Setzungsgefahr aufgrund bindig kompressibler Lockergesteine
Bindig kompressible Lockergesteine reagieren auf Einwirkungen durch Bauwerkslasten mit Setzungen. Die meist tonig-schluffigen Sedimente quartären Alters sind landesweit vorhanden. Gehäuft sind diese in Tallage vorzufinden, insbesondere im Oberrheingraben (Oberrhein- und Hochrheingebiet) sowie in Oberschwaben (Alpenvorland). In der Ingenieurgeologischen Gefahrenhinweiskarte (IGHK50) des LGRB im Maßstab 1 : 50 000 wird für ca. 14 % der Landesfläche Baden-Württembergs die Objektart „Setzungen – Setzungsgefahr aufgrund bindiger kompressibler Lockergesteine“ ausgewiesen. 32 geologische Einheiten wurden als bindig kompressible Lockergesteine eingestuft, die zu Setzungen neigen können. Dazu gehören u. a. Auenlehme, Hochflutlehme und Fließerdefolgen, aber auch regional auftretende Einheiten wie z. B. das Hasenweiler-Beckensediment.
Die Entstehung der bindig kompressiblen Lockergesteine ist oftmals gebunden an eine herabgesetzte Fließgeschwindigkeit des Wassers, die eine Ablagerung der in Suspension befindlichen Ton- und Schluffpartikel ermöglicht. So finden sich z. B. tonig-schluffige Auenlehme und Hochflutlehme im Überflutungsbereich entlang von Flussläufen. Die mächtigen glazialen Ablagerungen der Hasenweiler-Beckensedimente im Bodenseeraum wurden in vom Eis ausgeräumten Zungenbecken durch das Schmelzwasser als grauer, toniger Schluff abgelagert (Wagenplast, 2005).
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Detailaufnahme aus dem nordöstlichen Abbauabschnitt der Tongrube Herdwangen-Schönach-Großschönach (RG 8121-2): Feinlaminierter, kompakter, mittelgrauer Bänderton
Nahaufnahme eines feinlaminierten, kompakten, mittelgrauen, gebänderten Gesteins. Mittig unten im Bild befindet sich eine Centmünze als Maßstab.
Verschiedene Ziegeleirohstoffe werden in Baden-Württemberg abgebaut. Gebänderte bis laminierte, eiszeitliche Beckentone (Hasenweiler-Formation) in der Tongrube Herdwangen-Schönach-Großschönach (RG 8121-2).
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Detailaufnahme des Bändertons eines Eisstausees in der Tongrube Herdwangen-Schönach (RG 8121-2), hellgraue, schluffige Tonschichten im Wechsel mit geringmächtigen, organogenen Tonlagen
Detailaufnahme eines fein geschichteten, hell- bis mittelgrauen Lockergesteins (Bänderton). Die Schichten verlaufen horizontal.
Tone, Schluffe und Lehme sind wertvolle Ziegeleirohstoffe in der Region Bodensee-Oberschwaben. Gebänderte Beckentone aus der letzten Eiszeit werden in der Tongrube Herdwangen-Schönach-Großschönach gewonnen (RG 8121‑2).
Die Entstehung von Fließerde ist hingegen nicht an aquatische Transport- und Ablagerungsprozesse gebunden. In Baden-Württemberg bildete sich Fließerde vor allem während einer Kaltzeit. Dies geschieht bereits ab einer Hangneigung von 1–2°, wenn Permafrostboden oberflächlich auftaut und sich der Boden durch wasserübersättigtes, zähbreiiges Fließen (Makrosolifluktion, Gelifluktion) sowie durch Frosthub und damit verbundenem Materialtransport beim Wiederauftauen in Gefällerichtung bewegt (Mikrosolifluktion, Frostkriechen). Fließerden setzen sich meist aus Schluff und Sand mit wechselnden Nebenanteilen aus Kies, Steinen und anderen Umlagerungsbildungen zusammen.
In allen stark setzungsfähigen, bindig kompressiblen Lockergesteinen können sich die Zusammensetzung, der Wassergehalt und die ingenieurgeologischen Eigenschaften auf kurzer Distanz ändern (Wagenplast, 2005). Die bindig kompressiblen Lockergesteine sind aufgrund der fehlenden Auflast überlagernder Gesteine nicht konsolidiert und weisen folglich bei entsprechenden Wassergehalten überwiegend breiige bis weiche Konsistenzen auf. Daher neigen sie bei Aufbringen von Lasten zu Setzungen, die Sondermaßnahmen bei der Gründung von Bauwerken erforderlich machen können.
Literatur
- (2005). Ingenieurgeologische Gefahren in Baden-Württemberg. – LGRB-Informationen, 16, S. 1–79.