DD247976A1

DD247976A1 - Erkundungsverfahren zur bestimmung organischer boeden

Info

Publication number: DD247976A1
Application number: DD28883186A
Authority: DD
Inventors: Wilfried Jonek; Helko Kotas; Silke Duerre
Original assignee: Geiseltal Braunkohlenwerk
Priority date: 1986-04-07
Filing date: 1986-04-07
Publication date: 1987-07-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Erkundungsverfahren zur Bestimmung organischer Boeden besonders in lockerer Lagerung mittels modifizierter Drucksondiertechnik bei Erkundungsarbeiten im Bergbau, Bauwesen und Meliorationswesen. Ausgehend vom Ziel, die Erkundungskosten zu senken und ein einfaches Erkundungsverfahren mit hoher Aussagegenauigkeit zu schaffen, besteht die Aufgabe darin, lueckenlose Angaben ueber das Vorhandensein organischer Boeden in lockerer Lagerung ohne Zuhilfenahme von Proben aus Bohrungen oder Schuerfen zu erhalten. Die Loesung besteht darin, dass die Spitzendruckmesskurven aus je einer Vor- und Nachsondierung im gleichen Sondierloch in einem Spitzendruck-Teufen-Diagramm miteinander verglichen werden und aus der sich ergebenden Messkurvenkonkordanz bzw. den unterschiedlichen Messwertdifferenzen der Absolutwerte Rueckschluesse auf vorhandene organische Boeden bzw. organische Beimengungen gezogen werden. Figur

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Erkundungsverfahren zur Bestimmung organischer Böden besonders in lockerer Lagerung mittels modifizierter Drucksondiertechnik bei Erkundungsarbeiten im Bergbau, Bauwesen und Meliorationswesen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind Druck- und Rammsondierverfahren, bei denen aus den gemessenen Spitzendruck- bzw. Schlagzahlabsolutwerten und dem zugehörigen Verlauf einer Meßkurve nach Eichungen an Vergleichsbohrungen auf organische Böden geschlossen

Nachteilig ist hierbei, daß bei lockeren Lagerungen der Böden die Festigkeitsunterschiede gering sind und typische Kurvenmerkmale sich verwischen, so daß ein sicheres Erkennen organischer Böden nicht immer gewährleistet ist.

Wiederholungsmessungen an benachbarten Punkten sind die notwendige Folge bei bleibender Unsicherheit. Weiterhin ist nachteilig, daß teuere Bohrungen zur Eichung benötigt werden.

Bekannt sind außerdem verschiedene Laboruntersuchungsmethoden zum Nachweis organischer Böden und ihrer Eigenschaften anhand von Bodenproben aus Bohrungen und Schürfen.

Nachteilig ist hierbei, daß aus Kostengründen nur eine eng begrenzte Anzahl von ausgewählten Erdstoffproben untersucht werden kann und daraus Verallgemeinerungen abgeleitet werden, die nicht für einen gesamten Kippenkomplex zutreffend sein

müssen. '

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Erkundungskosten bei gleichzeitiger Erhöhung der Aussagegenauigkeit zu senken und ein Erkundungsverfahren zur Bestimmung organischer Böden zu schaffen, das ohne Vergleichsbohrungen und Laboruntersuchungen auskommt.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Erkundungsverfahren zur Bestimmung organischer Böden besonders in lockerer Lagerung zu entwickeln, das mittels modifizierter Drucksondiertechnik in lückenloser Folge Aussagen über das Vorhandensein der betreffenden Böden in situ gestattet.

Es wurde nun gefunden, daß zwischen der bei einer Vorsondierung durch Spitzen- und Verdrängungskräfte erzielte Bodenverdichtungsarbeit und einem erneuten Verdrängungsdruck bei einer Nachsondierung mit größerem Sondierspitzendurchmesser ein direkter Zusammenhang besteht.

Erfindungsgemäß wurde daraus die Aufgabe gelöst, indem zur Erzeugung eines ausreichenden Verdrängungsdruckes eine ausgebauchte Kegelspitze für die Nachsondierung unterhalb des Spitzendruckaufnehmers der gleichen Drucksonde — nach Entfernung der Normalspitze — angebracht worden ist. Diese Kegelspitze hat unterhalb der Ausbauchung noch einen langgestreckten, die Vorsondierung ausfüllenden Führungsteil, der in eine Kegelspitze mit sehr kleinem Öffnungswinkel übergeht, um die Meßbedingungen zur Erzielung des gewünschten Effektes zu optimieren.

Bei dem erfindungsgemäßen Erkundungsverfahren wird sich weiterhin die Tatsache zunutze gemacht, daß sich organische Böden praktisch nicht verdichten lassen. Verdichtungsfähige Böden dagegen erhalten bei einem gleichmäßig eingebrachten Verdichtungskraftaufwand mit gleichem Wirkungsgrad immer eine Weiterverdichtung um den gleichen Betrag in Abhängigkeit von ihrer unrsprünglichen Lagerungsdichte. Daraus ergeben sich in der Regel parallel verlaufende Meßkurvenreliefs.

Aus der Sondierlochwandung der Vorsondierung eventuell teilweise oder voll ig ausgebrochene Erdstoffe zeigen — in der sonst im Spitzendruckabsolutwert höher liegenden bzw. konkordanten Meßkurve der Nachsondierung — Meßwerte die kleiner sind

oder gegen Null tendieren^ _ _ _ __

Da solche Teufenbereiche sofort auffallen, können Fehiinterpretationen durch Äusklammerung vermieden werden.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Erkundungsverfahrens werden also zwei Spitzendruckmeßkurven in einunddemselben Sondierloch nacheinander aufgenommen, wobei mit der Vorsondierung die mit der folgenden Nachsondierung zu überprüfende Verdichtungsarbeit zur Beurteilung der vorhandenen Erdstoffe eingebracht wird.

Als zusätzlicher, unerwarteter Effekt werden durch das erfindungsgemäße Erkundungsverfahren bei der Nachsondierung des vorverdichteten Lockermaterials zackenartige Meßkurvenfeinstrukturen erzeugt, die sich den verschiedenen Bodenarten zuordnen lassen und damit zu ihrer Unterscheidung verwendbar sind.

Beide kontinuierlich registrierte Meßkurven werden zur Interpretation in ein gemeinsames Spitzendruck-Teufen-Diagramm übertragen und miteinander verglichen. Beim Vorhandensein organischer Böden entsteht infolge derfehlenden Verdichtbarkeit eine völlige Spitzendruck-Meßkurvenkonkordanz.

Je nach der Menge des Vorhandenseins organischer Böden in anderen Hauptbodenarten, ergibt sich eine bestimmte Meßwertdifferenz im Diagramm, d.h., diese Differenz wird um so kleiner, je mehrorganischer Bodenanteil vorhanden ist. Durch Eichung an definierten Erdstoffgemischen kann demnach auch der bestehende Grad der organischen Verunreinigung erfindungsgemäß festgestellt werden.

Ausführungsbeispiel

Das erfindungsgemäße Erkundungsverfahren zur Bestimmung organischer Böden soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden:

Ein Drucksondierfahrzeug fährt auf einen Kippenkomplex, um das Vorhandensein von Einlagerungen organischer Böden durch Spitzendruckmessung zu erkunden.

Es wird zuerst eine Vorsondierung mit einer 10-cm²-Normal-Drucksondenspitze bis zur gewünschten Tiefe niedergebracht und eine Spitzendruck-Meßkurve 1 aufgenommen. Die Sonde wird wieder herausgezogen und die Normalkegelspitze gegen eine 20-cm²-Drucksondenspitze mit entsprechender Ausbauchung ausgetauscht.

Der Sondiervorgang wird danach wiederholt und die Spitzendruckmeßkurve 2 der Nachsondierung aufgenommen. Die Sonde wird wiederum herausgezogen und damit die Erkundung beendet.

Nachfolgend werden zur Interpretation die Meßkurve 1 und die Meßkurve 2 in einem q_c-T-Diagramm dargestellt.

Die vorhandene Verdichtbarkeit der durchteuften Erdstoffe, d. h. das Fehlen organischer Böden, ist deutlich an der Meßwertdifferenz 3 zu erkennen.

Als weiterer erfindungsgemäßer Effekt sind die gegenüber der Meßkurve 1 in der Meßkurve 2 deutlicher hervortretenden erdstoffspezifischen Kurvenmerkmaie 4zu betrachten.

Das Vorhandensein von nicht verdichtungsfähigem Mutterboden 8 und einer Torfeinlagerung 9 wird durch die Meßkurvenkonkordanz 5 imTeufenbereich zwischen 0,3 und 0,7m bzw. zwischen 1,6 und 2,3m angezeigt. Von 0 bis 0,3m Teufe ist der Mi.Jtterboden 8 von einer verdichtungsfähigen Bodenauffüllung 7 überdeckt. Die Teufenmarke 6 dient zur Erleichterung der Orientierung im q_c-T-Diagramm.

Claims

Erfindungsanspruch:

1. Erkundungsverfahren zur Bestimmung organischer Böden, besonders Kohlevorkommen in lockerer Lagerung bzw. Beschaffenheit, gekennzeichnet dadurch, daß in einem gemeinsamen Sondierloch eine Vorverdichtung von Lockermaterialien mit einer Sondenspitze erfolgt und anschließend eine Nachverdichtung mit einer im Durchmesser größeren Sondenspitze durchgeführt und die entstehende Meßwertdifferenz (3) des Spitzendruckes zur Erdstoffinterpretation genutzt wird.
2. Erkundungsverfahren zur Bestimmung organischer Böden nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß bei der Nachverdichtung des vorverdichteten Lockermaterials zackenartige Meßkurvenfeinstrukturen (4) erzeugt werden, die zur Erdstoffunterscheidung verwendbar sind.