Fels als Baugrund im Spezialtiefbau
Fels ist im Spezialtiefbau kein einheitliches Material, sondern ein Baugrund mit sehr unterschiedlichen geologischen und mechanischen Eigenschaften. Für die Ausführung sind unter anderem Festigkeit, Trennflächen, Wasserführung und der Grad der Verwitterung relevant. Ein massiver Felskörper verhält sich anders als stark geklüfteter oder aufgelockerter Fels. Daraus ergeben sich Unterschiede bei Bohrfortschritt, Standfestigkeit, Verankerbarkeit und Tragverhalten.
Typische Anwendungen bei Bohrungen, Verankerungen und Gründungen
Fels wird im Spezialtiefbau häufig dann relevant, wenn Bauwerke in den Untergrund eingebunden oder gegen Hang- und Erddruck gesichert werden. Typische Anwendungen sind Bohrungen für Anker, Mikropfähle oder Pfähle mit Einbindung in den Fels sowie Baugrubenabschlüsse in felsigem Untergrund. Auch bei der Herstellung von Durchbrüchen, bei Felssicherungen oder beim Abtrag von Felsmassen ist die Beschaffenheit des Gesteins massgebend. Je nach Projekt kann Fels entweder als tragfähige Gründungsebene dienen oder als schwer lösbarer Untergrund den Bauablauf prägen.
Relevante Eigenschaften von Felsformationen
Für die Beurteilung von Fels sind mehrere Merkmale ausschlaggebend. Dazu gehören die Gesteinsart, die räumliche Anordnung von Klüften und Schichtflächen, die Verwitterungstiefe sowie das Verhalten unter Wasserzutritt. In der Praxis macht es einen grossen Unterschied, ob Fels kompakt und trocken ansteht oder ob er aufgelockert, stark zerlegt oder wasserführend ist. Diese Unterschiede wirken sich auf die Wahl des Bohrverfahrens, auf den Werkzeugverschleiss, auf den Sicherungsbedarf und auf die Ausführung von Injektionen oder Verankerungen aus.
Abgrenzung zu Lockerboden und Stützflüssigkeit
Innerhalb der Materialien im Spezialtiefbau ist Fels von Lockerboden klar zu unterscheiden. Lockerboden umfasst nicht verfestigte Böden wie Kies, Sand, Silt oder Lehm und zeigt ein anderes Trag- und Verformungsverhalten als Gestein. Stützflüssigkeit ist dagegen kein natürlich anstehender Baugrund, sondern ein technisches Hilfsmittel zur temporären Stabilisierung von Bohrungen oder Schlitzwänden. Fels beschreibt somit den vorhandenen geologischen Untergrund, während Lockerboden eine andere Bodenklasse und Stützflüssigkeit ein Ausführungsmedium bezeichnet.