In Oostwoud und Werkendam wurden zur Festlegung der nationalen Pfahlklassefaktoren für DPA-Bohrpfähle und DPA-PLUS-Bohrpfähle Versuchspfähle installiert.
Im Jahr 2017 wurde die Punkttragfähigkeit sämtlicher Pfähle in den Niederlanden um etwa 30 % reduziert. Dies hat zur Folge, dass Pfähle größer und tiefer ausgeführt werden. Außerdem agieren Planungs- und Kontrollbehörden in den Niederlanden manchmal zögerlich oder sind mit unseren Pfahlsystemen nicht vertraut, was eine eher konservative Beurteilung von Entwürfen mit unseren Pfahlsystemen zur Folge hat. Ohne zusätzliche Maßnahmen, wie z.B. Vorbohrungen oder Belastbarkeitsprüfungen vor Ort führt dies zu schwierigen und in manchen Fällen sogar unmöglich durchführbaren Bohrvorgängen.
Zusätzliche Sachschäden, hoher Verschleiß, unsichere Situationen und ein endlicher (nicht-dauerhafter) Entwurf bieten Anlass für die Ermittlung der tatsächlichen Tragfähigkeit unserer geschraubten bodenverdrängenden Pfahlsysteme. Beispielsweise wurden im Jahr 2022 fünf Projekte durchgeführt, bei denen nachträglich die Tragfähigkeit der Pfähle mit einem sog. Rapid Load Test nachgewiesen wurde. Ein nachträglicher Nachweis der Pfahltragfähigkeit ist in vielen Fällen nicht erwünscht, weshalb nach einer Lösung gesucht wurde, um die Tragfähigkeit der Pfähle im Voraus nachweisen zu können.
Geotechnisches Versagen
In Zusammenarbeit mit der Firma Gebrs. van ‚t Hek und Deltares wurden zwei Versuchsgelände zur Durchführung von insgesamt 16 Belastbarkeitsprüfungen mittels eines statischen Reaktionsrahmens eingerichtet. In die Pfähle wurden Messrohre eingegossen, mit denen die Tragfähigkeit jeder einzelnen Bodenschicht ermittelt wurde. Ziel ist, einen Versuchspfahl innerhalb von 20 Stunden dadurch zum geotechnischen Versagen zu bringen, dass die auf den Pfahl einwirkende Kraft mittels einer Spannpresse ständig erhöht wird Die Kraftableitung des Pfahls in den Boden wird von Sensoren im und am Pfahl überwacht.
Auf diese Weise wird ermittelt, wie viel Kraft in weichen Tonschichten in den Boden übertragen wird. Wichtiger sind die tragfähigen Sandschichten, in denen sowohl die DPA- als auch DPA-PLUS-Pfähle aufgespannten Boden mobilisieren. Letztendlich mobilisiert die Pfahlspitze die restliche Tragfähigkeit. Die Pfahlspitze gilt bei der Ausführung geschraubter Systeme als unzuverlässigster Bestandteil, weshalb beim Pfahlversuch der Pfahlschacht im Fokus steht.
Bei einer Verschiebung um einige Zentimeter am Pfahlkopf wird von geotechnischem Versagen des Pfahls ausgegangen. Das geotechnische Versagen des Pfahls erfolgt oft recht abrupt, wenn die Pfahlspitze keine Kraft mehr mobilisieren kann. Am Ende eines jeden Pfahlversuchs steht deshalb eine Belastungsverlängerung um 8 bis 12 Stunden bei geringer Zunahme der Kraft im Pfahl, die jedoch zu größeren Verschiebungen führt.
Die Ergebnisse dieser Versuche werden dem Normenausschuss für Geotechnik vorgelegt. Der Normenausschuss bewertet die Ausführung der Pfähle, die Versuchsanordnung und die tatsächlichen Ergebnisse. Anhand dieser Ergebnisse werden die für Vroom geltenden Tragfähigkeitsfaktoren für DPA und DPA-PLUS-Pfähle festgelegt. Jede Planungs- und Aufsichtsbehörde in den Niederlanden muss diese Vorgaben einhalten. Auf diese Weise wird die Tragfähigkeit des Pfahls gesichert, sodass bei der baulichen Ausführung kein Zweifel an der Tragfähigkeit des Pfahls besteht.
Das wiederum führt zu einem potenziell nachhaltigeren Entwurf. Es müssen mindestens zwei Versuchsfelder angelegt werden, bei drei oder mehr Feldern wird das Ergebnis jeweils günstiger. Möglicherweise folgen in Zukunft weitere statische Pfahlversuche.
