Baugrund

Als Baugrund wird im Bauwesen der Bereich des Bodens bezeichnet, der für die Errichtung eines Bauwerks von Bedeutung ist. Bei Baugrund handelt es sich definitionsgemäß um „Boden bzw. Fels einschließlich aller Inhaltsstoffe (z. B. Grundwasser und Kontaminationen), in und auf dem Bauwerke gegründet bzw. eingebettet werden sollen bzw. sind, oder der durch Baumaßnahmen beeinflusst wird“ (DIN 4020, Abschnitt 3.1).

Besonders wichtig sind die Eigenschaften des Baugrunds in Hinblick auf die Gründung (Fundamentierung) eines Bauwerks. Eine wesentliche Eigenschaft ist die Tragfähigkeit, also seine Fähigkeit, Lasten aus dem Bauwerk aufzunehmen, ohne dass es dabei zu wesentlichen Setzungen oder frostbedingten Hebungen kommt oder ein Grundbruch eintritt. In der Regel setzt sich der Baugrund aus verschiedenen Bodenschichten und Bodenarten zusammen, des Weiteren kann Grundwasser anstehen.

Die Eigenschaften des Baugrundes werden in erster Linie von den Bodenarten und den Bodenklassen bestimmt. Diese Eigenschaften sind regional – je nach geologisch bedingter Entstehung – sehr verschieden. Sie variieren manchmal lokal sehr stark. Es ist daher vor Beginn der Baumaßnahme der Boden im Rahmen einer Baugrunduntersuchung ausreichend zu untersuchen, um seine Eignung als Baugrund festzustellen.

## Zusammensetzung

Grundsätzlich wird zwischen organischen und anorganischen Böden unterschieden. Der organische Boden besteht beispielsweise aus Humus, Torf oder Braunkohle und eignet sich nicht als Baugrund, da mit starken Setzungen zu rechnen ist. Anorganische Böden bestehen beispielsweise aus Sand, Kies oder Fels und stellen einen brauchbaren Baugrund dar.

Die Böden lassen sich jedoch nicht nur nach dem Gehalt organischen Materials unterscheiden, sondern auch nach der *Bodenart*. In Anlehnung an die DIN 1054 können folgende Bodenarten definiert werden:

**Fels (Festgestein)** ist im unverwitterten Zustand sehr fest und damit ausreichend tragfähig. Die für die Errichtung von Bauwerken notwendigen Vorbereitungsmaßnahmen können jedoch sehr aufwändig sein, da Fels nur sehr schwer lösbar ist. Es können daher beispielsweise Sprengungen notwendig werden

**Gewachsener Boden (Lockergestein)** ist durch erdgeschichtliche Vorgänge, wie beispielsweise Verwitterung und Ablagerung, entstanden. Die Tragfähigkeit kann gering bis sehr hoch sein, je nach anstehendem Boden.

**Geschütteter Boden (Schüttung)** ist durch Aufspülen oder Aufschütten entstanden. Je nach Verdichtungsgrad besitzt die Schüttung geringe bis hohe Tragfähigkeit.

Gewachsene oder geschüttete Böden können hinsichtlich ihrer Beschaffenheit in bindige und nichtbindige Böden unterschieden werden.

### Bindiger Boden

Bindiger Boden ist ein Boden mit hohem Anteil an Ton oder Schluff (umgangssprachlich als Lehm bezeichnet). Unter Druckbelastung verformen sich bindige Böden über einen längeren Zeitraum relativ stark. Sie setzen sich im Vergleich zu nichtbindigen Böden sehr langsam, daher können noch Restsetzungen nach Fertigstellung des Bauwerks auftreten, die zu Schäden führen können. Das Verhalten bindiger Böden ist vom Wassergehalt abhängig. Je nach Anteil von Ton und Schluff sind diese Böden schlecht wasserdurchlässig. Wasser kann sich sammeln, verringert die Tragfähigkeit und staut sich an den Bauwerksaußenseiten auf. Außerdem reagiert der Boden empfindlich auf Frost, da das Porenwasser gefriert und es zu Hebungen kommt. Tonminerale neigen unter Einfluss von Wasser außerdem zum Quellen oder Schrumpfen.

### Nichtbindiger Boden

ist ein Boden mit einem geringen Anteil an Feinkorn. Zu dieser Bodenart zählen Sand und Kies in verschiedenen Korngrößen und Mischungen. Entgegen der Redewendung „auf Sand gebaut“ handelt es sich hierbei meist um guten Baugrund, vorausgesetzt er ist nicht locker gelagert. Dies liegt unter anderem daran, dass sein mechanisches Verhalten nicht vom Wassergehalt abhängt, zum anderen daran, dass das Korngefüge relativ stabil ist. Die relativ geringe Zusammendrückbarkeit von Sand führt dazu, dass Setzungen relativ gering bleiben. Die Setzungen treten darüber hinaus unmittelbar beim Aufbringen der Lasten auf und sind daher zu einem wesentlichen Teil bei Fertigstellung des Rohbaus abgeschlossen. Bei geringer Lagerungsdichte oder bindigen oder humosen Anteilen können auch hier Setzungen auftreten. Zu Frostschäden kommt es bei nichtbindigen Böden in der Regel nicht, da die Volumenänderung des Wassers durch die Luftporenräume im Korngefüge aufgenommen werden kann. Nichtbindiger Boden wird auch als rolliger Boden bezeichnet.

## Baugrundverbesserung

Erfüllt der Baugrund nicht die geforderten Eigenschaften, sind entsprechende technische Maßnahmen zur Baugrundverbesserung (auch Bodenverbesserung) auszuführen. Diese Maßnahmen verbessern die Standsicherheit und vermindern das Ausmaß von Setzungen. Folgende Maßnahmen können angewendet werden:

* Beim Bodenaustausch (Bodenersatzverfahren) wird der nicht tragfähige Boden ganz oder teilweise durch geeignetere Bodenarten ausgetauscht. Dieses Verfahren ist wirtschaftlich, wenn Bodenschichten mit relativ geringer Mächtigkeit ausgetauscht werden müssen und geeigneter Ersatzboden günstig verfügbar ist. Beim Einbau des Ersatzbodens ist auf eine ausreichende Verdichtung zu achten.
* Bodenverdichtung durch Oberflächenverdichtung oder Tiefenverdichtungsverfahren. Sonderverfahren im Spezialtiefbau sind zum Beispiel Rüttelstopfverdichtung oder Tiefenverdichtung mit Pfählen.
* Bei der Bodenverfestigung wird durch die Zugabe von Bindemitteln, wie Zement oder Kalk, die Stabilität nicht tragfähiger Böden verbessert. Beispiele sind die Chemische Bodenverfestigung, verschiedene Injektionsverfahren (Baugrundinjektionen) wie die Hochdruckinjektion und die Bodenvereisung. Bei der Bodenvereisung wird mit Hilfe eines Kühlmittels das Porenwasser im Boden vereist und damit eine ausreichende Stabilität erzeugt. Das Verfahren ist sehr kostenintensiv und wird daher nur zur temporären Sicherung oder Abdichtung von Baugruben verwendet.

Ist die Tragfähigkeit des Baugrundes für eine Flachgründung nicht ausreichend und soll keine Veränderung am Baugrund selbst vorgenommen werden, besteht durch eine Tiefgründung die Möglichkeit, eine tragfähige Grundlage für die Fundamente zu schaffen. Hier ist beispielsweise die Pfahlgründung als bekanntester Vertreter zu nennen.