Sprengerschütterungen

Erschütterungen sind eine unvermeidliche Begleiterscheinung bei Sprengungen. Ein Teil der eingesetzten Energie bewirkt die Lösung und Zerkleinerung des Gesteines, ein anderer Teil macht sich als Sprengerschütterung unangenehm bemerkbar.

Eines der Dinge, auf die sich ein Mensch verlässt, ist die Tatsache, dass er festen Boden unter den Füßen hat. Wenn man plötzlich merkt, dass sich da etwas bewegt, so führt das zu einer Alarmreaktion. Die nächste Handlung ist zwangsläufig die Kontrolle, ob die Erschütterung nicht auch zu einem Schaden am teuren Heim geführt hat. Und nachdem praktisch jedes Haus Risse hat wird man möglicherweise welche entdecken, die man vorher noch nie gesehen hat. Es gibt Studien, die zeigen, dass in einem ordnungsgemäß gebauten Einfamilienhaus jährlich durchschnittlich 10 bis 15 neue Risse auftreten. Das hängt mit normaler Setzung und Alterung, aber auch mit Belastungen durch Wind, Feuchtigkeits- und Temperaturänderungen und normaler Hausbenutzung (Türenschlagen, Stiegensteigen etc.) zusammen.

Ist nun der Riss, den der Hausbesitzer nach einer Sprengung zum ersten mal gesehen hat nun ein Riss, der durch diese Sprengung verursacht wurde, oder gab es diesen Riss schon vor der Sprengung? Ist die Sprengung die Ursache für diesen Riss oder hat sie diesen Riss, der sonst einige Tage oder Wochen später sowieso gekommen wäre, nur vorzeitig ausgelöst?
Es existieren umfangreiche Studien über das Schadenspotential von Sprengerschütterungen. Kennt man die tatsächliche Erschütterungsintensität im entsprechenden Gebäude kann man auch objektive Aussagen darüber machen, ob diese Erschütterungen Schäden verursacht haben können oder nicht.
Es ist wichtig, das Schadenspotential der Sprengerschütterungen mit dem Schadenspotential von anderen Einflüssen zu vergleichen. So führen z. B. Temperatur- und Feuchtigkeitsänderungen zu vergleichsweise sehr hohen Spannungen in der Bausubstanz, die oft die Belastungen durch eventuelle Sprengerschütterungen um ein vielfaches übersteigen.

ÖNORM S9020 Neu - Diese Norm gilt seit Dezember 2015 und ersetzt die alte Norm. Sie bezieht sich nicht nur auf Sprengerschütterungen sondern auch auf andere Bodenerschütterungen. Es werden Hilfestellung zur Beurteilung von Rissen und Prognose von Erschütterungen gegeben.

Vorausberechnung von Sprengerschütterungen:

Die bekannteste Formel zur Vorausberechnung von Sprengerschütterungen stammt von Koch. Sie lautet:

L= (V.R/K)²   oder Lademenge ist (Schwinggeschwindigkeit mal Abstand dividiert durch die Bodenkonstante) zum Quadrat

L= Lademenge pro Verzögerungsstufe in kg
V= Schwinggeschwindigkeit in mm/sec
R= Radius bzw. Abstand zur Sprengstelle
K= Bodenkonstante       Basalt oder Granit = 60
                Kalkstein        = 80
                Mergel        = 100
                Lehm            = 150

Formt man die Gleichung um, so kann man bei gegebenen Lademengen die voraussichtliche Schwinggeschwindigkeit berechnen:
V= (√L . K)/R oder Schwinggeschwindigkeit ist (Wurzel aus Lademenge mal Bodenkonstante) dividiert durch den Abstand.

Es gibt eine Reihe von anderen Formeln und Prognosemodellen. Die DIN-Norm lehnt sich z. B. an ein Verfahren nach Lüdeling an. Die DIN-Norm hat als Besonderheit nicht nur sehr restriktive Erschütterungswerte sondern versucht zusätzlich, die Beeinträchtigung des Menschen in Gebäuden zu beurteilen. Mittels eines KB-Wertes, welcher sich aus Schwinggeschwindigkeit und Frequenz am Messpunkt ergibt, wird ermittelt, ob die Belastung für die Bewohner tolerierbar ist. Die DIN-Norm schreibt eine solche Beurteilung für sämtliche Bereiche vor, wo Erschütterungen zu erwarten sind, wie z. B. für Eisenbahnen und Straßen und – mit wesentlich höheren Toleranzen – auch für Sprengungen.

Die neue ÖNORM bietet ebenfalls eine Prognoseformel an. Eine weitere nützliche Formel stammt vom amerikanischen Sprengtechniker Oriard. Sie berücksichtigt den Verspannungsgrad. Dadurch kann man aber auch umgekehrt erkennen, inwieweit eine Sprengung korrekt geladen war. Denn wenn man Gewicht, Abstand und Schwinggeschwindigkeit in die Formel einsetzt, erhält man den Verspannungsgrad. Und der hilft bei der Beurteilung, ob man die Sprengstoffmenge korrekt berechnet hat oder ob eventuell eine Erhöhung der spezifischen Sprengstoffmenge (zur Reduktion von Erschütterungen) in Betracht zu ziehen wäre.

Eine weitere Möglichkeit zur Prognose, speziell bei Vorlage von Messreihen ist der Einsatz von statistischen Verfahren (Regressionsrechnung).

Was aber, wenn Messungen bzw. Berechnungen ergeben, dass in einem Objekt kaum mehr Sprengerschütterungen auftreten können, die Beschwerden jedoch glaubwürdig sind? Dann handelt es sich sehr oft um eine Verwechslung: Schalldruck von Infraschall kann Gläser zum Klirren und glatte Flächen zum vibrieren bringen. Dieser Infraschall-Schalldruck ist im Normalfall nicht in der Lage, Bauschäden hervorzurufen. Er sollte dennoch minimiert werden, um Belastungen der Anrainer und somit Beschwerden zu verhindern. Eine wirksame Maßnahme ist die Umstellung der Zündung von Sprengschnurzündung außerhalb des Bohrloches auf Zündung unterhalb der Verdämmung. Wobei natürlich auch auf eine ausreichende Verdämmung zu achten ist. Messungen bei denen sowohl Erschütterungen als auch Schalldruck gemessen werden, können helfen, diesen Zusammenhang aufzuklären. Nachdem die Herstellung von kurzen Filmen recht einfach geworden ist, wird empfohlen, jede Sprengung zu filmen. 

 


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