Was ist die Tragfähigkeit eines Rammpfahls?

Die Tragfähigkeit eines Rammpfahls ist die maximale vertikale Last, die der Pfahl sicher tragen kann — gebildet aus dem Spitzendruck auf der tragfähigen Schicht plus der Mantelreibung entlang der Pfahlseiten. Die Bestimmung dieser Tragfähigkeit ist entscheidend für die Anzahl Pfähle, die unter einem Gebäude erforderlich sind.

Zwei Komponenten

Die Tragfähigkeit besteht aus zwei Beiträgen:

Spitzendruck — der Widerstand, den die Pfahlspitze auf der tragfähigen Schicht (oft pleistozäner Sand) erfährt
Mantelreibung — die Reibung zwischen Pfahlmantel und umgebendem Boden über die gesamte Pfahllänge

Bei langen, schlanken Pfählen kann die Mantelreibung fast so groß sein wie der Spitzendruck. Bei kurzen Pfählen überwiegt der Spitzendruck.

Bestimmungsmethoden

In Mitteleuropa ist die Drucksondierung (CPT) die Standardmethode. Mit einer Spitzendruckmessung (qc) wird der Bodenaufbau erfasst. Auf Basis von DIN EN 1997 und der geotechnischen Bemessung wird die rechnerische Tragfähigkeit ermittelt:

Charakteristische Tragfähigkeit (Rk) — direkt aus qc-Werten abgeleitet
Bemessungswert (Rd) — Rk geteilt durch den Teilsicherheitsbeiwert
Zulässige Belastung — der Wert, der in der Tragwerksberechnung angesetzt wird

Anwendung

Die Tragfähigkeit wird verwendet für:

Pfahlplan — Anzahl und Verteilung der Pfähle unter der Gründung
Pfahltyp — Wahl zwischen Beton-Fertigpfahl, Ortbeton, Stahl oder Holz
Pfahldurchmesser und -länge — abgestimmt auf die gewünschte Belastung pro Pfahl
Rammprotokoll — während des Rammens wird der Rammkalender mit der berechneten Länge verglichen
Probebelastung — bei kritischen Projekten wird die Tragfähigkeit vor Ort gemessen

Negative Mantelreibung

Bei Aufschüttungen oder setzungsempfindlichen Ton- und Torfschichten kann der Boden am Pfahl ziehen statt zu stützen. Diese negative Mantelreibung verringert die effektive Tragfähigkeit und muss vom berechneten Wert abgezogen werden.