Die Pfahlgründung ist ein Tiefgründungsverfahren, bei dem Bauwerkslasten über Pfähle aus dem oberflächennahen, nicht ausreichend tragfähigen Baugrund in tiefere, tragfähige Boden- oder Felsschichten abgeleitet werden. Sie kommt zum Einsatz, wenn Flachgründungen wegen weicher, organischer oder aufgefüllter Böden, hohem Grundwasserstand oder großen Bauwerkslasten keine ausreichende Tragfähigkeit oder Setzungsbegrenzung mehr gewährleisten.
Lastabtragung
Pfähle übertragen Lasten auf zwei Arten in den Baugrund: über Spitzendruck, bei dem die Pfahlspitze auf einer tragfähigen Schicht aufsetzt, und über Mantelreibung entlang der Pfahloberfläche. In der Praxis wirken beide Mechanismen meist kombiniert, ihr jeweiliger Anteil hängt von Bodenschichtung, Pfahllänge und Pfahldurchmesser ab.
Klassifikation nach Herstellverfahren
Pfähle werden grundsätzlich nach ihrer Herstellung in zwei Hauptgruppen unterteilt: Verdrängungspfähle und Bohrpfähle. Bei Verdrängungspfählen wird der Boden beim Einbringen seitlich verdrängt statt entnommen; das Rammen ist dabei das klassische Einbringverfahren, daneben zählen auch eingepresste oder eingerüttelte Pfähle zu dieser Gruppe. Verdrängungspfähle können als Fertigteile aus Stahlbeton, Spannbeton oder Stahl vorgefertigt und eingebracht oder als Ortbetonpfähle im Verdrängungsverfahren hergestellt werden. Bohrpfähle werden dagegen durch Aushub eines Bohrlochs hergestellt, das anschließend mit Bewehrung versehen und betoniert wird; der Boden wird hier entnommen statt verdrängt. Je nach Bodenverhältnissen wird das Bohrloch durch Verrohrung, Bentonitsuspension oder Casing stabilisiert. Eine weitere Gruppe bilden Kleinverdrängungs- und Mikropfähle mit Durchmessern im Bereich weniger Dezimeter, die bei beengten Platzverhältnissen oder zur nachträglichen Verstärkung bestehender Gründungen eingesetzt werden.
Typische Abmessungen
Bohrpfahldurchmesser liegen üblicherweise zwischen 0,3 m und 3,0 m, Pfahllängen reichen je nach Baugrund und Lastanforderung von wenigen Metern bis über 30 m. Verdrängungspfähle aus Fertigteilen werden meist in kleineren Querschnitten bis etwa 0,5 m Kantenlänge oder Durchmesser eingesetzt, da das Rammen oder Einpressen mit zunehmendem Querschnitt deutlich höhere Einbringkräfte erfordert.
Einsatzbereiche
Pfahlgründungen werden im Hochbau bei setzungsempfindlichen oder weichen Böden, im Brücken- und Infrastrukturbau bei konzentrierten Einzellasten sowie bei Bauwerken mit hohem Grundwasserstand eingesetzt. Als Alternative kommt in geeigneten Fällen ein Bodenaustausch infrage, bei dem nicht tragfähiger Boden durch verdichtungsfähiges Material ersetzt wird; dieses Verfahren stößt jedoch bei größeren Tiefen oder sehr weichen Schichten an wirtschaftliche und technische Grenzen.
Maschinen und Geräte
Für das Einbringen von Rammpfählen kommen Rammgeräte mit Diesel-, Hydraulik- oder Vibrationshämmern zum Einsatz. Bohrpfähle werden mit Großbohrgeräten hergestellt, die je nach Bodenart mit Bohreimern, Bohrschnecken oder Greifern arbeiten. Für Mikropfähle und Kleinverdrängungspfähle werden kompaktere Bohrgeräte und Erdbohrer eingesetzt, die sich zunehmend mit modularen Anbaulösungen flexibler auslasten lassen.
Einordnung in der Berichterstattung
Die Redaktion hat die Grundlagen von Pfahlgründungen und die am Markt dominierenden Verfahren im Beitrag Pfahlgründung: Wann Sie Pfähle brauchen und welche Verfahren am Bau dominieren eingeordnet. Welche Maschinen bei schwierigem Baugrund zum Einsatz kommen, beschreibt der Beitrag Pfahlgründungsgerät: Welche Maschinen bei schwierigem Baugrund zum Einsatz kommen. Dass Hersteller von Kompaktmaschinen wie Ausa mit modularen Anbaukonzepten auf die steigende Nachfrage nach flexibel einsetzbaren Erdbohrern im Leitungsbau und in der Pfahlgründung reagieren, zeigt der Beitrag Erdbohrer-Markt: Vier Anbaugeräte erweitern Einsatzspektrum deutlich.
