Am Standort Brandstatt werden verschiedene Untersuchungsmethoden eingesetzt, um Erkenntnisse über die geologischen und geomorphologischen Verhältnisse des Untergrunds zu gewinnen. Wie bereits für die anderen Standorte berichtet, handelt es sich dabei um eine Kombination aus direkten Verfahren (wie Schlagbohrungen, Bodenprobenentnahme und -analyse, dynamische Sondierungen) und Installationen zur Überwachung der Hanghydrologie und der Hangrutschungen. Darüber hinaus wurden in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Wien (TU Wien) unter der Leitung von Assistenzprofessor Dr. Adrian Flores-Orozco und seinem Team indirekte und nicht-invasive geophysikalische Methoden (z. B. elektrische Widerstandstomographie (ERT), elektromagnetische Induktion (EMI) und spektrale induzierte Polarisation (SIP)) durchgeführt.
Die im Rahmen dieses Projekts durchgeführten Untergrunduntersuchungen umfassen 62 Bodenbohrungen und ca. 40 DPH-Messungen (Dynamic Probing Heavy). Diese Daten wurden zwischen April 2022 und September 2024 im Rahmen des Projekts selbst und eines projektbezogenen Kurses im März 2023 erhoben. Derzeit sind mehrere Sensoren für die laufende Überwachung installiert (Abbildung 29):
- 9 TDR-Sonden an drei Standorten, die den Bodenwassergehalt in 0,5, 1 und 2 Metern Tiefe messen (derzeit sind 8/9 aktiv);
- 3 Piezometer, die die Wassersäulenhöhe zwischen 4 und 6 Metern messen (derzeit sind 2/3 aktiv);
- 5 manuelle Neigungsmesser, die in unterschiedlichen Tiefen entlang des instabilen Hangs installiert sind (~4,5 bis 5 bis ~6 Meter von April 2022 bis September 2024).
Diese Daten sind entscheidend für das Verständnis der Dynamik des Hangs und die Umsetzung zukünftiger Forschungs- und Schutzmaßnahmen.
Die von diesen permanenten Installationen erfassten Daten werden alle 5 min abgerufen und direkt an den Server in Wien gesendet, wo diese verarbeitet werden. Darüber hinaus können die gesammelten Daten in Echtzeit auf der Webseite eingesehen werden.
Piezometer
Im Sommer 2022 wurden insgesamt 3 Piezometer zur
Inklinometer
Unterirdische Bewegungen innerhalb der instabilen Masse werden mit manuellen Neigungsmessern überwacht. Aufgrund der technischen Einschränkungen der Bohrgeräte konzentrieren sich die aktuellen Untersuchungen auf flachere Schichten, wobei die Überwachung Tiefen zwischen 4,5 und 6 Metern erreicht. Am Untersuchungsstandort wurden fünf Neigungsmesser installiert, die jeweils mit gerillten Kunststoffhülsen in Bohrlöcher eingesetzt wurden. Die Daten werden mit einer Messsonde und einem manuellen Datenlogger während der Feldarbeiten erfasst, die etwa einmal im Monat durchgeführt werden. Des weiteren wurde im Zuge der Tiefenbohrung ein Ketten-Inklinometer der Fa. Measurand mit 40m Länge eingebaut, welches im 5-Minuten-Intervall misst.
Piezometer und TDR-Sonden
Insgesamt wurden im Sommer 2022 drei Piezometer installiert, um den unterirdischen Wasserdruck im östlichen Bereich des instabilen Hangs zu messen, wobei die Sensortiefen zwischen 4 und 6 Metern unter der Oberfläche liegen. Aufgrund technischer Herausforderungen im Zusammenhang mit der Entfernung zwischen den Sensoren und dem Datenlogger sowie dem Stromversorgungssystem konnten im westlichen Bereich keine Piezometer installiert werden.
Um zusätzliche Informationen über die Bodenfeuchte in verschiedenen Tiefen zu erhalten, wurden insgesamt 9 TDR-Sonden an drei Standorten in jeweils drei verschiedenen Tiefen (jeweils 0,5, 1 und 2 Meter) installiert. Sowohl die Piezometer- als auch die TDR-Daten werden alle 5 Minuten aufgezeichnet und automatisch an einen Server in Wien übertragen, wo sie nahezu in Echtzeit abgerufen werden können (Link).
Dynamische Sondierung (DPH), Schlagbohrungen, Bodenprobenentnahme und Laboranalysen
Zusätzlich zu den permanenten Installationen wird der Untergrund auch durch dynamische Sondierungsprüfungen (DPH) und Schlagbohrungen untersucht. Zwischen 2022 und 2023 wurden insgesamt ca. 40 DPH-Profile am Standort erstellt. Ihre Auswertung ist Teil der laufenden Untersuchungen.
Die Bohrkerne (62) und Bodenproben wurden entnommen, um die Bodenstratigraphie im Untergrund zu charakterisieren. Diese werden im Labor untersucht und im Rahmen verschiedener Abschlussarbeiten ausgewertet. Entsprechende Ergebnisse sind in Arbeit.
Fig. 1: A & C: Bohrkernentnahme mittels Bohrraupe. B: Inklinometermessung. © R. Kanta. 2022.
Literatur
Cataldo, A., E. De Benedetto, A. Masciullo, G. Cannazza. 2021. A new measurement algorithm for TDR-based localization of large dielectric permittivity variations in long-distance cable systems. Measurement, Vol. 174, 109066.Comegna, A., G. Severino, A. Coppola2022. A review of new TDR applications for measuring non-aqueous phase liquids (NAPLs) in soils. Environmental Advances. Vol. 9, 100296.Indraratna, B., I. Sathananthan, C. Bamunawita, A.S. Balasubramaniam. 2015. Chapter 3 - Theoretical and Numerical Perspectives and Field Observations for the Design and Performance Evaluation of Embankments Constructed on Soft Marine Clay. Ground Improvement Case Histories, Butterworth-Heinemann, 83-122.
Or, D., M. Tuller, J.M. Wraith. 2005. Water Potential. Encyclopedia of Soils in the Environment, 270-277.
