Druck und Schall im Rheinvorland

Die letzten Tage war er wieder an den Dämmen beim Diepoldsauer- und Fussacher Durchstich unterwegs: Der auffällige weisse Lastwagen mit dem «Kamin». An verschiedenen Stellen wurden Drucksondierungen durchgeführt.

Vor über 100 Jahren wurde das natürliche Flussbett des Rheins verändert. Der Diepoldsauer- und der Fussacher Durchstich wurden gebaut und seither fliesst der Rhein an diesen Stellen durch ein künstliches angelegtes Flussbett. Der dortige Untergrund besteht nicht wie auf der restlichen Strecke hauptsächlich aus Kies sondern hauptsächlich aus Torf- und Tonschichten. Ebenfalls im Untergrund versteckt sind immer wieder feine Sandschichten, welche mit Wasser gesättigt sind. Ohne die Schwingungen eines Erdbebens sind diese Sandschichten kein Problem. Der Untergrund ist stabil. Kommen jedoch starke horizontale Schwingungen ins Spiel, kann das Sand-Wasser-Gemisch die Stabilität verlieren. Diesen Vorgang nennt man Bodenverflüssigung. Der Untergrund wird dabei instabil, der Damm könnte sich bei einem Erdbeben in diesen Bereichen setzen oder schwer beschädigt werden.

Mit Schallwellen zu mehr Erkenntnis
Mit den aktuell stattfindenden Drucksondierungen soll herausgefunden werden, wie instabil diese Sandschichten tatsächlich werden können. Dazu muss man wissen, wie dicht, resp. wie eng die Körner beieinander liegen. Je dichter eine Sandschicht, desto weniger Wasser ist drin. Eine dichte Sandschicht bedeutet also weniger Gefahr bei Erdbeben. Eine lockere Sandschicht bedeutet eine grössere Gefahr mit Bezug auf eine mögliche Bodenverflüssigung.

Um diese Informationen zu erhalten, wird ein Gestänge mit einer Sonde an der Spitze in den Boden gedrückt. Anhand des Widerstands an der Spitze kann herausgelesen werden, was für eine Bodenzusammensetzung (Sand, Torf, Kies) durchstossen wird. Ist die Sandschicht erreicht und deren Dicke bestimmt, kommen zwei Geophone zum Einsatz. Geophone messen Schallwellen, welche sich im Boden ausbreiten. Sie werden am Anfang und am Ende einer Sandschicht platziert. Nun muss noch der Schall erzeugt werden. Dazu wird beispielsweise mit einem Hammer auf eine am Boden liegende Stahlplatte geklopft. Der Schall wandert durch den Boden und wird von beiden Geophonen aufgenommen. Durch die unterschiedliche Platzierung der Geophone entsteht eine Differenz in den Messergebnissen. Daraus kann die sogenannte Scherwellengeschwindigkeit bestimmt werden. Je höher die Geschwindigkeit, desto dichter und somit stabiler ist der Boden.

Insgesamt werden rund 10 Drucksondierungen gemacht, wobei eine Sondierung 3-4 Stunden dauert. Übrigens, der «Kamin» ist natürlich keiner, sondern dient einzig dazu, das Gestänge für die Sonde im Lastwagen zu montieren.