Die elektrische Drucksondierung, engl. Cone Penetration Test (CPT), ist ein international etabliertes, indirektes geotechnisches Aufschlussverfahren zur Untersuchung der Eigenschaften von Böden. Bei dieser Methode wird eine konische Sonde mit einer elektrischen Druckmessvorrichtung mit einer konstanten Geschwindigkeit von 2 cm/Sekunde vertikal in den Boden gedrückt.

Dabei werden kontinuierlich folgende Parameter ermittelt:

1. Gesamtkraft und Spitzenwiderstand (q_c): Der Widerstand, den die Sonde beim Eindringen in den Boden erfährt.
2. Mantelreibung (f_s): Der Widerstand entlang einer definierten Mantelfläche am Sondenschaft.
3. Ablenkung der Spitze von der Lotrechten i_x, i_y.
4. Porenwasserdruck (u): Die Sondenspitze ist in diesem Fall zusätzlich mit einem (Piezometer-)Drucksensor ausgestattet, der den Druck in den wassergefüllten Poren misst (CPTU-Messung).
5. weitere Parameter wie z.B. g-Beschleunigung (in 3 Achsen) sind nach Spezifikation möglich

In Deutschland legt die DIN EN ISO 22476-1 die Anforderungen an die Durchführung und Auswertung der CPT/CPTU-Sondierungen fest.

Auf Basis der CPT-Messungen werden Aussagen zu Bodenart und -kenngrößen interpretiert. Die Berechnungen beruhen üblicherweise auf empirisch ermittelten Korrelationsansätzen für unterschiedliche Datenmengen:

• Bodenklassifikation: Anhand der gemessenen Werte werden Rückschlüsse auf die Bodenart und -struktur gezogen. Üblicherweise finden Auswertungen auf Basis von P. Robertson (1983) oder deren Weiterentwicklungen (z.B. DIN 4094-1, Anhang C 1) Anwendung.
• Festigkeiten (Lagerungsdichten), Reibungswinkel φ‘, Steifemodul E_s (nichtbindige Böden), undränierte Scherfestigkeit c_u (bindige Böden).

Diese überschlägige Bestimmung der genannten Parameter ist immer mit gewissen Unsicherheiten behaftet. Oft sind regionale Erfahrungen für die Interpretation notwendig oder gar in den rechnerischen Ansätzen mit Faktoren hinterlegt.

Als Baugrundbüro Klein befassen wir uns deshalb seit vielen Jahren mit einer völlig neuartigen Theorie der Kennwertentwicklung aus den Messdaten der CPT-Sondierung. Auf Basis von Datensätzen im Zusammenhang mit eigenen und weiteren, öffentlich zugänglichen Projekten pflegen wir mittlerweile einen wachsenden Datenumfang von mehreren tausend Messdaten.

Auf der Grundidee des Hookeschen Gesetzes im isotropen Fall (räumlicher Spannungszustand) aufbauend haben wir ein eigenes, völlig neues Auswerteverfahren entwickelt, welches einen physikalisch belegten Zusammenhang zwischen Mess- und Auswertedaten bietet. Die Auswertungen verschiedener Bodenparameter ist somit eindeutig und wesentlich präziser als diejenigen der konventionellen Methoden. Den Auswertealgorithmus haben wir über die GeODin-Software in mehreren grafischen Diagramm-Layouts implementiert und nutzen diese erfolgreich für unsere tägliche Arbeit.

Aktuell erarbeiten wir in diesem Zusammenhang eine weitere Zielstellung im Rahmen eines Forschungsprojektes.