C. van Oosterom Projectleider BAM Infraconsult
M. Hoogvliet Geotechnisch Adviseur BAM Infraconsult
Samenvatting Funderingen voor waterwerken in de Arabische Golf vragen een andere aanpak in vergelijking tot de Nederlandse praktijk. Men treft een andersoortige grondslag aan, welke vraagt om een goede interpretatie waarbij men zich bewust is van de specifieke materiaaleigenschappen om zo tot het juiste funderingsconcept te komen. Een verkeerde interpretatie van de grondslag kan leiden tot een onjuist funderingsconcept met mogelijk verregaande consequenties voor het project. In dit artikel wordt slechts het spreekwoordelijke ‘tipje van de sluier gelicht’, en een globale inzage gegeven in de geotechnische praktijk in de Arabische Golf. Figuur 1 Steiger project in uitvoering in de Arabische Golf (project locatie 3).
Funderingen voor waterwerken in de Arabische Golf Inleiding In de Arabische Golf treft men, in de bovenlagen veelal zand aan. Mogelijk is dit zand sterk kalkhoudend. Kalkhoudend zand gedraagt zich anders dan de kwartszanden die wij hier in Nederland aantreffen. Wanneer men wat verder en dieper in de grond kijkt is zand zeker niet de enige grondsoort waar in ontwerp en uitvoering rekening mee moet worden gehouden. Ook andere grondsoorten zoals gesteente van zeer zwak tot hard, kalkhoudend zand en kalkhoudend gesteente, gips, caprock en dergelijke komen voor en vragen om hele andere funderingsen uitvoeringstechnieken dan men doorgaans in Nederland toepast. In dit artikel zal aandacht worden besteed aan de grondsoorten en gesteenten die men in de Arabische Golf mogelijk kan aantreffen, evenals de typische eigenschappen hiervan. Voorts zal worden aangegeven hoe deze ondergrond het constructieve ontwerp kan beïnvloeden en wat dat betekent voor de uitvoeringsmethode.
Algemene geologie In het algemeen wordt in de kustwateren van de Arabische Golf een bovenlaag van sediment aangetroffen met daaronder gesteente. De sediment-
48
GEOtechniek – Thema-uitgave Geotechniekdag 2009
laag kan bestaan uit zand, silt en grind en varieert in laagdikte doorgaans van 1 tot 10m. Het sedimentaire zand kan kwartszand (silica zand) zijn, maar ook kalkzand en allerlei mengvormen daarvan. Puur kwartszand, zoals wij dat in Nederland kennen, heeft volgens bijvoorbeeld het Classificatiesysteem van Clarke & Walker (zie tabel 1) een kalkgehalte (CaCo3) lager dan 10%. Bij een kalkgehalte tussen de 10% en 50% spreekt men van kalkhoudend kwartszand (calcareous silica sand), bij kalkgehalten tussen de 50% en 90% van kwartshoudend kalkzand (siliceous carbonate sand) en bij een kalkgehalte >90% van kalkzand (carbonate sand). Het gesteente is doorgaans sedimentair van origine en bestaat uit zandsteen, siltsteen en conglomeraat, gevormd in een marien afzettingsmilieu. Soms bevinden zich laminaties of massieve dikke gipslagen in het sedimentaire gesteente. Gips is een evaporiet, een sedimentair gesteente dat door verdamping van water is ontstaan. De sterkte van het sedimentaire gesteente wordt uitgedrukt in de Unconfined Compressive Strength (UCS value) en kan variëren van zeer zacht (<0,3 MPa) tot matig hard (0,3 tot 50MPa). Zeer zacht sedimentair gesteente met een UCS
kleiner dan 1,25MPa is in feite matig gecementeerd zand, silt of grind. Ook het gesteente kan in meer of mindere mate kalkhoudend zijn. De classificatie van zand kan ook op kalkhoudend gesteente worden toegepast. Wanneer er in een boorbeschrijving bijvoorbeeld een laag wordt geclassificeerd als calcareous sandstone, dan wordt het betreffende gesteente door een geotechnisch ingenieur geïnterpreteerd als een zandsteen met een kalkgehalte van tussen de 10% en 50%. Sedimentair gesteente met een kalkgehalte tussen de 90% en 100% wordt calcisiltite (carbonate siltstone), calcarenite (carbonate sandstone) of calcirudite (carbonate conglomerate / breccia) genoemd. In sommige gebieden wordt een relatief dunne maar zeer harde laag, ook wel ‘caprock’ genoemd, boven zachter gesteente aangetroffen, bijvoorbeeld in de kustwateren van de Verenigde Arabische Emiraten. Grond en gesteentesoorten zoals hierboven genoemd, vragen om een specifieke aanpak zowel qua ontwerp als qua uitvoering. Allereerst dient men zich een goed beeld te vormen van de specifieke grondeigenschappen en eigenschappen van
gesteenten en de daarbij belangrijke aspecten voor zowel ontwerp als uitvoering.
Kalkhoudend sediment Het kalkgehalte van zand heeft grote invloed op de beschikbare schachtwrijvingscapaciteit van geheide open stalen buispalen. Geheide open stalen buispalen in kalkhoudende en kalkzanden mobiliseren in het algemeen aanzienlijk minder schachtwrijving dan dat ze zouden doen in een kwartszand met vergelijkbare relatieve dichtheid. Hierbij kan de schachtwrijvingscapaciteit in kalkhoudend kwartszand teruglopen tot ca. 15% à 30% van de waarde in een niet kalkhoudend zand. Ook is bekend dat de gemobiliseerde schachtwrijving van geheide palen in kalkhoudend zand veelal aanzienlijk lager is dan de gemobiliseerde schachtwrijving van geboorde palen. Dit komt enerzijds door de methode van installeren, heien van palen resulteert in een afname van de effectieve korrelspanning rond de paal door verbrijzeling van kalkdeeltjes. Daarnaast speelt ook de ruwheid van het paaloppervlak een rol. De interactie tussen de grondslag en een ruw oppervlak van een geboorde paal is aanzienlijk beter dan dat van een gladde stalen buispaal. Wanneer een paal wordt geheid in een kwartszand dan zal de horizontale effectieve korrelspanning normaal gesproken toenemen door het heien. De mate waarin de korrelspanning toeneemt wordt mede bepaald door de grondverdringing van het toegepaste paalsysteem. Bij open stalen buispalen is dit effect uiteraard kleiner dan bij prefab betonpalen. Kalkhoudende zanden in de Golf zijn grotendeels ontstaan uit verbrijzelde, verweerde en grotendeels vergane stukjes schelp afkomstig van mariene levensvormen. Deze kalkhoudende korrelvormige deeltjes, die een hardheid hebben van ongeveer 3 op de schaal van Mohs, vormen een relatief zwakke en verbrijzelbare structuur vergeleken bij kwartszanden die een hardheid van ca. 7 hebben op de schaal van Mohs. Niet alleen een hoog kalkgehalte van het sediment is bepalend voor de mate van verbrijzeling. Daarnaast is ook de mate waarin de kalkdeeltjes zelf gevoelig zijn voor verbrijzeling een belangrijke factor. Kalkhoudende zanden kunnen bestaan uit skeletachtige overblijfselen van mariene organismen en/of uit niet skeletachtige vormen van kalkhoudend materiaal. Niet skeletachtige kalkhoudende zanden met ronde tot ovaalvormige vormen tonen doorgaans een lage gevoeligheid voor verbrijzelen en laten in dit opzicht een vergelijkbaar gedrag zien als kwartszanden. Skeletachtige kalkhoudende zanddeel-
tjes worden gekenmerkt door de aanwezigheid van holle ruimten in en tussen de deeltjes waardoor de gevoeligheid voor verbrijzelen hoog is. De aanwezigheid van dunne plaatvormige schelpdeeltjes verhoogt de gevoeligheid voor verbrijzeling van kalkhoudende zanden. Het is dus van belang te weten dat een verhoogd kalkgehalte mogelijk resulteert in een aanzienlijke reductie van de wrijvingscapaciteit van een geheide open stalen buispaal, maar dat het kalkgehalte op zichzelf geen informatie over de gevoeligheid voor verbrijzeling van het kalkhoudende materiaal geeft.
Kalkhoudend gesteente Hetzelfde mechanisme van verbrijzeling welke resulteert in een verlaagde schachtwrijving voor geheide open stalen buispalen geldt ook voor kalkhoudend gesteente. Waar men normaal uit mag gaan van een schachtwrijvingscapaciteit van tussen de 4% en 10% van de UCS waarde moet men in gesteente met een verhoogd kalkgehalte (>50%) mogelijk rekening houden met aanzienlijk lagere waarden. Helaas zijn er weinig resultaten van paaltesten op open stalen buispalen in kalkhoudend gesteente beschikbaar. Uit een statische paaltest en dynamische paaltesten op een project in de Arabische Golf (voorbeeld project locatie 3) bleek de schachtwrijving van geheide open stalen buispalen slechts ca. 40kPa te bedragen. Het gesteente waarin werd geheid bestond uit zachte tot
matig zachte zandsteen, zachte tot matig harde kalkhoudende zandsteen, zachte tot matig zachte calcarenite/carbonate sandstone en calcisiltite. Ook Tomlinson [2] geeft een waarde voor schachtwrijving van 45kPa aan voor een open stalen buispaal in carbonate sandstone/siltstone. Gelukkig heeft, mede dankzij Johan Cruijff, ieder nadeel ook z'n voordeel. Waar de heibaarheid in niet kalkhoudend gesteente met een UCS waarde van circa 5MPa veelal problematisch wordt, gaat het heien van stalen buispalen in kalkhoudend gesteente relatief makkelijk. Doorgaans is een lichter heiblok nodig en kan verder worden geheid dan in een vergelijkbaar niet kalkhoudend gesteente. Uiteraard moet in dit soort gevallen worden gezocht naar een optimum. Bij een zekere paallengte zal, mede door de hoogte van de staalprijs op het moment van inkopen, het maken van rock sockets goedkoper zijn en mogelijk ook een kortere uitvoeringstijd vergen. Een complicerende factor bij het maken van ontwerpen voor constructies in de Arabische Golf, kan zijn dat er in de ter beschikking gestelde grondonderzoeksrapporten niet altijd gegevens over het kalkgehalte zijn opgenomen. Gegevens over de gevoeligheid voor verbrijzelen worden vrijwel nooit aangetroffen, zodat het voor de geotechnicus vaak moeilijk is een adequate inschatting te maken van de te mobiliseren schachtwrijving.
Tabel 1 Carbonate Classification System (gebaseerd op Clarke & Walker) Bron: Fugro Geotechnical Investigation Report
GEOtechniek – Thema-uitgave Geotechniekdag 2009
49
Uitvoeringsstap
Ondermaats boorgat
Overmaats boorgat d.m.v. UnderReamer
Casing paal
Heien van de stalen buispaal tot vooraf vastgesteld heicriterium
Heien van de overmaatse (tijdelijke) casing
1
Heien van de stalen buispaal tot vooraf vastgesteld heicriterium
2
Plaatsen van de boorinstallatie op de paal
3
Door de paal heen gat in de rots boren. De diameter van het geboorde gat is ca. 150mm tot 200mm kleiner dan de diameter van de stalen buispaal.
4
Gat schoon maken (bijvoorbeeld door middel van air liften)
5
Vooraf geprefabriceerde wapeningskorf in het geboorde gat installeren
Definitieve stalen buispaal door de casing paal in het geboorde gat laten zakken.
6
Beton aanbrengen
Ruimte tussen geboord gat en definitieve stalen buispaal vullen met beton / grout.
7
–
Door de paal heen gat in de rots boren. De diameter van de eerste meter van het geboorde gat is ca. 150mm tot 200mm kleiner dan de diameter van de stalen buispaal. Daarna klappen de ‘UnderReamers’ uit en kan er een gat worden geboord met een diameter die ongeveer 250mm to 300mm groter is dan de diameter van de stalen buispaal.
–
Door de paal heen gat in de rots boren. De diameter van het geboorde gat is ca. 150mm tot 200mm kleiner dan de diameter van de tijdelijke casing.
Casing verwijderen
Tabel 2 Typen rock sockets (ingedeeld naar uitvoeringsmethode)
Grondonderzoek Figuur 2 Schematische weergave van de rock socket typen.
Figuur 3 Voorbeeld project locaties.
50
GEOtechniek – Thema-uitgave Geotechniekdag 2009
Wanneer er caprock wordt aangetroffen in het projectgebied dan kan dat het heien van open stalen buispalen bemoeilijken. Omdat een caprock laag doorgaans slechts een halve tot enkele meters dik is, kan er, ondanks de soms hoge UCS druksterke van het gesteente, meestal wel doorheen worden geheid. Doorgaans wordt in dit soort gevallen een paalschoen toegepast om schade aan de paal (plooien van de teen) te voorkomen of kan de caprock worden voorgeboord of verbrijzeld. Een paalschoen wordt soms ook toegepast bij het heien in matig zacht gesteente om het verbrijzelen van het gesteente aan de paalpunt te vergemakkelijken en om schade aan de paalpunt door hoge drukspanningen tijdens het heien te voorkomen Wanneer de UCS waarde van het gesteente te hoog is om er open stalen buispalen voldoende diep in te kunnen heien of wanneer het kalkgehalte in het gesteente zodanig hoog is dat er zeer lange stalen buispalen moeten worden toegepast dan wordt een rock socket geïnstalleerd. Hierbij wordt een open stalen buispaal over een bepaalde lengte de grond in geheid waarna de buispaal wordt leeggehaald. Vervolgens wordt er onder de paalpunt uitgeboord, indien nodig wapening geïnstalleerd en wordt ten slotte het uitgeboorde gat gevuld met beton.
Wanneer in Nederland grondonderzoek wordt gedaan, dan bestaat dit grondonderzoek voornamelijk uit sonderingen en mogelijk boringen, afhankelijk van het type project. In het buitenland, en dus ook in de Arabische Golf, bestaat een grondonderzoek vrijwel uitsluitend uit boringen met Standaard Penetratie proeven (SPT’s), Rotary Core Boring in het gesteente en laboratoriumonderzoek op monsters verkregen uit de SPT’s en de boorkernen. Op basis van de ’standard Penetration Test’ kan de relatieve dichtheid van zandlagen worden geschat en met behulp van correlaties kan een inschatting worden gemaakt van de ongedraineerde schuifsterkte van klei. Naast classificatie testen zoals bepaling van het volumiek gewicht, zeefanalyses en Atterbergse grenzen, worden op monsters uit de boorkernen vrijwel altijd Uniaxiale druksterkte proeven (UCS tests) en Punt-last proeven (Point Load Tests) gedaan om de druksterke van het gesteente te bepalen. Meestal worden meer Point Load testen gedaan dan UCS testen, omdat de eerste een snelle test is die zonder monster preparatie kan plaatsvinden en de eisen aan de monstergrote lager is. De Point Load Test is een indextest voor de sterkteclassificatie van een gesteente en kan worden gebruikt om de de eenassige druksterkte in te schatten. Daartoe
Funderingen voor waterwerken in de Arabische Golf
moeten er in de boringen voldoende UCS testen en Point Load testen op hetzelfde stuk boorkern zijn gedaan, zodat een betrouwbare correlatie kan worden vastgesteld tussen UCS waarde en de Point Load sterkte-index. Daarnaast wordt in veel gevallen van zowel zandmonsters als gesteentemonsters het kalkgehalte bepaald. In de tenderfase van een buitenlands project worden aard en omvang van eventueel uit te voeren aanvullend grondonderzoek geïnventariseerd. Omdat de kosten van de uitvoering van de fundering van waterwerken in de Arabische Golf veelal een groot deel van de projectkosten uit maken is het van belang dat alle (voldoende betrouwbare) grondinformatie beschikbaar is wanneer het definitief ontwerp moet worden gemaakt. Om die reden is het belangrijk dat de geotechnisch ingenieur die betrokken is bij het ontwerp tenminste voor een groot deel van de periode van het grondonderzoek aanwezig is zodat de gewenste geotechnische informatie ‘boven water’ komt.
Ontwerp en uitvoering Uit het voorgaande kan al min of meer worden geconcludeerd dat voor paalfundaties voor waterwerken in de Arabische Golf veelal stalen buispalen worden toegepast. Hoe de paalfundatie er precies uit gaat zien is afhankelijk van onder andere: Grondopbouw; Krachten die door de paal naar de ondergrond moeten worden overgedragen; Beschikbaar materieel. Voor de installatie gaat in veel gevallen de voorkeur uit naar het heien van palen. Het betreft een relatief eenvoudig proces en resulteert doorgaans, in vergelijking met het maken van sockets, in een korte uitvoeringtijd en lagere kosten. Het is echter veelal niet mogelijk uitsluitend geheide palen toe te passen en in die gevallen moeten toch ook rock sockets worden toegepast. In tabel 2 is overzicht gegeven van een drietal rock socket typen met daarbij aangegeven de belangrijkste uitvoeringsstappen. In figuur 2 zijn deze rock socket typen schematisch weergegeven.
Enkele voorbeelden van projecten in de Arabische Golf Hoe één en ander in praktijk is gebracht zal aan de hand van een aantal voorbeeld projecten worden toegelicht. In figuur 3 zijn de project locaties weergegeven.
voornamelijk bestaat uit zand. Onder het zand bevindt zich een gesteente variërend in sterkte van ‘zwak’ tot ‘matig sterk’. De UCS waarden van de Limestone en het Calcisiltite varieert van 2MPa tot 60MPa. Tijdens de tenderfase is op basis van het beschikbare grondonderzoek vastgesteld dat het zowel uitvoeringstechnisch als ontwerptechnisch een lastige grondslag betreft. Door de aard van de gekozen paalconfiguratie en de belastingen moeten grote trek en druk belastingen via de palen naar de ondergrond worden overgedragen, in veel gevallen in combinatie met buigende momenten. Dit alles heeft er toe geleid dat er is gekozen voor een fundatie op stalen buispalen en het toepassen van geboorde sockets. Op basis van het bij de aannemer in het gebied beschikbare materieel is er gekozen voor rock sockets met een ondermaats geboord gat. Om het boorwerk tot een minimum te beperken zijn er in het project de volgende paal ‘typen’ toegepast: Palen geheid, geen socket;
Project locatie
Type waterbouwkundige constructie
Type fundering
Typische geologie
1
Steiger voor laden en lossen van zeeschepen. De steiger ligt in de open zee.
Geheide stalen buispalen voorzien van sockets
Geen tot enkele meters zandige klei / silt met daaronder ca. 1 meter caprock gevolgd door zachte tot matig harde limestone (3 tot 60MPa) en zachte tot matig zachte calcisiltite (2 tot 30MPa).
2
Steiger voor laden en lossen Geheide stalen buispalen van zeeschepen. De steiger voorzien van sockets ligt niet beschut in een haven maar wel enigszins beschermd tegen de golven vanuit de Arabische golf door natuurlijke ondiepten (koraal en eiland(jes) voor de kust).
Een tot 10m sediment bestaande uit zachte silt, zand, kalkhoudend kwartszand en kwartshoudend kalkzand met daaronder 10m tot 25m zachte tot matig zachte siliceous calcisiltite met gipslagen en gevolgd door zachte tot matig zachte calcisiltite en calcareous siltstone (0, tot 10MPa met gemiddelde UCS van ca. 2,5MPa).
3
Steiger voor laden en lossen van zeeschepen. De steiger ligt buiten de haven.
Geheide stalen buispalen
Geen tot enkele meters zand met daaronder lokaal een zachte tot matig harde caprock (UCS 5 tot 25 MPa) laag gevolgd door afwisselend zachte tot matig zachte zandsteen, zachte tot matig harde kalk houdende zandsteen, zachte tot matig zachte calcarenite/ carbonate sandstone en calcisiltite.
4
Steiger met extreem hoge dekbelasting. De steiger ligt beschut tegen de golven binnen de golfbrekers van een haven.
Grote diameter geboorde betonpalen
Vier tot 8m sediment bestaande uit zachte zandige silt, siltig zand en grind met daaronder afwisselend extreem zachte (licht gecementeerde) tot zachte zandige siltsteen, extreem zachte tot zachte zandsteen en zeer zacht tot zacht conglomeraat (0,2 tot 5 MPa; gemiddelde UCS van 2 MPa).
Project locatie 1: Grondonderzoek op de betreffende locatie geeft aan dat we te maken hebben met een bovenlaag variërend in dikte van 0,50m tot circa 5,0m die
Palen geheid, gat boren tot benodigd paal punt niveau en paal nageheid tot diepte; Palen geheid, gat boren en voorzien van kort socket (palen voornamelijk op druk belast); Palen geheid, gat boren en voorzien van lang socket (palen met grote trekbelastingen: trekanker). De consequentie van meerdere paal typen in de complexe en variabele grondslag is wel dat er strikt en vakkundig toezicht nodig is. Zo moeten er op het werk de goede beslissingen worden genomen in het geval een paal niet voldoet aan het vooraf gestelde criterium. Voor palen zonder socket moet bijvoorbeeld worden voldaan aan een minimale blowcount in combinatie met een minimaal teenniveau. Wordt de voorgeschreven blowcount gehaald voordat de paalteen op diepte is, dan moet er worden gekozen om uit te boren en na te heien of uit te boren en een socket te maken. Of andersom; wanneer de paalteen op diepte maar de blowcount is te laag, dan kan ervoor worden gekozen de paal op te lengen en verder te heien of om een socket van
Tabel 3 overzicht voorbeeld project locaties
GEOtechniek – Thema-uitgave Geotechniekdag 2009
51
een nader vast te stellen lengte aan te brengen. Om alle mogelijke scenario’s vooraf in kaart te brengen en zodoende op het werk snel de juiste beslissing te nemen worden er in de praktijk stroomschema’s opgesteld. Het boren van het gat in de harde grondslag voor de installatie van rock sockets is weergegeven in figuur 4.
Project locatie 2 Uit het beschikbare grondonderzoek is geconcludeerd dat er rekening gehouden moet worden met een relatief hoog kalkgehalte. De gemiddelde UCS waarde van het gesteente is laag. Deze combinatie leidt ertoe dat er rekening moet worden gehouden met verminderde schachtwrijvingswaarden. Palen zouden wel geheid kunnen worden maar de verwachting is wel dat palen erg lang worden en er veel palen nodig zijn. Er is gekozen voor het heien van de palen door het sediment en vervolgens onder de paal uit een rock socket te maken.
Project locatie 3 Ook hier betreft het een moeilijke grondslag.
Interpretatie van het beschikbare grondonderzoek heeft er toe geleid dat er voor de paalfundatie is gekozen voor het heien van stalen buispalen. Er is voorafgaand aan de uitvoering van het werk een zeer uitgebreide heianalyse uitgevoerd waaruit een heihamer (IHC S150) als meest geschikte hamer naar voren is gekomen. De keuze voor de heihamer heeft goed uitgepakt. Zoals verwacht konden alle palen naar de vereiste diepte worden geheid. Het heien door de caprock bleek moeilijk, wat in lijn was met de verwachting. Tijdens de ontwerpfase is bewust gekozen voor een, redelijk lage waarde voor de schachtwrijving, namelijk 45 kPa. Helaas bleek tijdens de statische paaltest dat zelfs deze waarde nog te hoog was. De testpaal ‘bezweek’ bij een schachtwrijving van slechts 40 kPa. Dit heeft er uiteindelijk toe geleid dat een aantal palen moest worden verlengd en dat er uiteindelijk op aanzienlijk meer palen dynamische paaltesten zijn uitgevoerd. Een ruim aantal palen waarop direct na het op diepte heien een dynamische test is uitgevoerd is na verloop van enige tijd (tussen de 1 en 2 maanden) nageheid en opnieuw dynamisch getest. De waargenomen toename van de schachtwrijving
Figuur 4 Boren van gat ten behoeven van het rock socket.
52
GEOtechniek – Thema-uitgave Geotechniekdag 2009
bleek hoger dan verwacht; op sommige palen bleek er een toename tussen de 20% en 65%. figuur 1 geeft een overzicht van het werk in uitvoering en in figuur 5 is te zien hoe offshore wordt geheid.
Project locatie 4 In deze regio zijn meerdere projecten uitgevoerd. Er zal worden ingegaan op één van deze projecten. Het betreft een kade constructie bestaande uit een betonnen dek op geboorde betonpalen. Het werk is ‘in den droge’ uitgevoerd. De veranderlijke belasting waar de kade voor ontworpen moest worden is extreem hoog, namelijk 400 kN/m2. Vanwege de resulterend hoge paalbelastingen is gekozen voor grote diameter (1,50m) boorpalen. In figuur 6 zijn de paalkoppen nog te zien. De palen zijn beproefd en de vooraf bepaalde ontwerpwaarden zijn daarmee aangetoond.
Aantoonbaarheid draagvermogen Een laatste belangrijk verschil met de Nederlandse situatie is dat er op buitenlandse werken, en dus ook op werken in de Arabische Golf, een of meerdere statische- en dynamische paaltesten
Figuur 5 Heien van palen offshore.
Funderingen voor waterwerken in de Arabische Golf
worden uitgevoerd op geïnstalleerde palen. Door middel van de statische paaltesten moet het paaldraagvermogen dat in het definitieve ontwerp is vastgesteld worden aangetoond en worden de dynamische paaltesten (PDA - Pile Dynamic Analysis) gekalibreerd aan de resultaten van de statische paaltesten. Vervolgens moet het draagvermogen van een vooraf bepaald aantal palen met dynamische paaltesten worden aangetoond. In figuur 7 zijn voorbeelden van diverse statische paaltesten weergegeven.
op de goede manier wordt geïnterpreteerd om zodoende tot de juiste keuze voor het funderingsconcept te komen. Onvoldoende geotechnische informatie en/of onvoldoende ervaring van de geotechnisch adviseur met de locale grondslag zouden anders kunnen resulteren in onjuiste keuzes met mogelijk verregaande consequenties voor de kosten en uitvoeringstijd van het project. Het is aan te raden dat tijdens het uitvoeren van grondonderzoek en het testen van palen de geotechnisch adviseur die betrokken is bij het ontwerp op site aanwezig is.
Afsluiting Bij waterwerken in de Arabisch Golf krijgt de geotechnisch adviseur te maken met grondslagen met eigenschappen die men in Nederland niet aan zal treffen. (Paal) fundaties van waterwerken zijn doorgaans een groot deel van de bouwkosten. Dit in combinatie met een altijd aanwezige mate van onzekerheid van de ondergrond maken gerelateerde financiële risico’s meestal bijzonder groot. Het is dan ook essentieel dat men beschikt over voldoende geotechnische informatie van een goede kwaliteit en dat vervolgens deze informatie
Literatuur [1] CIRIA Report 181 Piled Foundations in Weak Rock, 1999. [2] Pile Design and Construction Practice, Fourth Edition, 1994, M.J. Tomlinson. [3] OTC 4852: Grouted Piles in Weak Carbonate Rocks. A.F. Abbs & A.D. Needham, Dames & Moore Int, 1985. [4] Engineering for Calcareous Sediments Volume I and II, 1999. Proceedings of the 2nd International Conderence on Engineering for Calcareous sediments, edited by Khalil A.
Figuur 7a Voorbeelden van statische (offshore) paaltest opstellingen.
Figuur 7b
Figuur 6 Boorpalen ten behoeven van de kade constructie.
Figuur 7c
GEOtechniek – Thema-uitgave Geotechniekdag 2009
53
