung fängt die Arbeit nach dem Forschungsaufenthalt erst richtig an. In den nächsten Monaten müssen die Ergebnisse der sieben Wochen in Publikationen verpackt werden und es gibt viele neue interessante Fragen, die beantwortet werden wollen. Ich bin dankbar, dass die BAW den Aufenthalt unterstützt hat. Auch möchte ich mich bei der Arbeitsgruppe in Schweden bedanken, die mich sehr herzlich aufgenommen hat. Die Zeit an der KTH prägte nicht nur meinen wissenschaftlichen Blickwinkel, sondern auch mein persönliches Wachstum. Ich freue mich auf die weitere Zusammenarbeit.

As often the case in research, the actual work begins after the research stay. Over the next few months, the results of these seven weeks have to be turnded into publications and there are many new interesting questions that need to be answered. I am grateful that the BAW supported my stay. I would also like to express my sincere graditude to the division in Sweden, who gave me a very warm welcome. The stay at KTH not only contributed to my scientific perspective, but also to my personal growth. I look forward to our collaboration in the future.

Schmutzige Finger auf Abstand – Das bodenmechanische Praktikum für HSU-Studierende 2020

Im November und Dezember 2020 wurden für Studierende der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) an der Helmut-Schmidt-Universität (HSU) mehrere Praktika vom geotechnischen Labor der BAW in Hamburg ausgerichtet. Die BAW unterstützt mit diesen jährlich stattfindenden Praktika die HSU beim Studiengang Bauingenieurwesen.

Besonders im Bereich Baugrunderkundung ist es für den Wissenserwerb wichtig, Boden (und, wenn man nicht gerade in Norddeutschland ist, auch Fels) anzufassen, zu riechen, naja, und in sehr, sehr seltenen Fällen vermutlich auch zu schmecken. Ein strenges Hygienekonzept und die Durchführung in Kleingruppen erlaubten den Studierenden hierfür eine kleine Pause vom in Pandemiezeiten überwiegend digital geprägten Studienalltag.

Am ersten Praktikumstag wurden primär die Bodenklassifikation und Bodenansprache thematisiert. Die fachgerechte Beschreibung des in einem Bohrkern befindlichen Bodens wurde erläutert. Anschließend konnten sich die Studierenden an Bohrkernen aus dem Projekt Brunsbüttel selbst ausprobieren. Und auch bei Versuchen zur Ermittlung der Siebkurve, den Konsistenzgrenzen, Kalkgehalt und Glühverlust war die Mitarbeit der Studierenden am Objekt gefragt.

Am zweiten Praktikumstag lag der Fokus auf höherwertigen Versuchen der Bodenmechanik (Ödometerversuch, Einaxialer Druckversuch und Triaxialversuch), die das physikalische Bodenverhalten unter Be- und Entlastung ermitteln und die Bodenkennwerte für Stand- und Gebrauchstauglichkeitsbetrachtungen liefern. Bei der Herstellung eines typischen Versuchskörpers lernten die Studierenden die Tücken der Probenherstellung kennen. Mit einer Mischung aus Feingefühl, Kraft und der Unterstützung des erfahrenen Laborleiters der BAW gelang es jedoch allen Gruppen einen versuchsreifen Probekörper herzustellen, der anschließend für den Einaxialen Druckversuch verwendet werden konnte. Da Ödometerversuch und Triaxialversuch mit einer bis drei Wochen Versuchsdauer deutlich zu lang für einen Praktikumstag dauern würden, erfolgten hierfür nur Trockenübungen zu Einbau und Versuchsdurchführung. Verschiedene Arbeitsblätter zur Auswertung der Versuche, welche primär im Anschluss an die Praktikumstage in Heimarbeit zu lösen waren, ergänzten das praktische Lehrangebot der BAW.

Dem Laborteam der BAW haben die Praktika viel Spaß bereitet. Wir hoffen, dass es den Studierenden ähnlich ging und freuen uns auf die nächsten Praktika im Jahr 2021.

BAW-Baugrundkolloquium im Rahmen der Bohrtechniktage 2017 in Bad Zwischenahn

26. bis 28. April 2017 im Bau-ABC Rostrup in Bad Zwischenahn

Zum BAW-Baugrundkolloquium, zusammen veranstaltet mit den Bohrtechniktagen, sind viele Tagungsteilnehmer, Besucher und über einhundert Fachausteller nach Bad Zwischenahn in das Bau-ABC Rostrup gereist, dem bundesweiten KompetenzCentrum der deutschen Bauwirtschaft für Brunnenbau, Spezialtiefbau, Bohrtechnik, Horizontal-Spülbohrtechnik und Geotechnik.

Die erfolgreiche Kooperation mit dem Bildungs- und Tagungszentrum Bau-ABC Rostrup fand somit erneut eine Fortsetzung. Interessante Vorträge zu den Themen „Bohrungen und Baugrund, Herausforderungen bei der Ausführung in der horizontalen und vertikalen Bohrtechnik “ sowie die direkte Verbindung zwischen Theorie, Vortrag und dazugehöriger praktischer Vorführung im Austausch mit allen Beteiligten waren das Ziel der Veranstaltung.

Dieses Konzept sorgte für eine sehr gute Stimmung bei den mehr als 750 Teilnehmern und 850 Tagesgästen. Die Veranstaltung diente als Plattform zur Schaffung eines Techniküberblicks mit umfangreichen Möglichkeiten des fachlichen Erfahrungsaustausches zwischen Planern, Behörden, Herstellern und Ausführenden. Fachvorträge aus der BAW sowie von externen Sachverständigen zu Baugrunderkundung und –beschreibung, Bauverfahren sowie Planung und Vergabe von geotechnischen Arbeiten wurden ergänzt durch Vorführungen aus dem geotechnischen Labor einschließlich der Interpretation von Boden- und Felsproben durch entsprechende Fachleute.

Die Veranstaltung war professionell geplant, inspirierend, informativ, unterhaltsam, hochkarätig und richtungsweisend. Es ist der Veranstaltung gelungen, von der handwerklichen Kompetenz bis hin zu hochkarätigen akademischen Vertretern, alle in einem Fachforum zu versammeln. Sie wurde ihrem Anspruch als Wissensdrehscheibe gerecht.

Das nächste Baugrundkolloquium findet gemeinsam mit den Bohrtechniktagen im Mai 2020 statt.

Tagungsband, Vorträge und Fotos finden Sie unter www.bohrtechniktage.de/programm zum Download. Wer nicht dabei war, erhält mit diesem Imagefilm einen Eindruck über die Veranstaltung.

 

Keyfacts:

  • 750 Tagungs-Teilnehmer (45% Zuwachs zu 2014)
  • 850 Tagesgäste
  • Fachausstellung mit 3.000 m² Ausstellungshalle, 1.500 m² Freifläche und 800 m² Freihalle
  • 118 Aussteller aus Deutschland und Europa (27% Zuwachs zu 2014)
  • Fachmesse für Brunnenbau, Baugrunderkundung, Spezialtiefbau und Horizontalspülbohrtechnik (HDD), vertikale und horizontale Bohrtechnik gebündelt in einer Veranstaltung
  • Erste deutschlandweite Fachtagung für Horizontalspülbohrtechnik (Theorie/Praxis/Fachaaustellung)
  • Theorie und Live-Praxis verzahnt in einer Tagung
  • Im Rahmenprogramm: Abendveranstaltung, Ehemaligentreffen, Foyervorträge
  • Studienabschlussarbeiten der Ostfalia Hochschule Suderburg (Partner des Dualen Studiums für Brunnenbauer und Spezialtiefbauer)
  • Bohrtechniktage seit 2008, alle 3 Jahre, 2017 zum 4.ten Mal. Die nächsten Bohrtechniktage mit der BAW finden im Mai 2020 statt
  • Gemeinschaftsveranstaltung Bau-ABC Rostrup, ZDB und BAW
  • Veranstaltung im bundesweiten KompetenzCentrum der Bauwirtschaft für Brunnenbau, Spezialtiefbau, Bohrtechnik, Horizontal-Spülbohrtechnik und Geotechnik.
  • Vorträge zu den Themen „Bohrungen und Baugrund, Herausforderungen bei der Ausführung in der horizontalen und vertikalen Bohrtechnik “
  • Tagungsband, Vorträge und Fotos finden Sie unter www.bohrtechniktage.de/programm zum Download

O-Töne von Besuchern, Gästen, Teilnehmern und Ausstellern:

  • Direkte Verbindung zwischen Theorie, Vortrag und dazugehöriger praktischer Vorführung im Austausch mit allen Beteiligten.
  • Hohe Zustimmung bei den mehr als 750 Tagungs-Teilnehmern.
  • Die Veranstaltung diente als Plattform zur Schaffung eines Techniküberblicks mit umfangreichen Möglichkeiten des fachlichen Erfahrungsaustausches zwischen Planern, Behörden, Herstellern und Ausführenden.
  • Fachvorträge aus der BAW sowie von externen Sachverständigen zu Baugrunderkundung und –beschreibung, Bauverfahren sowie Planung und Vergabe von geotechnischen Arbeiten wurden ergänzt durch praktische Vorführungen aus dem geotechnischen Labor einschließlich der Interpretation von Boden- und Felsproben durch entsprechende Fachleute.
  • Die Veranstaltung war professionell geplant, inspirierend, informativ, unterhaltsam, hochkarätig und richtungsweisend.
  • Es ist der Veranstaltung gelungen, von der handwerklichen Kompetenz bis hin zu hochkarätigen akademischen Vertretern, alle in einem Fachforum zu versammeln.
  • Sie wurde ihrem Anspruch als Wissensdrehscheibe gerecht.
  • Abendveranstaltung als lockere Austauschplattform mit Liveacts.

Verfasst von Gerd Siebenborn

Gerd Siebenborn | Referat Geotechnik Nord | Abteilung Wasserbau im Küstenbereich | Bundesanstalt für Wasserbau | Federal Waterways Engineering and Research Institute | Wedeler Landstraße 157 | 22559 Hamburg | E-Mail: gerd.siebenborn@baw.de | Tel.: +49 40 81908-327 | Fax: +49 40 81908-527 | http://www.baw.de