kunst INCLUSIEF JAARGANG 15 NUMMER 4 OKTOBER 2011 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

JAARGANG 15

NUMMER 4 OKTOBER 2011

ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

INPASSEN VAN GEOFYSISCHE METHODEN IN DE EVALUATIE VAN DE GEVOELIGHEID VOOR FALEN VAN DE VLAAMSE DIJKEN

GEO-IMPULS: ‘HALVERING GEOTECHNISCH FALEN IN PROJECTEN IN 2015’

CLASSIFICATIE VAN GROND VOLGENS EUROCODE VAN OUDE NEN 5104 NAAR NIEUWE NEN-EN-ISO 14688-1 / 14688-2 MET NATIONALE BIJLAGE

TRILLINGSMETINGEN TIJDENS PROEFRIJDEN RANDSTADRAIL TE ROTTERDAM

I N C LU S I E F

kunst

Geotechniek ligt op alle tafels...

van alle beslissers...

op het gebied van geotechniek.

Adverteer in Geotechniek en profiteer van deze unieke dekkingsgraad.

Bel de uitgever 010-425 6544 of mail [email protected].

Van de redactie Beste lezers, Als deze uitgave van Geotechniek verschijnt, is ondergetekende, uw dienstdoende redactielid, met pensioen gegaan. Ik maak deze tekst hartje zomer, net na die belangrijke gebeurtenis. Alle aanleiding om terug te denken aan wat er in de afgelopen periode is gebeurt van ruim 30 jaar waarin ik samengewerkt heb met collega-geotechnici en constructeurs, geworsteld heb met de grond en computerprogramma’s. Aan veel interessante projecten in het Rotterdamse, zoals de Willemsspoortunnel, het metrostation Wilhelminaplein, kademuren op de Maasvlakte, funderingsherstel in de oude wijken, heb ik mogen bijdragen. Elk van die projecten kende zijn eigen problemen, onderzoek, omgevingsinvloeden, uitvoeringproblemen. Spannend en veeleisend was het vaak.

Maar daardoor ook uitdagend. Ieder project heeft voortdurend weer zijn eigen aanpak en aandacht nodig, ondanks alle normen, richtlijnen en aanbevelingen. Van elk project heb ik weer nieuwe aspecten geleerd. Als je plezier hebt om blijvend te leren is geotechniek daarom volgens mij een uitstekend vakgebied. Daarom wil ik er ook eigenlijk niet mee stoppen, een leven zonder leren kan ik me niet goed voorstellen. Zodat ik verder een deel van mijn tijd nog steeds aan het vakgebied en aan uw vakblad wil besteden. En verder, om u gerust te stellen, ook genieten van andere bezigheden, die het leven biedt. Ik hoop dat u, lezer, ook zo leergierig blijft. Dan maken we dit blad niet voor niets. Ook dit nummer staat weer vol lezenswaardige artikelen, die uw honger om te leren kunnen bevredigen. Ik wens u er veel plezier mee. Henk Brassinga Namens de redactie en uitgever

1

GEOT ECHNIEK – Oktober 2011

Hoofd- en Sub-sponsors Hoofdsponsor

Stieltjesweg 2 2628 CK Delft Tel. 088 - 335 7200

www.deltares.nl

Sub-sponsors

Veurse Achterweg 10 2264 SG Leidschendam Tel. 070 - 311 13 33

Klipperweg 14 Tel. 043 - 352 76 09 6222 PC Maastricht www.huesker.com

Galvanistraat 15 3029 AD Rotterdam Tel. 010 - 489 69 22 www.gw.rotterdam.nl

www.fugro.nl

Gemeenschappenlaan 100 B-1200 Brussel Tel. 0032 2 402 62 11 www.besix.be

Korenmolenlaan 2 3447 GG Woerden Tel. 0348-43 52 54 www.vwsgeotechniek.nl

De Holle Bilt 22 3732 HM De Bilt Tel. 030 - 220 78 02 Fax 030 - 220 50 84 www.grontmij.nl

Industrielaan 4 B-9900 Eeklo Tel. +32 9 379 72 77 www.lameirest.be

Dywidag Systems International

Ringwade 51, 3439 LM Nieuwegein Postbus 1555, 3430 BN Nieuwegein Tel. 030 - 285 40 00 www.ballast-nedam.nl

Postbus 1025, 3600 BA Maarssen Tel. 030-248 6233 Fax 030-248 66 66 [email protected] www.struktonengineering.nl

Industrieweg 25 – B-3190 Boortmeerbeek Tel. 0032 16 60 77 60 Veilingweg 2 - NL-5301 KM Zaltbommel Tel. 0031 418 578922 www.dywidag-systems.com

IJzerweg 4 8445 PK Heerenveen Tel. 0513 - 63 13 55 www.apvandenberg.com

INPIJN-BLOKPOEL Ingenieursbureau Kleidijk 35 3161 EK Rhoon Tel. 010 - 503 02 00 www.mosgeo.com

Geopolymeric innovations

Uretek Nederland BV Zuiveringweg 93, 8243 PE Lelystad Tel. 0320 - 256 218 www.uretek.nl

Zuidoostbeemster: 0299 - 433 316 Almelo: 0546 - 532 074 Oirschot: 0499 - 578 520 www.lankelma.nl

Son: 0499 - 47 17 92 Sliedrecht: 0184 - 61 80 10 Hoofddorp: 023 - 565 58 78 www.inpijn-blokpoel.com

Siciliëweg 61 1045 AX Amsterdam Tel. 020-40 77 100 www.voorbijfunderingstechniek.nl

2


Rooseveltlaan 8, 4536 GZ Terneuzen Postbus 326, 4530 AH Terneuzen Tel. 0031 115 62 09 27 www.bmned.com

Mede-ondersteuners Arcadis Nederland BV

CRUX Engineering BV

Geomet BV

Profound BV

Royal Haskoning

Postbus 220 3800 AE Amersfoort Tel. 033 - 477 1000 Fax 033 - 477 2000 www.arcadis.nl

Pedro de Medinalaan 3-c 1086 XK Amsterdam Tel. 020 - 494 3070 Fax 020 - 494 3071 www.cruxbv.nl

Postbus 670 2400 AR Alphen aan den Rijn Tel. 0172 - 449 822 Fax 0172 - 449 823 www. geonet.nl

Limaweg 17 2743 CB Waddinxveen Tel. 0182 - 640 964 www.profound.nl

Postbus 151 6500 AD Nijmegen Tel. 024 - 328 42 84 Fax 024 - 323 93 46 www.royalhaskoning.com

Cofra BV

CUR Bouw & Infra

Jetmix BV

SBR

Kwadrantweg 9 1042 AG Amsterdam Postbus 20694 1001 NR Amsterdam Tel. 020 - 693 45 96 Fax 020 - 694 14 57 www.cofra.nl

Postbus 420 2800 AK Gouda Tel. 0182 - 540630 Fax 0182 - 54 06 21 www.curbouweninfra.nl

Ingenieursbureau Amsterdam

Postbus 25 4250 DA Werkendam Tel. 0183 - 50 56 66 Fax 0183 - 50 05 25 www.jetmix.nl

Postbus 1819 3000 BV Rotterdam Stationsplein 45 A6.016 3013 AK Rotterdam Tel. 010-206 5959 www.sbr.nl

Weesperstraat 430 Postbus 12693 1100 AR Amsterdam Tel. 020 - 251 1303 Fax 020 - 251 1199 www.iba.amsterdam.nl

Colofon GEOTECHNIEK JAARGANG 15 – NUMMER 4

Uitgever/bladmanager Uitgeverij Educom BV R.P.H. Diederiks Redactieraad Alboom, ir. G. van Barends, prof. dr. ir. F.B.J. Brassinga, ing. H.E. Brinkgreve, dr. ir. R.B.J. Brok, ing. C.A.J.M. Brouwer, ir. J.W.R. Calster, ir. P. van

OKTOBER 2011

Geotechniek is een uitgave van Uitgeverij Educom BV

Geotechniek is een informatief/promotioneel onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht te bevorderen en belangstelling voor het gehele geotechnische vakgebied te kweken.

Mathenesserlaan 347 3023 GB Rotterdam Tel. 010 - 425 6544 Fax 010 - 425 7225 [email protected] www.uitgeverijeducom.nl

Cools, ir. P.M.C.B.M. Dalen, ir. J.H. van Deen, dr. J.K. van Diederiks, R.P.H. Eijgenraam, ir. A.A. Graaf, ing. H.C. van de Haasnoot, ir. J.K. Heeres, Dr. Ir. O.M. Jonker, ing. A. Kant, ing. M. de Kleinjan, Ir. A. Korff, mw. ir. M.

Lange, drs. G. de Mathijssen, ir. F.A.J.M. Schippers, ing. R.J. Schouten, ir. C.P. Seters, ir. A.J. van Smienk, ing. E. Storteboom, O. Thooft, dr. ir. K. Vos, mw. ir. M. de Waal, van der Wassing, B. Wibbens, G.

Redactie Brassinga, ing. H.E. Brouwer, ir. J.W.R. Diederiks, R.P.H. Kant, ing. M. de Korff, mw. ir. M. Thooft, dr. ir. K.

Lezersservice Adresmutaties doorgeven via ons e-mailadres: [email protected] © Copyrights Uitgeverij Educom BV Oktober 2011.

Cover: Geotechniek in ons ‘delta’-

Niets uit deze uitgave mag worden gereproduceerd met

land wordt volop belicht tijdens de

welke methode dan ook, zonder

International Water Week (pag. 6):

schriftelijke toestemming van de

www.internationalwaterweek.com

uitgever. © ISSN 1386 - 2758

Distributie van Geotechniek in België wordt mede mogelijk gemaakt door:

TIS Speciale Funderingstechnieken Info: WTCB, ir. Noël Huybrechts Lombardstraat 42, 1000 Brussel Tel. +32 2 655 77 11 [email protected] www.tis-sft.wtcb.be

3

ABEF vzw

BGGG

Belgische Vereniging Aannemers Funderingswerken Priester Cuypersstraat 3 1040 Brussel Secretariaat: [email protected]

Belgische Groepering voor Grondmechanica en Geotechniek c/o BBRI, Lozenberg 7 1932 Sint-Stevens-Woluwe [email protected]


Inhoud 1 Van de Redactie – 6 Actueel – 13 SBR-info – 14 KIVI NIRIA rubriek 16 Vraag en antwoord – 21 Gesignaleerd – 22 CUR Bouw & Infra – 54 Agenda

24

32 Geo-Impuls: ‘Halvering geotechnisch falen in projecten in 2015’

Trillingsmetingen tijdens proefrijden RandstadRail te Rotterdam

Ir. Paul M.C.B.M. Cools

Ir. Robert Berkelaar / ir. Rolf Dalmeijer / ing. Don Zandbergen

44

38

Fijne fracties (<63 m u)

ISO N L extreem grof





Inpassen van geofysische methoden in de evaluatie van de gevoeligheid voor falen van de Vlaamse dijken

Classificatie van grond volgens Eurocode van oude NEN 5104 naar nieuwe NEN-EN-ISO 14688-1 / 14688-2 met Nationale Bijlage

Ir. Leen Vincke / Ir. Patrik Peeters / Dr. Davy Depreiter Ir. Ronny Van Looveren / Ir. Marc Luyten

Ing. Wim A. Nohl / Drs. Ger de Lange / Ir. Mark Lurvink

47

Onafhankelijk vakblad voor gebruikers van geokunststoffen

54

50 Granulaatmatras op Slanke Palen (GSP) voor kruising Hanzelijn Lelystad-Zwolle met spoorlijnAmersfoort-Zwolle

EPS2011 – 4e internationale conferentie infrastructurele toepassingen EPS blokken (Geofoam)

Prof. dr. ir. Almer van der Stoel / Ing. Constant Brok / Ing. André de Lange

Dr.ir. Milan Dus˘kov

5


Actueel Onder redactie van Robert Diederiks

gebruikers die anticiperend op strenger worden lozingseisen (effluent standards) een bedrijfsstrategie hebben ontwikkeld; Excursies naar bijzondere waterwerken in Nederland. De International Water Week Conference is onderdeel van de International Water Week Amsterdam, het veelomvattend waterevenement dat die week in Amsterdam plaatsvindt. De International Water Week voorziet ook in publieksevenementen waaronder de viering dat recent de 17e eeuwse grachtengordel (‘17th century canal ring area’) op de Unesco Werelderfgoedlijst is geplaatst.

Mondiale wateroplossingen tijdens Amsterdam International Water Week conference Van 1 tot 3 november a.s. komen experts vanuit de hele wereld naar Amsterdam om tijdens de 3e editie van de internationale conferentie Aquaterra te bespreken hoe kwetsbare en dichtbevolkte deltagebieden robuuster gemaakt kunnen worden. In het programma zullen de vijf deltagebieden uit het programma Water Mondiaal waarvoor Nederland met betreffende landen een langdurige samenwerking is aangegaan, uitvoerig aanbod komen. Op Aquaterra 2011 wordt de ontwikkeling van 9 concrete rivierdelta’s besproken. Door de klimaatverandering zullen deze complexe gebieden met economisch belangrijke havens, intensieve landbouw en megagrote steden, als eerste te maken krijgen met de effecten van zeespiegelstijging, extremere rivierafvoer, grotere droogte en afnemen zoetwatervoorraden.

Nationaal Water Plan 2009-2015 Vijf van die delta’s maken ook deel uit van de programma Water Mondiaal waarmee Nederland bouwt aan een langdurige relatie met de betreffende deltalanden. Het programma Water Mondiaal is de kabinetsbrede beleidsvisie op samenwerking van Nederland met andere landen, zoals neergelegd in het Nationaal Water Plan 20092015. Nederland wil in Water Mondiaal actief samenwerken bij het beschermen tegen overstromingen en zorgen voor voldoende en schoon water. De Nederlandse watersector ondersteunt deze landen, met eigen kennis en ervaring.

Aquaterra verklaring De vorige editie van Aquaterra in februari 2009 heeft met de Aquaterra verklaring 2009 sterk bij gedragen aan de bewustwording van de problematiek in deltagebieden. De bevindingen van de vorige conferentie die in de verklaring zijn verwoord, zijn enkele maanden later ingebracht in het 5e Wereld water forum in Istanbul. Ook voor dit jaar is zo’n verklaring voorzien die op het 6e Wereld water forum in Marseille zal worden aangeboden.

Breed programma Aquaterra is slechts één onderwerp van de International Water Week Conference, die in 2011 voor het eerst wordt gehouden. Het programma is volledig ingericht om de werelden van watertechnologie en watermanagement bijeen te brengen en biedt een zeer breed scala aan technische, bestuurlijke sociale en economische aspecten van watermanagement. De Conference heeft 3 thema’s die in de sessies zoveel mogelijk worden geïntegreerd: Aquaterra: delta’s, kustbeheer en rivieren Aquainnovation: versnellen van innovatie Aquaindustry: stewardship en watervoetafdruk En verder: Aquatech Amsterdam 2011, internationaal

vermaarde vakbeurs met meer dan 450 watertechnologiebedrijven uit 40 landen aanwezig en hun nieuwste producten en diensten tonen; Aquastages, meerdere podia op de beursvloer met doorlopende presentaties; GWI workshop over de invoering van de Kaderrichtlijn Water met voordrachten van industriële

6


Rotterdam presenteert zich in 3D: compleet, actueel en gratis Gemeentewerken Rotterdam heeft de afgelopen jaren gewerkt aan Rotterdam 3D. Op basis van het hoogtebestand en luchtfoto’s van de stad is Rotterdam nu te bekijken in drie dimensies. Het 3Dbestand omvat de hele stad: centrum, haven en ook Hoek van Holland. Door een koppeling van Rotterdam 3D met de gemeentelijke basisadministratie van adressen en gebouwen is het bestand actueel.

Open data Vanaf 16 juni zijn de bestanden gratis te downloaden via: www.rotterdam.nl/rotterdam3D. Rotterdam 3D opent allerlei mogelijkheden voor communicatie, ruimtelijke plannen en creatieve toepassingen. Voorbeelden: de gemeente kan nu eenvoudig de potentie bepalen voor zonnepanelen op de daken in Rotterdam. De gemeente kan nu veel beter uitleggen aan bewoners hoe ruimtelijke plannen in de praktijk uitpakken. Het is daardoor voor bewoners ook weer makkelijker om te reageren op plannen van de gemeente. Daarnaast wordt 3D al ingezet voor stadspromotie. Nu heel Rotterdam in 3D beschikbaar is, is het voor gemeentelijke projecten eenvoudig om 3D animaties toe te passen. In het verleden gebeurde dit ook wel, maar was dit alleen mogelijk tegen hoge kosten, omdat dan speciaal voor dat project een 3D weergave gemaakt werd.

Prijsvraag Rotterdam 3D is een basisproduct dat bewerkt kan worden tot een eindproduct. Om bedrijven en

Actueel geïnteresseerden te prikkelen heeft Rotterdam een prijsvraag uitgeschreven voor de meest interessante toepassing. De juryprijs is gewonnen door het concept Chococopy: Ambacht & Innovatie. Een voorstel om een chocoladewinkel te beginnen die uitgerust is met 3D chocoprinters. Hier kan het publiek dan willekeurig welk gebouw in chocolade kopen. De publieksprijs won The Nexxt Step: een applicatie om historische, actuele beelden én toekomstige plannen in 3D te bekijken via een website. Dit combineert Rotterdam 3D met 3D beeldtechnologie.

Fugro Ingenieursbureau B.V. en Fugro Inpark B.V. samen

Rotterdamse ingenieurs ontwikkelen onderhoudsarme weg van piepschuim ‘Sandwichweg’ kan onderhoudskosten infrastructuur met 25 procent verlagen Ingenieurs van Gemeentewerken Rotterdam heb ben een nieuw soort fundering voor wegen ontwikkeld, de ‘sandwichweg’. Traditionele funderingen zijn zwaar en slap, waardoor het onderhoud erg duur is. De sandwich van piepschuim en kunststof is daarentegen extreem licht maar ook heel sterk. De ingenieurs verwachten dat hun innovatie de onderhoudskosten met zeker 25 procent kan verlagen. Ook zien ze veel kansen in het goedkoop aanleggen en versterken van dijken. Infrastructuur wordt in Nederland van oudsher aangelegd op een zandpakket van soms wel enkele meters dik. Zo’n fundering is relatief goedkoop maar ook zwaar en slap. Dat is de reden dat wegen en spoorlijnen verzakken. Gemiddeld is iedere tien jaar grootschalig onderhoud nodig. De kosten daarvan zijn erg hoog. De sandwichweg is sterker en stijver en vraagt daarom veel minder onderhoud. Ook dijken kunnen deels worden opgebouwd uit de lichte maar ijzersterke piepschuimconstructie. De innovatie bestaat uit een combinatie van twee bestaande materialen: geëxpandeerd polystyreen (‘piepschuim’) en kunststofvezels (GeoGrids). Beide worden in diverse lagen op elkaar gelijmd tot één constructief geheel. Geestelijk vader ir. Ton Siemerink van het ingenieursbureau van Gemeentewerken deed zijn inspiratie op in de vliegtuigindustrie. Daar combineerde Fokker eerder al dunne laagjes aluminium en glasvezel tot een nieuw materiaal (glare) dat sterker en lichter is dan traditioneel aluminium.

Met ingang van 1 juli 2011 bundelen Fugro Ingenieursbureau B.V. (Geotechniek) en Fugro Inpark B.V. (Geodesie) hun krachten. Het nieuwe bedrijf zal verder gaan onder de naam Fugro GeoServices B.V. Door het samengaan ontstaat er een groot en slagvaardig bedrijf dat een breed pakket aan geospecialistische diensten biedt vanuit 8 regionale vestigingen. De dienstverlening van Fugro GeoServices B.V. bestaat uit geo-onderzoek, geo-informatie en geo-advies voor projecten op gebied van (ondergronds)bouwen, industrie, waterkeringen, stedelijke inrichting en grondwater, energie en infra. (Foto: Fugro actief in Alaska.) Fugro GeoServices B.V. is gevestigd aan de Veurse Achterweg 10 te Leidschendam.

Piepschuim als fundering is op zich niet nieuw. Maar het is relatief duur en wordt daarom nu alleen toegepast als het écht niet anders kan, bijvoorbeeld op een extreem slappe ondergrond. Een groot nadeel was tot nu toe dat de blokken na verloop van tijd ten opzichte van elkaar verschuiven en de weg alsnog beschadigd raakt. Verlijming met vezels zorgt ervoor dat het piepschuim constructief meewerkt. Daardoor kan aanzienlijk worden bespaard op aanleg en onderhoud. Weliswaar zijn de materiaalkosten hoger, de totale kosten van de vinding zijn lager, zo verwacht Siemerink. ‘Als je alleen naar het materiaal kijkt, zal de sandwichweg altijd duurder zijn. Maar een sandwichweg gaat langer mee dan een gewone en is goedkoper in het onderhoud. Je moet

7


dus de kosten tijdens de totale levensduur bekijken. Ook zijn er veel extra voordelen. Zo kan de weg veel sneller en schoner worden aangelegd en kunnen daardoor bijvoorbeeld files worden voorkomen.’ Siemerink benadrukt dat de innovatie zich nog in de ontwikkelfase bevindt. Zo zal er nader onderzoek worden gedaan naar de exacte opbouw van de sandwich voor verschillende toepassingsmogelijkheden. Daarvoor wordt samengewerkt met universiteiten, kennisinstituten en marktpartijen. Het ingenieursbureau van Gemeentewerken Rotterdam voert inmiddels verkennende gesprekken over proeflocaties en de daarvoor benodigde financiering.

Praktijkboek Waterbodem In mei is door Sdu Uitgevers de herziene versie van het Praktijkboek Waterbodem uitgegeven. De uitgave is voor wie zich bezighoudt met milieuhygiënische en civieltechnische werken in de waterbodem, een praktisch handvat bij de voorbereiding en uitvoering van waterbodemprojecten. De nieuwe normen voor het toepassen van baggerspecie zijn opgenomen en veranderingen worden beschreven voor de aanpak van waterbodems door de komst van de Waterwet. Eveneens is ingegaan op nieuwe normen zoals de NEN 5717, de NEN 5720 en de NTA 5750. Het boek is geschreven voor studenten en onderwijzend personeel van technisch georiënteerde opleidingen, aannemers, vergunningverleners en handhavers van werkzaamheden en medewerkers bij gemeenten, hoogheemraadschappen, waterschappen en Rijkswaterstaat. De auteurs van het boek zijn Fred de Haan (werkzaam bij Waternet) en Martijn van Houten (werkzaam bij Witteveen+Bos).

Actueel China bouwt hoogst liggende tunnel

Draagkracht veen onder dijk mogelijk sterker dan gedacht Deltares gaat voor het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK) onderzoek uitvoeren naar de sterkte en draagkracht van veenlagen waarop dijkverzwaring dient plaats te vinden. Tot nu toe is weinig bekend over de draagkracht van veenbodems, maar het vermoeden bestaat dat die groter is dan tot nu toe aangenomen. Mocht het praktijkonderzoek uitwijzen dat dat inderdaad zo is, kan deze kennis leiden tot een vorm van dijkversterking die minder sterk ingrijpt in het landschap.

Rekenmodellen mogelijk aangepast Op dit moment verbetert het hoogheemraadschap de dijken en duinen in het gebied over een totale lengte van 120 kilometer. Het dijkvak tussen Hoorn-Enkhuizen is al grotendeels versterkt, maar de komende jaren zijn ook versterkingsmaatregelen gepland aan de Markermeerdijk tussen Hoorn en Amsterdam. Volgens woordvoerster Jacobien van Boeijen van HHNK bestaat het deel van de Markermeerdijk tussen Hoorn en Amsterdam voor een groot deel uit dijken op veengrond. Volgens de geldende rekenmethoden leidt versterking van veendijken tot relatief forse dijkprofielen. Deze brengen naast een aanzienlijk ruimtebeslag ook hoge kosten met zich mee. ‘Maar onder experts bestaat echter steeds meer de indruk dat dijken op veenbodems in de praktijk stabieler zijn dan tot nu toe in rekenmodellen wordt aangenomen. Om dit te onderzoeken starten HHNK en Rijkswaterstaat binnenkort met een veldproef’, aldus Van Boeijen.

modellen die op dit moment worden gebruikt voor het toetsen en ontwerpen van dijken. Het project wordt uitgevoerd onder de naam ‘Praktijkonderzoek dijken op veen’. Het Hoogheemraadschap en Rijkswaterstaat zijn samen verantwoordelijk voor het project en de uitvoering is in handen van onderzoeksinstituut Deltares. De proef gebeurt op een weiland vlak naast de Markermeerdijk, ten noorden van Uitdam waarvan de bodemsamenstelling representatief is voor de bodem onder de bestaande dijk.

Containers Op het proefterrein komen rijen containers te staan, waarlangs op verschillende tijdstippen sloten worden gegraven. Na het graven van een sloot wordt een rij containers geleidelijk met water gevuld, waardoor de druk toeneemt en een deel van het veen uiteindelijk ‘bezwijkt’ en in de sloot schuift. Tijdens dit proces worden alle bevindingen gemeten om een beeld te krijgen van de waargenomen sterkte van het veen. Het onderzoek bij Uitdam gaat ongeveer acht maanden duren. Mogelijk volgt in 2012 nog een vervolgproef waarbij een dijkvak van de Markermeerdijk met extra waterdruk wordt getest.

Betrokkenheid Deltares Het doel van het project is de sterkte van dijken op veen nauwkeuriger te onderzoeken. Met de resultaten wordt bekeken of de huidige rekenmodellen de sterkte van het veen adequaat beschrijven. Mogelijk leidt dit tot bijstelling van de reken-


De tunnel van 7 kilometer lang zal de reistijd door het gebergte verkorten van 2 uur tot 10 minuten, volgens bouwopzichter Li Ming. Hij gaat deel uitmaken van de snelweg tussen Sichuan en Tibet. Deze weg is als één van de dodelijkste wegen ter wereld, omdat hij 12 rivieren en 14 bergen doorkruist op hoogtes van 4000 tot 5000 meter. Het project duurt ongeveer 4 jaar duren en kost 1,12 miljard yuan (ruim 119 miljoen euro). De bouwvakkers moeten een toegangsweg van ruim 14 kilometer lang aan de oostzijde van de berg aanleggen, voor de constructie van de tunnel zelf kan beginnen.

Nieuwe website ‘meer waarde met kennis’ 'Kennisdoorwerking is het naar toepassing in de praktijk brengen van kennis en innovaties', aldus CUR. 'Het project is gestart omdat geconstateerd werd dat veel kennis op de plank blijft liggen.' Www.meerwaardemetkennis.nl biedt een overzicht van methodes en handvatten die je als coördinator, onderzoeker of adviseur kan gebruiken. De inhoud is samengesteld op basis van andere bronnen, maar met als onderscheid dat er ook aandacht is voor de doorwerking van technisch-inhoudelijke kennis, met in het bijzonder voor de brede bouw en infra wereld. De intitiatiefnemers zijn op zoek naar ervaringen met de methoden. Wilt u helpen, neem dan contact op (zie contactpagina op de website). Zoekt u naar mensen die mee willen denken over de kennisdoorwerking in uw project, dan kunt u zich ook melden.

Aankondiging GEOTECHNIEK-SPECIAL ROND GEOTECHNIEKDAG 2011

‘Blik op de Toekomst’ richt de blik op uw bedrijf Medio december verschijnt een SPECIAL van Geotechniek rondom de Geotechniekdag 2011 in Breda. Thema dit jaar is ‘Blik op de Toekomst’. Naast de lezingen van de dag is er in deze SPECIAL van het vakblad Geotechniek ook alle ruimte voor presentaties van uw expertise en producten, uw projecten en dienstverlening.

GEOTECHNIEKDAG 2011 De Geotechniekdag wordt georganiseerd door KIVI NIRIA, afdeling geotechniek en het TI-KVIV, genootschap grondmechanica en funderingstechniek, in samenwerking met CUR Bouw & Infra. De dag is bedoeld voor aannemers, het uitvoerend bouwbedrijfsleven, ontwerpen ingenieursbureau, gespecialiseerde adviesbureau en kennisaanbieders, grondmechnische adviesbureaus, overheid en studenten.

BLIK OP DE TOEKOMST

Presenteer uzelf in de Special aan meer dan 5.000 professionals in de GWW-sector. Informeer naar de diverse plaatsingsmogelijkheden in deze special! Adverteren is al mogelijk vanaf € 725. Of plaats een ‘insert’ in uw huisstijl over 2 of 4 pagina’s. U kunt ons bellen op 010-425 65 44 of mail naar: [email protected].

Uitgeverij Educom BV Marketing Drukwerk Investeringen Internet www.uitgeverijeducom.nl

9


30 november t/m 1 december 2011 Jaarbeurs Utrecht

www.geoinfoxchange.nl

H É T P L A T F O R M V O O R G E O P R O D U C T E N - T O E PA S S I N G E N E N - D I E N S T E N I N N E D E R L A N D

GEO DOORBREEKT GRENZEN Op 30 november en 1 december opent Jaarbeurs Utrecht weer haar deuren voor de vakbeurs Geo-Info Xchange, hét platform voor Geo-informatieproducten, -toepassingen en -diensten in Nederland. Geo-Info Xchange is de combinatie van het bekende GIN-Congres met een uitgebreide vakbeurs. Voor de organisatie van dit initiatief hebben Geo-Informatie Nederland, GeoBusiness Nederland en VNU Exhibitions Europe de handen ineen geslagen. De focus bij de organisatie ligt op het creëren van bewustzijn bij gebruikers van geo-informatie en kennisoverdracht van nieuwe ontwikkelingen binnen de geo-informatiesector. Geo-informatie wordt, vaak zonder dat we het weten, steeds meer een onderdeel van ons leven; een mobiele telefoon met GPS die de dichtstbijzijnde restaurants en pinautomaten opgeeft. Het autonavigatiesysteem dat ons om de files heen leidt. Een groot deel van de wereld komt dagelijks in aanraking met geo-informatie en het aantal (mobiele) geo-informatietoepassingen groeit. Eén van de laatste trends is het gebruik van Cyclorama’s. Dit zijn sferische panoramafoto’s die steeds vaker door bijvoorbeeld gemeentes worden ingezet als middel bij het beheer van openbare ruimtes. Met behulp van de beelden heeft de gemeente een overzicht van de situatie en kan bij een aanvraag voor een vergunning direct bekeken worden of er in de omgeving obstakels zijn (zoals bomen en lichtmasten) die een vergunning in de weg kunnen staan. Voor onderhoud van wegen kunnen aan de hand van de foto’s onmiddelijk acties gepland worden zonder dat de werknemer zijn

werkplek hoeft te verlaten. Voor al deze toepassingen is geo-informatie de basis.De geo-informatiesector is een sector waarin groei en innovatie momenteel hoogtij vieren. De sector blinkt vooral uit in het bedenken van nieuwe toepassingen. De bekendheid van geo-informatieproducten en hun toepassingen wordt steeds groter en steeds meer bedrijven en sectoren maken gebruik van dit soort informatie. Bij de aanleg van de Noord/Zuidlijn in Amsterdam wordt met behulp van 70 automatische theodolieten (hoekmeetsinstrument) continu metingen in de omgeving van het boortracé gedaan. Door alle bewegingen in de grond, funderingen en bebouwing te monitoren, worden de risico’s beheerd en wordt de mogelijke overlast voor de bewoners en ondernemers geminimaliseerd. En waar zouden gezondheidswetenschappers zijn zonder ruimtelijke analyse van de verspreiding van ziekten? Geo-informatie speelt daar een cruciale rol bij.

30 november t/m 1 december 2011 Jaarbeurs Utrecht


H É T P L A T F O R M V O O R G E O P R O D U C T E N - T O E PA S S I N G E N E N - D I E N S T E N I N N E D E R L A N D

Kansen De beurs Geo-Info Xchange profileert de geo-informatie-industrie als innovatieve groeisector met potentie voor de toekomst. De producten worden breder toegepast en daardoor ook gewilder. De combinatie van beurs en congres is ideaal. Naast de traditionele en bekende geo-informatiedoelgroepen kunnen ook diverse nieuwe sectoren als bouw, industrie en logistiek aangeboord worden. Hierdoor kan de sector zich veel breder profileren richting de business to business markt, maar ook richting consumenten. Door de diversiteit van het aanbod op de beursvloer kunnen bezoekers zich veel beter oriënteren op de beschikbare geo-informatiemogelijkheden en haar toepassingen. Voor bezoekers die nog niet zo bekend zijn met de sector gaat op de beursvloer een hele nieuwe wereld open. Als bezoeker krijgt u bijvoorbeeld inzicht in mogelijkheden van kostenbesparing; hoe kan het sneller, beter en goedkoper met behulp van geo-informatiesystemen. Tegelijkertijd maakt de beurs innovatie en vernieuwing zichtbaar voor klanten die al wel bekend zijn met de sector.

Gratis naar de beurs Wilt u u de de beurs beurs bezoeken bezoeken dan dan kunt kunt u u zich zich gratis gratis laten laten registeren registeren als als bezoeker bezoeker op op Wilt www.geoinfoxchange.nl. www.geoinfoxchange.nl.

Congresprogramma Dankzij de inspanningen van de congrescommissie staat er een interessant en inhoudelijk ijzersterk programma. Sprekers als Chris Kuijpers (Directeur-Generaal Ruimte bij het Ministerie I & M) en Ed Nijpels (Voorzitter Geo Business Nederland) zullen tijdens keynote sessies hun visie geven op de huidige trends binnen het werkveld. Thema’s die besproken worden zijn onder andere ‘Navigerend naar een andere toekomst’ over location based services, ‘Zorg en Welzijn’, ‘Geo-informatie op expeditie’ en ‘BGT – voorbij de basis’ over de basisregistratie van grootschalige topografie. Geo-Info Xchange heeft twee nieuwe partners in de arm genomen om het nieuwe Kennisplein van inspirerende lezingen te voorzien. PPL (Programma Precisie Landbouw) en Curnet zullen beide zorg dragen voor een interessant inhoudelijk programma. Het Kennisplein is een open theater waarin lezingen van elk 1 uur over geo-informatietoepassingen in Bouw & Infra en in de Landbouw worden gegeven. Eén van de onderwerpen tijdens de lezingen van PPL is controlled traffic farming. Een voorbeeld hiervan is speciale akkeroptimalisatie-software die de geometrie geometrie van van een een perceel perceel tot tot op op de de centimeter centimeter nauwkeurig nauwkeurig bepaalt bepaalt en en de de agrariër agrariër in in staat staat stelt stelt de de meest meest efficiënte efficiënte rijpaden rijpaden voor voor zijn zijn trekker trekker uit uit te te stippelen. stippelen. En En Curnet Curnet gaat gaat zich zich qua qua inhoud inhoud richten richten op op BIM-problematiek, BIM-problematiek, in in het het bijzonder bijzonder BIM-Omgeving, BIM-Omgeving, die die betrekking betrekking heeft heeft op op de de informatie-uitwisseling informatie-uitwisseling tussen tussen BIM BIM en en de de geografische geografische omgeving omgeving van van bouwwerken. bouwwerken.

Algemene informatie Wanneer: 30 november en 1 december 2011en 1 december 2011 Wanneer: 30 november Waar: Jaarbeurs Utrecht, Hal 3 Waar: Jaarbeurs Utrecht, Hal 3 Openingstijden: 10.00-16.30 Openingstijden: 10.00-16.30 Voor meer info en gratis toegangsbadge:

Voor meer info en gratis toegangsbadge:



MOS Grondmechanica

Kleidijk 35

Postbus 801 3160 AA Rhoon

T + 31 (0)10 5030200

F + 31 (0)10 5013656

www.mosgeo.com

De bekendheid van het Stedelijk Museum aan de Paulus Potterstraat in Amsterdam heeft meer te maken met de klassiek moderne en hedendaagse kunst waarvan zij haar bezoekers laat genieten, dan met het gebouw waarin zij is gevestigd. Toch is dit neorenaissancegebouw – in 1895 ontworpen door architect Adriaan Willem Weissman – een bekend en historisch monument. De ingrijpende renovatie die in de periode 2007 – 2010 heeft plaats gevonden vroeg dan ook de grootste zorg. Rekenen en bewaken Om deze reden was MOS Grondmechanica van het begin tot het einde van de uitvoering betrokken bij de renovatie van het Stedelijk Museum. Het

“De metingen geven aan dat de bouwput tot de einddiepte mag worden ontgraven.”

bureau verzorgde het benodigde grondonderzoek en op basis van de resultaten hiervan de volledige geotechnische engineering van de bouwkuipen en funderingen. MOS bleef gedurende het bouwproces op de achtergrond aanwezig om te toetsen of de optredende vervormingen van het oude pand niet groter werden dan geoorloofd. Hiermee leverden de mensen van MOS een belangrijk aandeel aan het behoud van een markant stukje Nederlands erfgoed.

FUGRO "- ,6

-°°°

...UW GEO-SPECIALIST UÊ UÊ UÊ UÊ UÊ UÊ UÊ

ÕÜÀ«Ê>iÊ 7}ÊiÊÕÌÌiÌÃLÕÜÊ `ÕÃÌÀliÊLÕÜÊ 7i}iÊiÊÃ«ÀiÊ "ìÀ}À`ÃÊLÕÜiÊ *«i`}iÊ /À}iÊ

Fugro GeoServices B.V. /i\ÊäÇäÊÎ£££ÎÎÎ

>\ÊvJvÕ}À° www.fugro.nl

Risicogestuurd onderzoek en deskundige advisering zijn onmisbaar bij bouwen op of onder de grond!

SBR info

Cursussen Trillingsrichtlijnen in de praktijk

Verdiepingscursus 14 februari 2012 De verdiepingscursus behandelt vooral de dagelijkse praktijk van het meten en beoordelen van trillingen. De cursus gaat in op het uitvoeren van metingen, het kiezen van geschikte meetapparatuur en het plaatsen daarvan. De deelnemers voeren in groepen zelf trillingsmetingen uit en registreren de resultaten. Vervolgens behandelt de cursus de interpretatie van de meetresultaten, zodat de deelnemers daarna hun eigen meetresultaten kunnen beoordelen en zelf een rapportage samenstellen. BESTEMD VOOR... De verdiepingscursus richt zich op medewerkers die zelfstandig metingen moeten uitvoeren en de resultaten interpreteren en beoordelen. Bijvoorbeeld medewerkers van bedrijven die zich met trillingsmetingen bezighouden en direct betrokkenen, zoals medewerkers van bouwbedrijven en toezichthoudende instanties. RESULTAAT De verdiepingscursus biedt de cursist de kennis om zelfstandig trillingsmetingen uit te voeren binnen het kader van de SBR-richtlijnen. Bovendien ontstaat een beter begrip. Daardoor kunnen rapporten beter beoordeeld worden.

Tijd Locatie Prijs

9.30 – 16.00 uur SBR, Stationsplein 45, Rotterdam € 495 exclusief BTW per cursist Na afloop ontvangen de cursisten een certificaat van deelname.

Aanmelden en meer informatie De door SBR uitgegeven ‘Meet- en beoordelingsrichtlijnen Trillingen’ zijn de Nederlandse standaard rond schade aan gebouwen en hinder voor personen door trillingen. Hoewel de richtlijnen helder beschrijven hoe metingen moeten worden uitgevoerd en hoe de resultaten moeten worden beoordeeld, vraagt de juiste toepassing zeker ook deskundigheid. Uit de vele vragen die SBR krijgt over trillingen en de beoordeling van metingen, blijkt dat die deskundigheid niet altijd in voldoende mate aanwezig is. Daarom organiseren SBR en Cauberg-Huygen een basiscursus en een verdiepingscursus om deze deskundigheid te bevorderen.

Aanmelden kan via www.sbr.nl/agenda. Hier vindt u ook nog andere bijeenkomsten en cursussen. Voor meer informatie neem contact op met Bram van der Valk [email protected] of 010-206 5959.

Basiscursus 15 november 2011 De basiscursus behandelt het fenomeen trillingen en de invloed daarvan op mensen en gebouwen. De richtlijnen A (schade aan gebouwen), B (hinder voor personen in gebouwen) en in beperkte mate C (storing aan apparatuur) worden behandeld. Trillingen hebben verschillende bronnen: tijdelijk, bijvoorbeeld door bouwactiviteiten, en periodiek, bijvoorbeeld bij spoorwegen. Beide aspecten komen aan de orde. Er wordt verder een eenvoudige meting uitgevoerd om het verkrijgen van meetresultaten toe te lichten en de methode van beoordelen te tonen. BESTEMD VOOR... De basiscursus is bedoeld voor medewerkers die in hun dagelijks werk te maken kunnen krijgen met trillingshinder en/of hierover rapportages moeten lezen en beoordelen. Bijvoorbeeld uitvoerders en projectleiders van bouwbedrijven en opdrachtgevers, toezichthoudende instanties en gemeenten. RESULTAAT De basiscursus stelt de deelnemer in staat een trillingsrapport te begrijpen en te beoordelen. De cursist is vertrouwd met de technische begrippen die bij trillingen horen en kan deze kennis toepassen in relatie tot schadezaken of aanvragen van milieuvergunningen. Bovendien bereidt de basiscursus uitstekend voor op de verdiepingscursus.

13


KIVI NIRIA

Geo-Impuls op volle toeren In het juli nummer van 2009 heb ik voor het eerst melding gemaakt van de komst van een nieuw ambitieus programma dat als doel heeft ‘halvering van het geotechnisch falen in de projecten in 2015’. Het initiatief voor dit programma, Geo-Impuls genaamd, is genomen door Rijkswaterstaat, maar inmiddels omarmd door meer dan dertig partijen uit de GWW-sector: opdrachtgevers, bouwers, ontwerpers, kennisinstellingen en brancheverenigingen. Gezamenlijk hebben zij een budget van maar liefst 6,5 miljoen euro gegenereerd in de vorm van financiële en personele bijdragen. Met dit budget wordt het mogelijk om een werkprogramma uit te voeren dat langs vijf verschillende speerpunten het ambitieuze doel wil bereiken. Kort samengevat: waar nodig nieuwe kennis ontwikkelen, maar vooral ook meer aandacht voor het delen van bestaande kennis, het verbeteren van de kwaliteit van het ontwerp en de uitvoering, ons imago verhogen door beter te communiceren met het publiek en de media en tot

slot zorgdragen dat de geotechnische eisen goed worden vastgelegd in de contracten. De twaalf werkgroepen die aan deze speerpunten werken en waaraan meer dan 120 vakgenoten deelnemen beginnen inmiddels de eerste producten en beheersmaatregelen op te leveren. Verderop in dit nummer wordt uitgebreid ingegaan op de achtergronden van de Geo-Impuls, de doelen van de werkgroepen en de laatste stand van zaken rond hun producten. Vanuit KIVI-NIRIA afdeling Geotechniek wordt financieel bijgedragen aan de vernieuwing van de GeoNet-site. Ik ben dan ook verheugd om te vernemen dat de vernieuwde site ‘in de lucht gaat’ is en gevuld met nieuwe informatie. GeoNet is hét platform van geotechnisch Nederland en het is voor ons vakgebied en onze vakgenoten buitengewoon van belang dat zij snel en professioneel aan de voor hun gewenste informatie en actuele kennis kunnen komen.

14

Een andere werkgroep die voor onze afdeling zeer relevant is gaat over ‘opleidingen en onderwijs’. De aanwas van studenten met belangstelling voor Geo-Engineering is de laatste jaren onvoldoende om ook in de toekomst geotechnische risco’s goed te beheersen. Daarnaast sluiten de kennis en competenties van de afgestudeerden onvoldoende aan op de grotere uitdagingen die vanuit de steeds complexer wordende projecten op de sector afkomen. De werkgroep heeft inmiddels een inventarisatie gemaakt van de opleidingen geotechniek in Nederland en werkt nu aan een beroepsprofiel. De Geo-Impuls heeft de lat hoog gelegd door een halvering van geotechnisch falen in 2015 te willen bereiken. Alle twaalf werkgroepen werken hier echter hard en enthousiast aan mee. De Nieuwe Werkwijze die wordt nagestreefd moet er niet alleen voor zorgen dat dit ambitieuze doel wordt bereikt, maar tevens dat deze “winst’ blijvend wordt verankerd in onze verbeterde manier van ontwerpen en uitvoeren in de geo-sector. Dit wordt misschien wel de grootste uitdaging van het impulsprogramma. Op 29 september 2011 wordt er weer een Geotop georganiseerd waar de voortgang van het programma op hoofdlijnen wordt gepresenteerd aan de vertegenwoordigers van alle deelnemers aan de Geo-Impuls op Directieniveau en wordt er ‘gesondeerd’ of de Geo-Impuls nog op de goede koers ligt. Daarnaast wordt het hele jaar door de gelegenheid gegrepen om op speciale evenementen de producten van de werkgroepen met meer diepgang te presenteren. Zo wordt er een parallelsessie volledig gewijd aan de Geo-Impuls op de komende Geotechniekdag in november. Ik wens de Geo-Impuls en de daarmee de hele geosector veel succes toe met het verder uitwerken en uiteindelijk realiseren van deze doelstelling! Ir. W.J. van Niekerk Voorzitter KIVI Niria Afdeling voor Geotechniek Verstuurd vanaf mijn iPad

KIVI NIRIA

KIVI NIRIA is dé Nederlandse beroepsvereniging van en voor ingenieurs, opgeleid aan universiteiten en hogescholen, en vormt een hoogwaardig technisch kennis- en kennissennetwerk. Hiermee maakt KIVI NIRIA, het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs, het belang van techniek zichtbaar in onze samenleving en ondersteunt ingenieurs bij het uitoefenen van hun belangrijke taak. Ingenieurs staan aan de basis van innovatie, doordat zij hun technische kennis weten toe te passen ten behoeve van ontwikkeling in de maatschappij.

Waarom een Afdeling Geotechniek?

Aanmelden of meer informatie over KIVI NIRIA Geotechniek ? Meer informatie over de Afdeling Geotechniek: www.kiviniria.nl/geo of bij Marty Herrmann, KIVI NIRIA Kamer TU Eindhoven Tel. 040-247 29 49 Ma t/m vrij 10 - 14 uur [email protected] Meer informatie over KIVI NIRIA: www.kiviniria.nl

Geotechniek volgens Van Dale: de toegepaste wetenschap die zich bezighoudt met het gedrag van grond en rots ten behoeve van het ontwerpen en uitvoeren van gronden kunstwerken. Dit klinkt erg abstract, maar in de praktijk zijn er maar weinig ingenieurs die niet met geotechniek te maken krijgen. Denk maar eens aan de fundering van een weg of gebouw, het aanbrengen van waterdichte schermen bij een bodemsanering of het verplaatsen van grond bij het baggeren of boren van een tunnel. Daarom dus een Afdeling Geotechniek.

Netwerk en Communicatie De Afdeling Geotechniek vormt een netwerk van mensen werkzaam op het vakgebied, mensen die het vak studeren en andere geïnteresseerden. Dit

15


netwerk strekt zich uit over de grenzen van ons land en uit zich in nauwe samenwerking met soortgelijke verenigingen binnen Europa. Jaarlijks organiseert de afdeling tal van activiteiten, waarvan een aantal op Europees niveau in samenwerking met anderen. KIVI NIRIA Geotechniek is tevens founding partner van Geonet, het onafhankelijk platform voor interactief geotechnisch Nederland (www.geonet.nl). Alle leden van KIVI NIRIA Geotechniek kunnen zich gratis abonneren op het vakblad Geotechniek. Geotechniek is een informatief/ promotioneel onafhankelijk vakblad dat beoogt, kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht te bevorderen en belangstelling voor het gehele, geotechnisch vakgebied te kweken. Het vakblad verschijnt vier maal per jaar (excl. specials).

Activiteiten De Afdeling Geotechiek geeft steun aan wetenschappelijk onderzoek en helpt mee aan de ontwikkeling van diverse cursussen op het vakgebied. Daarnaast organiseert de afdeling de Funderingsdag en de Geotechniekdag en vele excursies, lezingen en symposia. Ook voor jonge leden is de afdeling actief. Zo levert zij een bijdrage aan de Young Geotechnical Engineers Conference en er is een speciale afstudeerdersmiddag.

Vraag en antwoord Gegeven is een natuurlijk terrein met een bodemopbouw zoals in onderstaand bodemprofiel. De grondlagen hebben de onderstaande dikten en (natte) volumieke gewichten, representatieve schuifeigenschappen en samendrukkingsparameters zowel volgens Bjerrum (Cc/(1+e0) en Cα) als Koppejan (C’p en C’s) na de grensspanning. De freatische grondwaterstand wordt aangetroffen op maaiveld - 0,8 m en de stijghoogte verloopt hydrostatisch.

Tabel 1 NEN 9997-1 / NEN 6740

Bodemgesteldheid Grondsoort

Diepte in m – MV van tot

γsat

φ'

c'

in kN/m3

graden

kPa

Zand

0.0

0.8

17.0

35

0

Zand

0.8

5.0

20.0

35

0

Klei vast

5.0

6.0

16.0

25

15

Zand

6.0

10.0

20.0

35

0

Cc/(1+e0)

Cα

C'p

C's

0.055

0.004

30

500

Grondwaterstand bevindt zich op maaiveld - 0,8 m. Op dit terrein wordt een constructie geplaatst, waarvoor de haalbaarheid van een fundering op staal dient te worden onderzocht. Onderstaand is een doorsnede gegeven met de gekozen afmetingen. De constructie kan worden geplaatst in RC1. Zie figuur 1.

Tabel 2

Bodemgesteldheid Grondsoort


Spanning op OK laag

γ/γsat

γ'

Ȝg

Ȝw

in kN/m3

in kN/m3

in kPa

in kPa

Ȝ’g in kPa

0.0

0.0

0.0

0.0 Het aanlegniveau van de betonnen stroken bedraagt maaiveld – 0,8 m. Voor de fundering is uitgegaan van een fundering op stroken, waarbij de lengte als oneindig mag worden beschouwd.

Zand onverz.

0.0

0.8

17.0

17.0

13.6

0.0

0.0

Zand verz.

0.8

5.0

20.0

10.0

97.6

42

55.6

Klei

5.0

6.0

16.0

6.0

113.6

52

61.6

Zand verz.

6.0

10.0

20.0

10.0

193.6

92

101.6

De belasting gegevens van de stroken zijn onderstaand gegeven: V1;rep;G 80 kN/m V1;rep;Q 20 kN/m V2;rep;G 120 kN/m 30 kN/m V2;rep;Q De partiële belastingfactoren voor RC1 zijn: voor de permanente belasting: γG = 0,9 × 1,35 x ψ0 = 1,2 voor de veranderlijke belasting γQ = 0,9 × 1,5 x ψ0 = 1,35 waarin ψ0 = 1,0

Voor strook 1 moet worden gerekend met een excentriciteit e van de belasting van 0,1 m richting strook 2 terwijl deze bij strook 2 centrisch verticaal is. Voor de breedte b van de stroken moet worden uitgegaan van 1,1 m, dat de belasting verticaal aangrijpt op het aanlegniveau en er geen horizontale belastingen zullen optreden. Voor de spanningspreiding in de in de ondergrond mag in dit geval worden uitgegaan van een tangens van 1 : 1 met de vertikaal (v : h). Voor de bepaling van de rekenwaarden van de grondparameters kunnen de onderstaande partiële factoren worden gebruikt: eigen gewicht van de grond: γγ = 1.1 tangens van de effectieve hoek van inwendige wrijving: γϕ' = 1.15

Figuur 1 De vormfactoren sc, sq en sγ en factoren voor de helling van de belasting ic, iq en iγ mogen worden aangehouden op 1,0. De samendrukking in de zandlagen mag worden verwaarloosd.

Vragen a. Bereken het verloop van de gronddruk, waterspanning en de effectieve verticale spanning (korrelspanning) met de diepte. b. Bepaal, uitgaande van de gegeven bodemeigenschappen de invloedsdiepte en invloedsbreedte uitgaande van de gegeven strookbreedte van 1,1 m. c. Bereken, rekeninghoudend met een excentriciteit van de belasting V1 van 0,1 m, de effectieve breedte b’. d. Bereken de draagkracht ter plaatse van strook 1,

16


uitgaande van de gegeven draagkrachtfactoren en partiële factoren en geef aan of kan worden volstaan met een gedraineerde berekening. e. Uitgaande van spanningspreiding onder 1 : 1 (v : h) is er sprake van beïnvloeding van de stroken onderling en motiveer uw antwoord? f. Bereken de zakking van strook 1 rekeninghoudend met de spanningspreiding onder 1 : 1 en de aangrenzende strook voor de bruikbaarheidsgrenstoestand BGT. g. Indien de grondwaterstand stijgt tot 0,6 m beneden het maaiveld; geef aan wat dit voor effecten heeft op de fundering en motiveer uw antwoord. h. Wat is de invloed van het graven van een bouwput naast het gebouw tot maaiveld – 1,5 m aan de zijde van strook 1 op 2 m afstand? Motiveer uw antwoord.

Vraag en antwoord Tabel 3

Antwoorden

Bodemgesteldheid a. Het verloop van de gronddruk, waterspanning en de effectieve verticale spanning (korrelspanning) met de diepte wordt berekend aan de hand van de volumieke gewichten en de grondwaterstand. Zie figuur 2 en tabel 2.

Grondsoort

Representatieve grondparameters


γ/γsat

γ'

Ƞ'

Ƞ'd

in kN/m3

graden

c’ kPa

γ'd

in kN/m3

in kN/m3

graden

Zand onverz.

0,0

0,8

17,0

17,0

32,5

0

15,5

29,0

Zand verz.

0,8

5,0

20,0

10,0

32,5

0

8,2

29,0

Klei

5,0

6,0

16,0

6,0

25,0

5

4,5

22,1

6,0

10,0

20,0

10,0

32,5

0

8,2

29,0

Zand verz.

γγ = 1,1 Delen of vermenigvuldigen afhankelijk gunstig of ongunstig werkend γϕ' = 1,15 Op de tangenswaarde γc = 1,35

met

b’ = {(1,1 / 2) – 0,1} x 2 = 0,9 m

Figuur 2 b. Voor een constructie met een breedte b’ van 1,1 m kan de invloedsdiepte en invloedsbreedte uitgaande van een representatieve effectieve hoek van inwendige wrijving φ’rep van 35,00 en een centrische verticale belasting worden bepaald met de in de norm gegeven grafieken:

d. Voor de berekening van de rekenwaarde van de draagkracht dienen de rekenwaarden van de grondparameters te worden bepaald door de representatieve waarden te delen door de betreffende partiële factoren. Voor de hoek van inwendige wrijving φ’ betreft dit de tangens van de hoek. Zie tabel 3. De draagkracht van de strook kan worden berekend met de volgende formule: Rd = b' × (c'gem;d × Nc × sc × ic + σ'v;z;d × Nq × sq × iq + 0,5 ×γ'gem;d × b' × Nγ × sγ × iγ’) Voor zand met c’ = 0 kan de formule worden vereenvoudigd tot: Rd = b' × (σ'v;z;d × Nq × sq × iq + 0,5 × γ'gem;d × b' × Nγ × sγ × iγ’) De maatgevende gronddekking bedraagt voor strook 1 0,2 m (kleinste dekking) De verticale effectieve spanning naast de fundering op z = – 0,2 m bedraagt: σ 'v;z;rep = 0,2

⋅ 17 = 3,4

[kN/m2]

Na toepassen van γm;γ = 1,1 bedraagt de rekenwaarde:

Figuur 3 Hieruit kan worden voor de invloeddiepte ze en invloedsbreedte ae voor H/V = 0 (bovenste lijn) respectievelijk worden afgelezen ze = 1,9 x b = 2,09 m en ae = 6,0 x b = 6,6 m.

Representatieve grondparameters

De effectieve breedte van de strook rekeninghoudend met een excentriciteit e bedraagt: b' = {(b / 2) - e} x 2 = 0,9 m met b = 1,1 m e = 0,1m De rekenwaarde van de draagkracht van de strook bedraagt dan: Rd = b' × (σ'v;z;d × Nq × sq × iq + 0,5 × γ'gem;d × b' × Nγ × sγ × iγ’) Rd = 0.9 × (3.1 × 21.4 × 1.0 × 1.0 + 0,5 × 8.2 × 0.9 × 24.9 × 1.0 × 1.0) = 142,4 [kN/m'] De rekenwaarden van de draagkracht dient te worden getoetst, waarbij Vd ≤ Rd. De rekenwaarden van de belasting kunnen door vermenigvuldiging van de belastingfactoren met de representatieve permanente- en variabele belastingen: Representatieve belastingen V1;rep;G 80 kN/m 20 kN/m V 1;rep;Q ________________

Rekenwaarde belastingen V1;d;G 96 kN/m V1;d;Q 27 kN/m ______________

100 kN/m

V1;d;tot 123 kN/m

σ 'v;z;d = 3,4 / 1,1 = 3,1 [kN/m2]

V1;rep;tot

De rekenwaarde van de hoek van inwendige wrijving φ'd bedraagt: tan φ'd = (tan φ'rep) / γφ' φ'd = arctan [(tan 350) / 1,15] = 31,3 graden Nc n.v.t. Nq 21,4 Nγ 24,9

Hieruit blijkt dat de draagkracht voldoet.

c. Bij een excentriciteit van de belasting e van 0,1 m zal de rekenwaarde van de breedte van de funderingstrook b’ afnemen t.o.v. de werkelijke strookbreedte b = 1,1 m. De rekenwaarde van de strookbreedte b’ kan worden berekend met de volgende formule:

De rekenwaarde van het effectief volumiek gewicht onder de funderingstrook bedraagt: γ'd;gem = (γ / γγ) - 10 = 8,2 [kN/m3]

b’ = {(b / 2) - e} x 2

γγ =1,1

e. De belasting van de stroken zal een spanningsverhoging in de ondergrond optreden. Door de

met

17


Figuur 4

Vraag en antwoord spanningspreiding onder 1 : 1 (v : h) zal de spanning onder de strook niet alleen toenemen onder de betreffende strook maar door de belasting van de naastliggende strook. Zie figuur 4. Aangezien de spanningspreiding onder 450 verloopt zal de spanningsverhoging van de naastliggende strook optreden vanaf een diepte van de h.o.h. afstand van 4,0 m minus de halve strookbreedte onder het aanlegniveau. In dit geval zal dit 4,0 – 1,1/2 = 3,45 m. f. De zakking van de strook 1 kan worden berekend door bepaling van de spanningsverhoging door de representatieve belasting van strook 1 en strook 2. V1;rep;G V2;rep;G

80 kN/m' 120 kN/m'

Belasting verhoging in de kleilaag onder strook 1 is als volgt: De spreidingsbreedte kan worden bepaald uitgaande van spanningspreiding onder 1 : 1 met de formule:

bspr =

2 x afstand van de OK fundering tot het midden van de kleilaag vermeerderd met de effectieve breedte b’ van de funderingstrook.

Invloed

Strook 1 Spreidingsbreedte op 5,5 m - maaiveld bedraagt: 10,3 m Belastingverhoging bedraagt dan 7,8 kN/m2 Strook 2 Spreidingsbreedte op 5,5 m - maaiveld bedraagt: 10,5m Belastingverhoging bedraagt dan 11,4 kN/m2

Invloed

Totale spanningsverhoging onder strook 1 is: strook 1 strook 2 totaal 7,8 + 11,4 = 19,2 kPa De zakking s1 en s2, respectievelijk de primaire en secundaire zakking kan worden berekend volgens NEN / Bjerrum met de volgende formule: s1 = h x [Cc/(1+e0)] log {(p0 + Δp)/p0}

en s2 = Cα x h x log (t / tref), waarbij t = 104 dagen en tref = 1 dag p0 = 58,6 kPa h = 1,0 m s1 = 1,0 x [0.0550] log {(58,6 + 19,2)/58,6} = 0,007 m s2 = 0,004 x 1,0 x log (104 / 1) = 0,016 m Totaal bedraagt de berekende vervorming 0,023 m = 23 mm. g. Indien de grondwaterstand stijgt tot 0,6 m beneden het maaiveld wordt de effectieve spanning naast de strook lager en zal der halve de draagkracht ook afnemen. h. De invloed van het graven van een bouwput naast het gebouw tot maaiveld – 1,5 m aan de zijde van strook 1 op 2 m afstand zal leiden tot een lagere effectieve spanning op de wig van Prandtle. De invloedsbreedte bedraagt volgens de bepaling onder b. 6,6 m. Hierdoor zal de draagkracht naar alle waarschijnlijkheid afnemen.

De sleutel tot ons succes: de knapste koppen! Onze medewerkers maken het verschil. Ze vinden altijd de beste oplossing voor uw uitdagingen – al 150 jaar lang! HUESKER Nederland · Tel.: 073 - 503 06 53 · [email protected] · www.huesker.com Agent voor Nederland · CECO B.V. · Tel.: 043 - 352 76 09 · [email protected]

Gesignaleerd

Geological Engineering AUTEURS

Luis I. González de Vallejo, Mercedes Ferrer RECENSENT Floris Schokking UITGAVE CRC Press/Balkema, Leiden DETAILS 678 pagina’s ISBN 978-0-415-41352-7 PRIJS € 76,99 Geological Engineering is door Luis González de Vallejo en Mercedes Ferrer samengesteld in samenwerking met een aantal Spaanse en Engelse wetenschappers in de geotechniek, ingenieurs geologie en hydrogeologie. Het boek stoelt in belangrijke mate op de kennis en ervaring van Luis González de Vallejo als onderzoeker en hoogleraar (Universidad Complutense, Madrid) en als consultant voor grote infrastructurele werken in Spanje en Midden- en Zuid-Amerika. Geological Engineering is de in het Engels vertaalde en opnieuw bewerkte uitgave van het oorspronkelijke Spaanse werk dat al eerder in het Italiaans verscheen. Opvallend is de titel Geological Engineering. Hoewel in Europa zelden gebruikt als aanduiding van een universitair curriculum in de toegepaste aardwetenschappen, lijkt de term hier duidelijk gekozen om de activiteit van het gebruiken van concepten en methoden uit de ingenieurs geologie, de hydrogeologie en de gronden gesteentemechanica bij het ontwerpen en bouwen van civiel technische constructies uit te drukken. Deze visie komt ook tot uiting in de opzet van het boek. De eerste twee delen: Deel I: Fundamenten: Introductie, Grondmechanica en Ingenieurs Geologie van Sedimenten, Gesteentemechanica en Hydrogeologie en Deel II: Methoden: Grondonderzoek, Gesteentebeschrijving en Karakterisering en Ingenieurs Geologische Kartering vormen de onderdelen en het gereedschap die gebruikt

21


worden voor onderzoek, ontwerp en uitvoering, zoals behandeld in de twee volgende delen: Deel III: Toepassingen: Funderingen, Hellingen, Tunnels, Dammen en Stuwmeren en andere Constructies van Grond en Gesteente en Deel IV: Geologische Risico’s: Landafschuivingen en andere Grondmassabewegingen, Seismische Risico’s en Preventie van Geologische Risico’s. Nooit eerder verscheen een boek op het gebied van de ingenieurs geologie en geotechniek waarin op zo’n duidelijke en heldere manier de verschillende onderwerpen en aspecten uiteen worden gezet. Door verantwoorde schematiseringen, zonder het verlies van belangrijke details, worden werkelijk alle relevante aspecten van Geological Engineering belicht. In tekstblokken worden voorbeelden getoond van geologische en ingenieursprincipes, met uitgewerkte voorbeelden en/of berekeningen, zoals die in het ingenieursontwerp gebruikt worden. Er worden veel voorbeelden gepresenteerd die laten zien hoe geologische condities en processen invloed hebben op de stabiliteit en veiligheid van te ontwerpen en te bouwen constructies. Zo wordt het deformatiegedrag van de grond en het gesteente onder invloed van de krachten uit en ten gevolge van constructies of ontgravingen gerelateerd aan historische en recente geologische processen. De rode draad in het boek daarbij is hoe deze geologische aspecten gerelateerd zijn aan de problemen die de ingenieur moet oplossen, zonder daarbij in te gaan op de basis van de aan de orde komende geologische concepten. Dat de werkelijkheid vaak ingewikkelder is dan men graag zou willen en zoals de aangeboden, heldere, kant-en-klare brokken op het eerste gezicht doen vermoeden, wordt niet veronachtzaamd. Er wordt een ruim aanbod gegeven van diepgaander literatuur, en tevens verwijzingen naar standaardwerken van de state-of-the-art van de verschillende vakgebieden, tijdschriften, recente resultaten van (multidisciplinaire) internationale werkgroepen en allerlei nuttige informatiebronnen.

CUR Bouw & Infra info Onder redactie van Ing. Fred Jonker

Update van de Commissies Draagvermogen van paalfunderingen In 2010 is CUR-publicatie 229 verschenen onder de titel Axiaal draagvermogen van funderingspalen. Het doel was o.m. om: op basis van eerder uitgevoerde proefbelastingen de betrouwbaarheid van bestaande rekenmodellen voor de draagkracht van op druk belaste palen nader te analyseren; een eenduidige inschaling van paalsystemen vast te stellen in de systematiek van NEN 6743 en het bepalen van de meest optimale alpha p en alpha s waarden voor de in Nederland gangbare paalsystemen. Door gebrek aan uitgevoerde proefbelastingen zijn deze beide doelstellingen slechts ten dele gehaald (alleen voor de prefab funderingspalen). Dat betekent dat er onzekerheid blijft bestaan met betrekking tot de veiligheid van het draagvermogen. De normcommissie heeft besloten dat de alpha p en alpha s waarden die nu in de tabel van NEN 6743 staan, hun geldigheid in 2016 verliezen en dat die waarden dan met 30% worden verminderd. De sector is opgeroepen om middels proefbelastingen de werkelijke alpha p en alpha s waarden vast te stellen. Daarmee komt dan duidelijkheid en eenduidigheid ten aanzien van het draagvermogen van funderingspalen. Inmiddels is er een traject gestart om na te gaan hoe we dit gezamenlijk aanpakken. Een belangrijk aspect daarbij is de vraag hoe het zit met verborgen veiligheid. Immers tot heden gaat er vrij weinig mis met de gebouwde omgeving die op betonnen palen is gefundeerd. De bedoeling is om te starten met een vooronderzoek, waarin een aantal zaken wat verder wordt uitgezocht, waaronder het aspect van ‘verborgen veiligheid’. Het resultaat is een plan van aanpak voor het verdere onderzoek dat samen met de sector in de komende jaren wordt uitgevoerd.

Deze vragen zijn opnieuw actueel nu de Nederlandse boornorm NEN 5119 is ingetrokken en vervangen door NEN-ISO-22475, Part 1. In deze norm krijgt de in Nederland algemeen gebruikte pulsboormethode, gecombineerd met het steken van ongeroerde (Akkerman-) monsters, een lage kwaliteitswaardering ten opzichte van b.v. de in het buitenland in slappe grond vaak gebruikte Piston Sampler. Hetzelfde geldt voor andere in Nederland toegepaste boor- en bemonsteringsmethoden, zoals de Begemann-boring en de MOSTAP. De VOTB, de Vereniging van Ondernemers in Technisch Bodemonderzoek, heeft het initiatief genomen om in CURNET-verband – samen met vertegenwoordigers uit de categorie opdrachtgevers en ingenieursbureaus – een onderzoek uit te voeren in Nederlandse grond. Hierbij zal de kwaliteit van de in Nederland gebruikte boor- en bemonsteringsmethoden getoetst worden aan die van in het buitenland gangbare methoden. In dat kader is op 29 april jl. een workshop gehouden waar dit onderwerp verder is doorgesproken. Er wordt gewerkt aan een plan van aanpak, waarbij nauw wordt afgestemd wat op dit terrein gebeurt binnen Geo-Impuls.

C 190 GWW LIGHT Onder de titel ‘GWW LIGHT’ willen CROW en CUR een nieuw kennisinitiatief lanceren dat zich richt op de toepassing van lichte funderingstechnieken in de sector GWW. Zware zandconstructies zijn vaak belastend voor de in Nederland vaak slappe bodem. Door toepassing van lichte funderingsconstructies, bijvoorbeeld sandwichconstructies opgebouwd uit verlijmde EPS blokken en versterkt met sterke kunststofvezels vezels, kan er enerzijds sterke gewichtsreductie bereikt worden, anderzijds een hogere kwaliteit en langere levensduur.

Geotechnisch ontwerpen: van grondonderzoek tot gerealiseerd project Hoe goed of slecht zijn de in Nederland toegepaste boor- en bemonsteringstechnieken? En hoe betrouwbaar daardoor de resultaten van op ongeroerde monsters uitgevoerde laboratoriumproeven? En in hoeverre is de geotechnisch ingenieur, die deze proefresultaten gebruikt in geavanceerde berekeningen, zich hiervan bewust? En wat betekent het als de parameter die de geotechnische ingenieur hanteert iets groter of kleiner is?

CUR/CROW willen het nieuw initiatief op 4 oktober 2011 lanceren tijdens de tweejaarlijkse Innovatie-Estafette van het Ministerie van Infrastructuur & Milieu, te houden in Rotterdam, in de Van Nelle Fabriek. Op 1 september 2011 is het voorbereidingstraject gestart van dit nieuwe kennisprogramma met een kick-off bijeenkomst met alle belanghebbende partijen. Het streven is erop gericht eind van dit jaar een eerste quick scan van de toepassingsmogelijkheden te produceren met daarin opgenomen een plan van aanpak voor het te doorlopen kennisontwikkelingtraject.

C159-C Risicogestuurd Grondonderzoek Infrastructurele projecten, van planfase tot uitvoering De commissie heeft haar werkzaamheden aan fase 1 van het werkpakket afgerond. Het eindresultaat zal na een CUR redactieslag via de CURNET site digitaal omstreeks september 2011 beschikbaar zijn. In haar laatste vergadering heeft de commissie besloten de naam van de richtlijn Grondonderzoek in de Tenderfase te veranderen in ‘Risicogestuurd Grondonderzoek Infrastructurele projecten, van planfase tot uitvoering’. Deze naam doet meer recht aan het brede toepassingsgebied van de nieuwe richtlijn. In september is de commissie gestart met fase 2 van de richtlijn. Deze fase wordt gefinancierd via het programma Geo-Impuls. Naar verwachting zal de volledige richtlijn ‘Risicogestuurd Grondonderzoek Infrastructurele projecten, van planfase tot uitvoering’ eind 2011/ begin 2012 beschikbaar komen.

Commissie VC95 Rekenregels voor ongewapende onderwaterbetonvloeren Op 21 juni jl. is deze commissie gestart met als doel herziening van CUR-Aanbeveling 77 Rekenregels voor ongewapende onderwaterbetonvloeren. De commissie heeft als voorzitter ir. J. (Johan) Galjaard (ABT) en als rapporteur ir. P (Peter) A. Hagenaars (DHV). Naast de aspecten die al in het vorige nummer van Geotechniek zijn beschreven zal aandacht worden besteed aan zwelbelasting en krijgt de vraag aan dacht in hoever deze Aanbeveling van toepassing is op staalvezelbeton.

C 189 Multidijk/ Multikering Katwijk Binnen het programma Multidijk wordt momenteel de laatste hand gelegd aan de Businesscase Multikering Katwijk. Op basis van het Hoogwater-

22


CUR Bouw & Infra info beschermingproject Kustversterking Katwijk voert het programma Multidijk momenteel een verkenning uit naar een integrale, multifunctionele waterkering, een waterkering die niet alleen zorgt voor waterveiligheid, maar die ook stedelijke functies kan accommoderen. De verkenning be-

vindt zich in de laatste fase en zal eind september aan het college van B&W van Katwijk en vertegenwoordigers van het Waterschap Rijnland worden aangeboden. Een week later, 4 oktober 2011, zal het bereikte resultaat gepresenteerd worden op de Innovatie-Estafette 2011.

Commissie VC96 Rekenregels voor diepwanden Op 27 juni jl. is deze commissie gestart met als doel herziening van CUR-Aanbeveling 76 Rekenregels voor diepwanden. De commissie heeft als voorzitter ing. J. (Jan) Jonker (ProRail) en als rap-porteur ir. J. (Jan) H. van Dalen (Strukton Engineering). Verwacht wordt dat de herziene uitgave eind 2011 beschikbaar is.

Meer weten: [email protected]

Commissie VC 95.

Postbus 420, 2800 AK Gouda Bezoekadres: Groningenweg 10, 2803 PV Gouda Tel. 0182-540 620 / 30 [email protected] www.curbouweninfra.nl

Geo-Impuls: ‘Halvering geotechnisch falen in projecten in 2015’

Bovendien wordt de reputatie beschadigd van niet alleen de aannemer, de ontwerper en de opdrachtgever, maar van de hele civiele sector en in het bijzonder van het vakgebied geo-engineering. Dit imagoverlies beïnvloedt de bereidheid van opdrachtgevers om nieuwe projecten op te starten met een zekere geotechnische uitdaging, maar ook van veelbelovende studenten om geotechniek te gaan studeren en van ingenieurs om te solliciteren op vacatures op het gebied van geotechniek.

Figuur 1 – Afschuiving veendijk Wilnis.

Inleiding Nederland ligt in een delta waar de Rijn, de Maas, de IJssel en de Schelde uitmonden in de Noordzee. In het westen bestaat de ondiepe, zachte ondergrond voornamelijk uit veen en klei tot een diepte van meer dan 10-20 m voordat de sterkere, meer draagkrachtige zandlagen beginnen. De helft van Nederland ligt onder zeeniveau en moet worden beschermd door dijken en gemalen. Juist dit gebied is dicht bevolkt en daarom worden er hoge eisen gesteld aan de infrastructuur. Vanwege deze complexe randvoorwaarden speelt geo-engineering een doorslaggevende rol bij het ontwerp en uitvoering van infrastructurele werken in de GWW-sector, zoals wegen, bruggen, tunnels, dijken, sluizen en stuwen.

‘Sense of urgency’ Er is in de loop van de tijd enorm geïnvesteerd in onze infrastructuur en er zijn tal van grote projecten gerealiseerd zoals de Deltawerken, waar we in Nederland trots op zijn. De komende jaren zullen deze investeringen op een hoog niveau blijven gezien de grote behoefte aan mobiliteit en veiligheid tegen overstromingen. Helaas is er met een zekere regelmaat sprake van het (deels) bezwijken van een werk tijdens of na

ir. Paul M.C.B.M. Cools Trekker kennisveld Geo-engineering Secretaris Stuurgoep Geo-Impuls Rijkswaterstaat Dienst Infrastructuur Min. van Infrastructuur en Milieu

de uitvoering, waarbij de ondergrond een rol heeft gespeeld. Dit is natuurlijk te betreuren, maar het heeft aan de andere kant het vakgebied wel gestimuleerd en verdiept, zoals na de treinramp bij Weesp in 1918 (Barends, 2005). Alleen al in de afgelopen tien jaar kunnen we de volgende cases noemen: bezwijken van een veendijk bij Wilnis verzakken van een dijk in het Julianakanaal bij Stein; lekkage van de Haagse tramtunnel; lekkages van meerdere bouwputten in o.a. Middelburg en Rotterdam; verzakkingen bij de aanleg van de Noord-Zuidlijn in Amsterdam; gedeeltelijk bezwijken van de ringdijk om het baggerdepot Hollandsch Diep; bezwijken van een damwand bij de A2 bij ‘s-Hertogenbosch; gedeeltelijk opdrijven zeer recent van een toerit van de Vlaketunnel. De gevolgen van dit geotechnisch falen kunnen enorm zijn. Er is sprake van een uitloop van de bouwtijd, hogere bouwkosten, hogere maatschappelijke kosten of, nog erger, zelfs verlies aan mensenlevens.

24


Meerdere studies tonen aan dat de faalkosten in de bouw zo’n 10 tot 30 procent van de totale bouwkosten bedragen (Avendano Castillo et al, 2008). Volgens diverse schattingen in binnen- en buitenland is ongeveer de helft van deze faalkosten direct of indirect te relateren aan de ondergrond. (Van Staveren, 2006). De belangrijkste reden hiervoor is de inherente onzekerheid van de samenstelling en eigenschappen van de natuurlijke ondergrond, die vele malen groter is dan die van kunstmatige bouwmaterialen zoals staal en beton (Barends, 2005).

Gezamenlijk doel In de loop van de eerste helft van 2009 zijn op initiatief van Rijkswaterstaat vier bijeenkomsten gehouden, waarbij alle belangrijke partijen uit de geotechnische sector in Nederland zijn uitgenodigd op directieniveau. De opzet van elke bijeenkomst was in de vorm van een open proces/dialoog, waarbij de uitkomst vooraf niet vaststond en de invulling van een (mogelijk) vervolg hiervan afhankelijk werd gesteld. Stap voor stap is duidelijk geworden dat álle deelnemende partijen uit de GWW-sector: de ‘sense of urgency’ van geotechnische falen herkennen; dit als een gezamenlijk probleem ervaren; bereid zijn om hier iets aan te willen doen; een gezamenlijk doel hebben om dit aantoonbaar te reduceren;

Samenvatting

Figuur 2 – Stormvloedkering Hoek van Holland.

In 2009 hebben een groot aantal partijen uit overheid, bedrijfsleven en kennisinstellingen het plan opgevat om gezamenlijk te gaan werken aan geotechnisch falen in onze infrastructurele projecten fors terug te dringen. Zij hebben hiertoe een programma opgesteld ‘de Geo-Impuls’ genaamd, met als doel ‘halvering van geotechnisch falen in de projecten in 2015’. Alle deelnemers dragen bij aan dit impulsprogramma in financiële en/of personele zin. Bij de opstelling en uitwerking van het programma wordt voortdurend gelet op het rendement van maatregel en van de bruikbaarheid in de praktijk. De resultaten worden niet alleen vastgelegd in concrete producten, maar bij de toepassing hiervan in projecten wordt intensief gebruik gemaakt van de kennis overGeo Risico Management en handelen alle betrokkenen ook in ‘houding en gedrag’ volgens een risico-gestuurde werkwijze.

een aantal oplossingsrichtingen zien om dit doel

te bereiken; bereid zijn om concreet hieraan bij te dragen ‘in

euro’s en/of uren’. Het gezamenlijke doel luidt: ‘Halvering van geotechnisch falen in projecten in 2015’ en het programma wordt omschreven als de Geo-Impuls. Op dit moment bedraagt het totale budget wat is ingebracht ongeveer 6,5 miljoen Euro in geld en uren. De duur van het programma bedraagt vijf jaar van 2010-2015. Binnen het programma hebben 33 organisaties en bedrijven, in hun rol van opdrachtgever, bouwer, ontwerper, kennisinstelling of branchevereniging, de krachten gebundeld om dit gewaagde doel te bereiken. Meer achtergrondinformatie over de organisatie van het Geo-Impulsprogramma is te vinden op de website van GeoNet, hét platform voor de geotechniek, www.geonet.nl.

Concrete oplossingen Binnen deze context wordt geotechnisch falen breed geformuleerd als falen dat leidt tot: vertraging van de bouwtijd; hogere projectkosten; hogere maatschappelijke kosten; persoonlijk letsel of zelfs verlies van mensenlevens; beschadiging van het imago en reputatie. Bij het opstellen van maatregelen om dit falen te verminderen, is ingeschat hoe groot het effect van de voorgestelde maatregel zal zijn op de reductie van geotechnisch falen, met andere woorden het te verwachten rendement van elke de maatregel is in kaart gebracht. Dit proces heeft geleid tot de keuze van de volgende twaalf oplossingsrichtingen, die zijn geclusterd rond vijf speerpunten: GEO-ENGINEERING IN CONTRACTEN Geotechnische risicoverdeling in projecten;

toepassing van de RVG systematiek om geotechnische risico’s te verdelen.

Figuur 3 – Start Geo-Impuls.

Grondonderzoek in de tenderfase; opmars naar

een breed gedragen aanbeveling voor grondonderzoek bij specifieke oplossingsrichtingen in de bouw. Proceseisen geotechniek in contracten; over afgewogen eisen gebaseerd op zichtbaar gemaakte geo-technische risico’s, voor contractbeheersing in de bouw. TOEPASSEN EN DELEN VAN BESTAANDE KENNIS & ERVARING De ondergrond naar de voorgrond; toepassen en

verspreiden van risicogestuurde werkwijze om vroegtijdig inzicht te krijgen in geotechnische risico’s bij projecten. Internationale samenwerking; kennisuitwisseling met Geo-Impuls als focus.

Kwaliteit van ontwerpen uitvoeringsprocessen Kwaliteit in ontwerp en uitvoering; de veelal

gescheiden werelden ontwerp en uitvoering komen nader tot elkaar bij dit onderwerp. Observational Method; robuuste en betaalbare projecten door sturing op basis van metingen in combinatie met risicogestuurde terugvalscenario’s. Opleiding; invulling van onderwijs aan en op-

25


leiding van goed geschoolde (toekomstige) technici in de Geo-Engineering. NIEUWE KENNIS VOOR GEO-ENGINEERING IN 2015 Kwaliteitscontrole van in de grond gevormde

elementen; tekortkomingen aan in de grond gevormde elementen eerder kunnen opsporen Betrouwbaar ondergrond model; een beter beeld van de ondergrond door combineren en verbeteren van meet- en interpretatietechnieken Lange Termijn Metingen; een beter begrip van tijdsafhankelijke geotechnische aspecten door koppeling van ‘realtime’ metingen met voorspellingsmodellen. MANAGEN VAN VERWACHTINGEN Communicatie binnen projecten om imago en positionering van de sector te verbeteren.

De verantwoordelijkheid voor de uitwerking van deze 12 oplossingsrichtingen in concrete beheersmaatregelen is gelegd bij 12 afzonderlijke werkgroepen.

Aandacht voor kennisoverdracht Opvallend in dit impulsprogramma is dat het ontwikkelen van nieuwe kennis een relatief beperkt

onderdeel van alle geplande activiteiten uitmaakt. Veel aandacht wordt besteed aan het overdragen en vooral toepassen van bestaande kennis en aan onderwijs en opleidingen. Het belang hiervan wordt mede bevestigd door prof. van Tol, na analyse van veertig schadegevallen van bouwputten (Van Tol, 2007). Uit deze analyse blijkt dat in 60% van de gevallen de kennis die benodigd was om de ongewenste gebeurtenis te voorspellen en dus te voorkomen, wel bestond. Dat betekent dat in 40% van de gevallen de kennis of niet bestond of onvoldoende was. In acht gevallen (20%), was de kennis wel kwalitatief aanwezig, maar niet kwantitatief. In zeven gevallen (18%) bestaat de benodigde kennis niet, maar in drie daarvan kan het niet te voorspellen fenomeen wel door middel van monitoren tijdig worden geconstateerd en alsnog worden voorkomen. Slechts in één geval werd de schade echt veroorzaakt door een volledig onbekend fenomeen. De beheersmaatregelen die worden aanbevolen zijn divers: maak een goede risico-analyse, zorg dat de randvoorwaarden vooraf goed bekend zijn, beperk de verplaatsingen van het damwandsysteem, zorg voor goede scholing en opleiding van het personeel, verbeter de voorspellingsmodellen en pas betrouwbare slot-verklikkers toe. Ook door de CUR-commissie C163 Leren van Geotechnisch Falen, zijn een zestal schadegevallen nader geanalyseerd. Geconcludeerd wordt dat veel

fouten voortkomen uit de fragmentatie van taken binnen de projectorganisatie en de slechte onderlinge samenwerking, communicatie en coördinatie. Ook door de professionals worden soms fouten gemaakt in de analyses, er worden zaken vergeten of het ontbreekt aan een goede koppeling met de uitvoering. Er worden een tiental concrete beheersmaatregelen voorgesteld die geo-technisch falen kunnen reduceren (CUR Bouw & Infra, 2010). Eindconclusie van de commissie is dat risicomanagement, op álle niveaus (professional, projectorganisatie en sector), de sleutel kan zijn om generieke verbeteringen te bewerkstelligen en te komen tot een aanzienlijke reductie van falende grondconstructies (Mans, 2009).

De nieuwe werkwijze Na verloop van tijd zullen de 12 werkgroepen een groot aantal tussenresultaten en eindproducten realiseren, zoals rapporten, software, data, instrumenten, richtlijnen en leidraden. De ervaring leert dat het produceren van alleen maar ‘tools’ niet voldoende is om de doelstelling te halen. Het is tevens noodzakelijk dat er sprake is van een expliciet risicogestuurde aanpak, in alle fasen van een project (Van Staveren, 2006) en op alle niveaus (Mans, 2009). In Nederland is RISMAN een bewezen methode voor risicomanagement (Van Well-Stam et al., 2003). Deze methode is de afgelopen 10 jaar voor de geotechnische sector verdiept en uitgewerkt.

Hoewel risico analyse een belangrijk onderdeel vormt van risicomanagement, is het beheersen van de risico’s door het daadwerkelijk uitvoeren van maatregelen het ultieme doel. Dit laatste verdient meer aandacht (Van Staveren, 2009). Voor het toepassen van Geo Risico Management (GeoRM) is al een veelvoud aan instrumenten breed beschikbaar zoals risico checklists, risico classificatie sessies, risico verdeling richtlijnen, Observational Method, risicogestuurd grondonderzoek en Geo Risk Scans. Bij Rijkswaterstaat zijn de afgelopen jaren met veel succes Geo Risico Scans toegepast in een aantal grote projecten (Van Staveren et al, 2009). We geloven dat GeoRM uitstekend in onze projecten zal passen, waardoor de expertise over geo-engineering en risicomanagement naadloos wordt gecombineerd met die van project management. Er is nog een derde noodzakelijke voorwaarde voor het behalen van ons ambitieuze doel, naast het ontwikkelen van ‘tools’ en het toepassen van georisicomanagement. We zijn er van overtuigd dat ook een verandering in ‘houding en gedrag’ van alle betrokken partijen hierbij essentieel is. Bij het concretiseren hiervan wordt dankbaar gebruik van de elf principes die eerder zijn opgesteld door de ISO-31000 RM Richtlijn. We denken dat er een andere manier van werken nodig is om ons doel te bereiken dan nu gebruikelijk is in de GWW-sector. Deze ‘Nieuwe Werkwijze’ zal gebaseerd worden op het daadwerkelijk toepassen van een combinatie van de ontwikkelde ‘tools’, Geo Risico Management en de Geo-Principes. Bovendien is het essentieel dat De Nieuwe Werkwijze zal worden geaccepteerd en overgenomen in onze geotechnische sector door alle betrokkenen: de individuele professionals, de projectmanagers en de directeuren van organisaties, zowel opdrachtgevers als opdrachtnemers. Deze verankering is noodzakelijk om te zorgen dat de gerealiseerde reductie in geotechnisch falen blijvend is. Er is inmiddels voor de Geo-Impuls een Praktijkgids ontwikkeld, die zeer behulpzaam kan zijn bij het beter begrijpen en in de praktijk brengen van deze Nieuwe Werkwijze (Van Staveren, 2010).

Monitoren van het doel De doelstelling van het Geo-Impuls Programma ‘Halvering van geotechnisch falen in 2015’ blijkt erg aantrekkelijk te zijn vanwege zijn eenvoud, ambitie en vooral focus. Het monitoren en SMART maken van deze doelstelling is echter verre van eenvoudig, terwijl dit juist een van de meest gestelde vragen is door sponsors, het publiek en de pers. Na een uitgebreide discussie in de Stuurgroep heeft deze besloten om niet te kiezen voor een

Figuur 4 – Bouwput in Nederland.

26


GEOIMPULS: ‘HALVERING GEOT ECHNISCH FALEN IN PROJEC T EN IN 2015’

kwantitatieve benadering. Reden hiervoor is het feit dat de informatie die nodig is voor een dergelijke bepaling eenvoudigweg niet beschikbaar is, of incompleet, of slechts met een grote inspanning kan worden verkregen. De gekozen kwalitatieve benadering zal volgens drie parallelle sporen verder worden uitgewerkt, die gericht zijn op een analyse van de incidenten, de beleving hiervan door geotechnici en publiek en de effecten van de Geo-Impuls op het aantal incidenten. Alle sporen starten met een nulmeting gevolgd door voortgangsmetingen. De afdeling ‘Construction Management & Engineering’ van de Universiteit Twente heeft de afgelopen jaren veel kennis opgebouwd op het gebied van risicomanagement (Halman, 2008) en twee Master studenten zijn momenteel bezig om deze kwalitatieve benadering verder te ontwikkelen.

Figuur 5 – Afsluitdijk.

Stand van zaken werkgroepen Het impulsprogramma loopt inmiddels zo’n anderhalf jaar en de eerste resultaten van de werkgroepen komen worden zichtbaar. Ter illustratie zal hierna de voortgang van enkele werkgroepen nader worden belicht.

Figuur 6 – ‘Geotechniek in de pers’

De werkgroep ‘Lange termijnmetingen en modelverbetering’ heeft als doel om een koppeling te leggen tussen de lange termijngegevens van een project en die van het toegepaste prognosemodel, zodat dit model beter gevalideerd kan worden en de betrouwbaarheid kan worden verbeterd. Er loopt momenteel een pilot rond de toepassing van een paalmatras bij de aansluiting A12 Woerden. Mede naar aanleiding van de problematiek rond de lekkende diepwanden in de Noord-Zuidlijn in Amsterdam is de werkgroep ‘Verbeteren kwaliteitscontrole in de grond gevormde elementen’ opgericht. Rodriaan Spruit heeft in het kader van zijn promotie enkele veelbelovende meetmethoden ontwikkeld voor het opsporen van bentoniet insluitingen, die momenteel worden getest in o.a. het project Spoorzone Delft. In de werkgroep ‘Internationale samenwerking’ worden contacten gelegd en kennis uitgewisseld met landen die kunnen worden vergeleken met Nederland wat betreft bevolkingdichtheid, slappe gronden en een complexe infrastructuur in Deltagebieden, met name in Europa, Japan en de Verenigde Staten. Ook zal een International Review Board worden opgericht, met vertegenwoordigers uit die landen, die het impulsprogramma jaarlijks zal reviewen en met aanbevelingen zal komen. Het Geo-Impulsprogramma is onlangs gepresenteerd op de ISGSR 2011 in München en positief ontvangen door de internationale geotechnische wereld (Cools, 2011).

De werkgroep ‘Geo Communicatie in Projecten’ heeft inmiddels een draaiboek Praktijkprojecten gemaakt over omgevingsmanagement en bouwt aan een geheel nieuwe GeoNet-site. De site wordt de komende maanden gevuld en zal in september volledig operationeel zijn. De werkgroep ‘Showcase Observational Method’ heeft zich als eerste doel gesteld om deze veelbelovende methode meer bekendheid te geven. Met een publicatie in dit vakblad in april heeft Erwin de Jong hier concreet invulling aan gegeven (De Jong, 2011). Ook de andere werkgroepen zullen de komende jaren regelmatig hun resultaten presenteren in dit vakblad.

Geo-Impulsprojecten Een beruchte valkuil van programma’s zoals de Geo-Impuls is de mogelijkheid dat het programma

27


eindigt in ‘een grote stapel rapporten die in de kast verdwijnt’. Bij het opstellen van het programma zijn de deelnemers zich hiervan terdege bewust geweest. Het verankeren van de resultaten in de hiervoor beschreven ‘Nieuwe Werkwijze’ die door de hele sector omarmd en toegepast wordt in de projecten, zal de kans voor het optreden van deze valkuil aanzienlijk verlagen. Daarnaast willen de deelnemers niet wachten met het toepassen van de resultaten tot 2015, maar worden de resultaten van de werkgroepen al tijdens de uitvoering van het programma getoetst op bruikbaarheid en effectiviteit. Hiertoe zijn een zestal Geo-Impulsprojecten uitgekozen waarbinnen deze toetsing plaatsvindt. Het gaat om de volgende projecten: Spoorzone Delft, A2 Maastricht, Zuidas Amsterdam, SAA (Schiphol-Amsterdam-Almere), Slappe Bodem Gemeenten en het Julianakanaal.

Elk project kent een ‘ambassadeur’, in de persoon van een Stuurgroeplid, die verantwoordelijk is voor de implementatie van Geo-impulsmaatregelen in zijn/haar project. Er worden momenteel al enkele verdiepingssessies voorbereid, waar deze implementatie besproken wordt met de geotechnische adviseurs en de risicomanager van het project, samen met de trekkers van voor het project relevante werkgroepen.

Conclusies De samenwerking tussen overheid, bedrijfsleven en kennisinstellingen bij het opstarten en uitwerken van het Geo-Impulsprogramma is tamelijk uniek zowel in de grote breedte van het draagvlak en aantal deelnemers als in de omvang van de financiële en personele bijdragen en in de helderheid en focus van haar doelstelling. Door het stevig verankeren van zowel de ontwikkelde ‘tools’, het Geo Risico Management en de Geo-Principes in een ‘Nieuwe Werkwijze’, willen we al tijdens de loop van het vijfjarige impulsprogramma de effectiviteit van de Geo-Impuls aantonen en daarmee daadwerkelijk een maat-schappelijke bijdrage leveren aan het substantieel verlagen van geotechnisch falen in onze GWW-projecten.

Literatuur – Avendano Castillo, J.E., Al-Jibouri, S.H. and Halman, J.I.M. (2008). Conceptual model for failure costs management in construction. In: Proc. of the 5th Intl Conference on Innovation in Architecture, Engineering and Construction (ACE), Antalya, pp 23-25. – Barends, F.B.J. (2005). Associating with advancing insight: Terzaghi Oration 2005. In: Proc. Of 16th Intl Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Osaka, pp 217-48. – Cools, P.M.C.B.M. (2011). The Geo-Impuls Programme reducing geotechnical failure in the Netherlands. In: Proc. of 3rd In-ternational Symposium on Geotechnical Saftey and Risk, München, pp 191-198. – CUR Bouw & Infra (2010). Leren van Geotechnisch Falen. Publicatie 227. Stichting CURNET, Gouda. – De Jong, E. (2011). Kansen benutten met de Observational Method. Geotechniek, jaargang 15, nr 2, blz. 26-28. – Halman, J.I.M. (2008). Risicomanagement in de bouw: nieuwe ontwikkelingen bij een aantal koplopers. Aeneas, Boxtel. – Mans, D.G. (2009). Leren van geotechnisch falen: iets wat u allen aangaat! Geotechniek, jaargang 13,

nr 5, blz. 38-39. – Van Staveren, M.Th. (2006). Uncertainty and Ground Conditions: A Risk Management Approach. Elsevier Publishers, Oxford. – Van Staveren, M.Th. (2009). Risk, Innovation & Change: Design Propositions for Implementing Risk Management in Organizations. Lambert Academic Publishing, Keulen. – Van Staveren, M.Th., Bles, T.J., Litjens, P.P.T. & Cools, P.M.C.B.M. (2009). Geo Risk Scan – A Successful Geo Managment tool. In: Proc. of 17th Intl. Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Alexandria, pp 2657- 2660. – Van Staveren, M.Th. (2010). Geotechniek in beweging: Praktijkgids voor Risicogestuurd Werken. Deltares i.s.m. VSRM. – Van Tol, A.F. (2007). Schadegevallen bij bouwputten. Cement, jaargang 59 nr 6, blz. 6-13. – Van Well-Stam, D., Lindenaar, F., van Kinderen, S. & van den Bunt, B.P. (2003). Risicomanagement voor projecten: de RISMAN-methode toegepast. Het Spectrum, Utrecht.

30 NOVEMBER EN 1 DECEMBER 2011

JAARBEURS UTRECHT H É T P L A T F O R M V O O R G E O P R O D U C T E NTOEPASSINGEN EN -DIENSTEN IN NEDERLAND

W W W. G E O I N F O X C H A N G E . N L

CONGRES EN VAKBEURS ONDER ÉÉN DAK

GEO DOORBREEKT GRENZEN HOOFD MEDIAPARTNER:

INHOUDELIJKE PARTNERS:

GEORGANISEERD DOOR VNU EXHIBITIONS EN:

Monumentenliefhebbers valt op...

Erfgoedspecialisten begrijpen...

Bedrijven vertrouwen erop...

Kunsthandelaren ervaren...

Gemeentes appreciëren...

...én Geotechniek weet (al 15 jaar)....

De Rijksoverheid kiest ervoor...

...dat succesvolle communicatie begint met kiezen voor een team dat expertises combineert. Een team dat fondsen werft, content genereert, productie organiseert, onderscheidend vormgeeft.

Wetenschappers concluderen...

Informeer naar de mogelijkheden van Educom, in druk en online: telefoon 010 - 425 6544 [email protected]

Uitgeverij Educom BV

Cultuuraanbieders beleven...

Uitgeverij Marketing Drukwerk Investeringen Internet www.uitgeverijeducom.nl

Trillingsmetingen in geboorde tunnels en ondergrond tijdens proefrijden RandstadRail te Rotterdam

ir. Robert Berkelaar tot 1 mei 2011 Adviseur bij Ing.bureau Gemeentewerken Rotterdam Risicomanager Volker InfraDesign

ir. Rolf Dalmeijer ing. DirkConstructeur G. Goeman CRUX Engineering Ing.bureau Gemeentewerken Rotterdam

ing. D Zandbergen Geotechnisch constructeur Ing.bureau Gemeentewerken Rotterdam

Modelonderzoek OPZET ONDERZOEK

In het modelonderzoek is gebruik gemaakt van twee afzonderlijke rekenmodellen. Het eerste model betreft een serie massa-veer systemen waarbij de voertuigpassage is gesimuleerd. Hiermee is de trillingsoverdracht van voertuig via rail, railstoelen en railopstort naar de tunnellining bepaald. De berekende belasting op de tunnellining is gebruikt als invoer voor het tweede model. Het tweede model betreft een 2D-eindig elementen model van tunnellining, grond en een gebouw gefundeerd op palen. Met de belastingen uit het eerste model zijn in het tweede model de optredende trillingen en het contactgeluid in het gebouw berekend.

Figuur 1 – Statenwegtracé in Rotterdam (D. Sellenraad; Aeroview). TOETSINGSKADER

Inleiding RandstadRail is een lightrail verbinding tussen Rotterdam, Den Haag en Zoetermeer. Met deze verbinding is het mogelijk om, zonder over te stappen, te reizen tussen de centra van Rotterdam en Den Haag. Binnen de Stadsregio Rotterdam heeft het Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam (IGWR) het ontwerp (architectonisch en technisch), de contractering, het projectmanagement en de directievoering tijdens de aanleg verzorgd. Onderdeel van RandstadRail in Rotterdam zijn twee geboorde tunnels, het zogenaamde Statenwegtracé, die de voormalige Hofpleinlijn verbindt met het metronet in Rotterdam, zie figuur 1. Op 17 augustus 2010 is het Statenwegtracé voor exploitatie in gebruik genomen.

Trillingen veroorzaakt door metroverkeer IGWR heeft ruime ervaring opgedaan met door metroverkeer veroorzaakte trillingen in traditioneel gebouwde onderheide metrotunnels en

het effect van deze trillingen op belendende bebouwing. De ervaring is gebaseerd op theoretische beschouwingen, modelonderzoek en metingen bij bestaande metrolijnen in Rotterdam. Voor het ontwerp van de geboorde tunnels van het Statenwegtracé is deze ervaring echter beperkt bruikbaar. Dit vanwege de verschillen in constructie tussen een geboorde tunnel (losse segmenten met geringe wanddikte) en een conventionele tunnel (monoliet met grotere betondimensies). Verder verschilt de wijze van funderen, ‘op staal’ in het dichte pleistocene zand bij de geboorde tunnel versus een conventionele tunnel in de slappe holocene klei en veen lagen met palen gefundeerd in het pleistocene zand. Op basis van bovengenoemde verschillen en het ontbreken van ervaring met vergelijkbare tunnelboorprojecten in een vergelijkbare ondergrond is besloten tot het uitvoeren van een modelonderzoek tijdens de ontwerpfase van het project.

32


De berekende trillingen zijn getoetst aan de streefwaarden die gelden voor herhaald voorkomende trillingen gedurende lange tijd volgens de SBR richtlijn deel B. Het toetsingskader is geldig voor de gehele constructie waarbij de nachtelijke periode maatgevend is. De volgende streefwaarden zijn hierbij gehanteerd: een maximaal trillingsniveau A1=0,1 mm/s of een hoger maximaal trillingsniveau A2=0,2 mm/s gecombineerd met een gemiddeld trillingsniveau A3=0,05 mm/s. Voor het beoordelen van het contactgeluidniveau is gebruik gemaakt van de beoordelingsmethode die bij het ontwerp van voorgaande metrolijnen in Rotterdam ook is gebruikt. De criteria zijn gebaseerd op (inter)nationale ervaringscijfers en voldoen aan de wet geluidhinder. Ook bij het contactgeluid is de nachtelijke periode maatgevend. Voor de nachtperiode geldt een gemiddeld toelaatbaar geluidniveau in een ruimte van Lequivalent = 25 dB(A). Hierbij is een maximaal passage geluidniveau Lpassage = 35 dB(A) toelaatbaar.

Samenvatting Tijdens de ontwerpfase van het boortunneltracé van RandstadRail in Rotterdam is modelonderzoek uitgevoerd naar het door metroverkeer veroorzaakte trillingen contactgeluidniveau. Op basis van dit onderzoek zijn diverse preventieve maatregelen genomen. Bij het zogenaamde SSH-gebouw is plaatselijk een afgeveerde plaat toegepast en over de gehele tunnellengte onder de Statenweg zijn gemodificeerde kurkrubberplaten onder de railstoelen geplaatst. Ondanks de genomen maatregelen was er een restrisico aanwezig dat de trilling- cq. contactgeluid-

Resultaten modelonderzoek en mitigerende maatregelen CONTACTGELUID STATENWEG

De resultaten van het modelonderzoek lieten overschrijdingen zien van het berekende contactgeluidniveau in de panden langs de Statenweg. Bij de toekomstige exploitatiesnelheid van 80 km/u wordt de streefwaarde met 3 dB(A) overschreden. Als gevolg hiervan is besloten reducerende maatregelen toe te passen in de vorm van gemodificeerde kurkrubberplaten over de gehele lengte van het tracé onder de Statenweg. Rekening is gehouden met spreiding in de effectiviteit van de maatregel en daarom is de benodigde reductie met 5 dB(A) verhoogd tot 8 dB(A).

niveau’s zouden afwijken van wat was voorspeld en tot hinder konden leiden. Om zekerheid te krijgen over de optredende niveau’s zijn tijdens het proefbedrijf trillingsmetingen uitgevoerd. De trillingsmeetsensoren, of te wel geophones, zijn geplaatst in de geboorde tunnel, op verschillende niveau’s in de ondergrond en aan maaiveld. Tijdens het proefbedrijf zijn op twee locaties metingen uitgevoerd waarbij de snelheid van het metrovoertuig stapsgewijs is opgevoerd. Dit artikel gaat vooral in op de opzet van de metingen en de resultaten van het onderzoek.

RESTRISICO; AANLEIDING TOT UITVOEREN METINGEN

Ondanks de toegepaste maatregelen bestond er een restrisico dat het trilling- cq. contactgeluidniveau in de belendende bebouwing afwijkt van de voorspelde niveaus en tot hinder tijdens de exploitatie van het Statenwegtracé zou kunnen leiden. Om zekerheid te krijgen over de optredende niveaus is besloten tijdens het proefrijden metingen uit te voeren. De metingen beperkten zich in eerste instantie tot trillingsmetingen in de boortunnel, de bodem en aan maaiveld. Als daar

aanleiding toe zou zijn zouden in een later stadium ook metingen (trillingen en contactgeluid) aan en in de belendende bebouwing kunnen worden uitgevoerd. De metingen zijn in april 2010 uitgevoerd door IGWR. Opdrachtgever van het trillingsonderzoek was de Projectorganisatie RandstadRail.

Opzet trillingsonderzoek Het onderzoek is op twee locaties langs het Statenwegtracé uitgevoerd. Deze locaties zijn zo

CONTACTGELUID SSH-GEBOUW

Het SSH-gebouw wijkt bouwkundig sterk af van de gemodelleerde bebouwing op de Statenweg en ligt veel dichter bij de tunnelwand (kortste afstand is ca. 2 m). De resultaten uit het model gaven na extrapolatie lagere waarden ten opzichte van de waarden zoals deze zijn vastgesteld voor conventioneel gebouwde metrotunnels. Zekerheidshalve is er voor het SSH-gebouw van de laatste, en dus hogere waarden, uitgegaan. In dat geval wordt de streefwaarde met 13 dB(A) overschreden. Als mitigerende maatregel is een afgeveerde plaat ontworpen met een reductie van 18 dB(A), rekening houdend met spreiding in de effectiviteit van de maatregel. TRILLINGEN

Uit de resultaten van de modelberekeningen bleek dat op een afstand van ca. 9 m uit de zijkant van de boortunnel voldaan wordt aan de gestelde eisen voor trillingen. De gevellijn van de bebouwing langs de Statenweg ligt, het SSH-gebouw uitgezonderd, op een afstand van minimaal 10,5 m uit de wand van de boortunnel. Hieruit volgt dat langs de Statenweg voor trillingen geen aanvullende maatregelen noodzakelijk zijn. Met het toepassen van een afgeveerde plaat ter plekke van het SSH-gebouw worden de trillingsniveaus zodanig gereduceerd dat hinder ten gevolge van trillingen ook hier niet te verwachten is.

Figuur 2 – Onderzoekslocaties: Statenweg - hoek Gordelweg en SSH-gebouw.

Tabel 1 Details onderzoekslocaties Locatie

Afstand tot bebouwing

Mitigerende maatregel

Proefrijden in tunnel

Statenweg – hoek Gordelweg

ca. 11 m van oostelijke buis

Gemodificeerde kurkrubberplaten

Spoor 2, westbuis

SSH-gebouw

ca. 2 m van oostelijke buis

Afgeveerde plaat

Spoor 1, oostbuis

33


2

3

1

Figuur 3 – Doorsnede locatie SSH-gebouw met globale grondopbouw en positie sensoren.

Figuur 4 – Doorsnede geboorde tunnel met afgeveerde plaat en positie sensoren S1 t/m S3.

gekozen dat de geboorde tunnels op de meetlocaties op de kortste afstand tot de bebouwing liggen, zie figuur 2 en tabel 1.

zijn zoveel mogelijk in een lijn haaks op de boortunnel geplaatst om de demping te kunnen bepalen.

Op beide locaties ligt de tunnel volledig in het pleistocene zand en is de grondopbouw op hoofdlijnen vergelijkbaar, zie figuur 3.

Sensoren en data acquisitie systeem

Er is gemeten tijdens het proefrijden van RandstadRail. Hierbij is met een voertuig type RSG3 van fabrikant Bombardier Transportation gereden. De voertuigsnelheid is stapsgewijs opgevoerd tot ca. 20 km/u boven de toekomstige baanvaksnelheid van 80 km/u. Om de trillingsniveaus en trillingsoverdracht vast te stellen zijn trillingsopnemers op de volgende posities geïnstalleerd, zie figuur 3 en 4: direct aan de baan (S1 en S2 op 2 locaties aan de railopstorten, ca. 30 m van elkaar, mede om de rijsnelheid en de rijrichting te kunnen bepalen. (de x-richting stond hierbij haaks op het spoor); aan de boortunnellining, S3 (zelfde meetrichting als S1 en S2); in de ondergrond en op maaiveld op afstanden van 1, 5, 10 en 17 cq. 20 m uit de tunnellining: in het pleistocene zand, op niveau hart tunnel; in de holocene klei, op 1 m boven bovenkant pleistocene zand; op maaiveld. Op locatie Statenweg - hoek Gordelweg is de sensor op 1 m uit de tunnellining in het pleistocene zand verloren gegaan tijdens het aanbrengen. De sensor op 5 m uit de tunnellining is het meest nabij gelegen meetpunt in het pleistocene zand op deze locatie. De metingen in de grond en op maaiveld

SENSOREN

Er zijn twee type sensoren gebruikt voor de metingen: 7 stuks geophone, ten behoeve van metingen in de boortunnel en op maaiveld; 16 stuks geophonecone, ten behoeve van metingen in de ondergrond. Alle toegepaste sensoren meten trillingen door middel van geofoons in drie onderling loodrechte richtingen, twee in het horizontale vlak en één in het verticale vlak, zie figuur 5.

Data acquisitie systeem De sensoren zijn aangesloten op een ‘custom made’ data acquisitie systeem (DAS). Er zijn twee systemen gebouwd, één voor de sensoren in de tunnel en één voor de sensoren in de ondergrond en op het maaiveld. Een belangrijk uitgangspunt voor het DAS was dat trillingen tot 250 Hz gemeten moeten worden en dat alle kanalen synchroon ‘gesampled’ worden om faseverschillen in het geregistreerde signaal uit te sluiten. Het meetsysteem bestaat uit losse meetmodules welke door middel van een netwerk met elkaar verbonden zijn. Om trillingen tot 250 Hz te kunnen registreren dienen alle kanalen met 1000 Hz uitgelezen te worden. Verder heeft ieder kanaal zijn eigen AD-converter om alle kanalen synchroon te kunnen uitlezen. Het systeem voor in de tunnel bevat 9 kanalen (3 sensoren met 3 geofoons). Het

34


Figuur 5 – Trillingsmeetsensoren.

systeem buiten de tunnel, voor de sensoren in de grond en op maaiveld, bevat 36 kanalen (12*3). Het meetsysteem is aangesloten op een laptop en geeft de verkregen data real-time weer. Hierbij worden de data continu opgeslagen. De software beschikt over triggermogelijkheden om alleen trillingen boven een bepaald niveau te registreren en zo de hoeveelheid data te beperken. INSTALLATIE ONDERGRONDSE SENSOREN

Aanvankelijk was voorzien de sensoren met een opzetstuk op een sondeerstang te bevestigen en als ‘verloren punt’ weg te drukken. Door de x-richting van de sensor haaks op de tunnelbuis te plaatsen was de richting gewaarborgd. De eerste

THERMISCH ONTWERP BIJ GRONDVRIEZEN IN NEDERLAND

Figuur 6 – Meetsignaal x-richting railopstort (S1, S2) en lining (S3) bij 100 km/u, spoor 2 - west buis.

Figuur 7 – Frequentiespectrum railopstort S1 (x-richting) bij 100 km/u, spoor 2 - west buis.

Figuur 8 – Frequentiespectrum pleistocene zand (x-richting) bij 100 km/u, spoor 2 - west buis.

Figuur 9 – Figuur 9, Meetsignaal x-richting railopstort

poging een sensor in de ondergrond aan te brengen leidde echter tot verlies van de sensor. De sterk toenemende conusweerstand in het pleistocene zand op ca. NAP -20 meter en de scheefstand van de sondeerstang hebben mogelijk tot het scheuren van het stalen opzetstuk geleid. De overige sensoren zijn aangebracht door deze op diepte af te hangen in weggedrukte stalen casings met verloren punt. Deze casings zijn aangevuld met zand en vervolgens getrokken waardoor de sensoren omsloten zijn door de grond. Nadeel hierbij is dat de richtingen in het horizontale vlak van de sensoren niet bekend zijn.

Resultaten VERIFICATIE VAN METINGEN

Door de sensoren voor installatie aan te sluiten op het DAS en een testmeting te draaien is aangetoond dat in een gecontroleerde omgeving het systeem, van sensoren tot en met de dataopslag, werkt. Vervolgens zijn de sensoren, na het aanbrengen, met een multimeter doorgemeten om de goede werking te controleren. Aanvullend is de werking van het complete systeem in-situ beproefd door een test waarbij een puls via een aangebrachte sondeerstang in de ondergrond is gebracht. Hieruit bleek dat relatief kleine pulsen

(bescheiden tik met hamer) tegen de sondeerstang duidelijk door de sensoren in de ondergrond werden geregistreerd. OMREKENING MEETSIGNAAL NAAR SNELHEID

De output van de sensoren geven de meetwaarden weer in Volt. Met behulp van de specifieke calibratiefactor van de sensor is dit om te rekenen naar mm/s. Gemiddeld bedraagt de calibratiefactor van de toegepaste sensoren 23,0 Vs/m. Meetwaarden [V] ________________ = Trillingssnelheid [m/s] Calibratiefactor [Vs/m] MEETRESULTATEN

Buiten de verwachting om is uit analyse van de meetsignalen gebleken dat de trillingen in het horizontaal vlak, binnen de tunnel in de x-richting, maatgevend zijn en niet de verwachte z-richting. LOCATIE 1 - STATENWEG - HOEK GORDELWEG

Het verkregen meetsignaal is in volt uitgezet tegen de tijd. Door middel van de sensoren aan de railopstorten is de door RandstadRail doorgegeven rijsnelheid geverifieerd. Uit het meetsignaal blijkt dat de rijsnelheid 100 km/u te zijn, zie figuur 6. Door toepassing van een Fourieranalyse is het meetsignaal in verschillende frequentiecompo-

35


(S1, S2) en lining (S3) bij 102 km/u, spoor 1 - oost buis.

nenten ontbonden, zodat de trillingsintensiteit over het frequentiebereik kan worden bepaald, zie figuur 7. De voertuigpassage bevindt zich in het frequentiegebied van 97 Hertz met een maximale intensiteit van 0,02 Volt, wat overeen komt met 0,79 mm/s. Het continue aanwezige signaal op 50 Hz betreft een stoorsignaal afkomstig van de in de tunnel aanwezige 220 V. Deze meetruis geeft tevens een boventoon op de 100 en 150 Hz. Na afronding van het project is een aarding ingebouwd bij het DAS om het 50 Hz (stoor)signaal uit te sluiten. Ten tijde van het project was dit niet mogelijk. In de ondergrond, naast de tunnel in het pleistocene zand en hoger in de holocene kleilagen, zijn op deze locatie geen trillingen waargenomen (meetlocatie op 5 m afstand uit de tunnel i.v.m. verloren sensor op 1 m uit de tunnel) als gevolg van de voertuigpassage, zie figuur 8. Op 1 m uit de tunnel zijn in de holocene kleilagen wel trillingen waargenomen van 0,21 mm/s. LOCATIE 2 - SSH-GEBOUW

Ter plekke van het SSH-gebouw was de passagesnelheid 102 km/u. In figuur 9 is duidelijk te zien dat het meetsignaal afwijkt van het meetsignaal hoek Statenweg - Gordelweg. De invloed van de

Figuur 10 – Frequentiespectrum railopstort S1

Figuur 11 – Frequentiespectrum pleistocene

(x-richting) bij 102 km/u, spoor 1 - oost buis.

zand (x-richting) bij 102 km/u, spoor 1 - oost buis.

ter plekke aanwezige afgeveerde plaat is hier de oorzaak. Een voertuigpassage van 102 km/u over de afgeveerde plaat geeft op de railopstort, dus op de afgeveerde plaat, een respons in zowel het hoge als het lage frequentiegebied. Op 120 Hz bevinden zich trillingen met een maximale intensiteit van 0,04 Volt, dat overeenkomt met 1,50 mm/s. Bij 15 Hz is de trillingssnelheid 1,58 mm/s, zie figuur 10. 15 Hz is de eigenfrequentie van de afgeveerde plaat. Bij 15 Hz wordt buiten de tunnel 0,17 mm/s in het pleistocene zand gemeten. Deze trilling is tevens in de holocene kleilagen (0,16 mm/s) en aan maaiveld (0,130 mm/s) aanwezig. Op 120 Hz is in de ondergrond niets gemeten, zie figuur 11.

Meetresultaten STATENWEG - HOEK GORDELWEG

Op de testlocatie Statenweg - hoek Gordelweg, waar de gemodificeerde kurkrubberplaten zijn toegepast, is in de tunnel bij ca. 97 Hz de maatgevende trillingsintensiteit gemeten. In de naast en hoger gelegen grondlagen worden geen trillingen waargenomen. De reden hiervan is dat de combinatie van tunnellining en grond als een zeer effectief low-pass filter werkt (alleen lage frequenties worden doorgelaten). De eigenfrequentie van de grond is immers zeer veel lager (<20 Hz) dan het bronsignaal. Met andere woorden; het samenspel van baan (inclusief mitigerende maatregel), tunnel en ondergrond is zodanig dat alle hoogfrequente trillingen worden gedempt. SSH-GEBOUW

Op de testlocatie SSH-gebouw, waar een afgeveerde plaat aanwezig is, zijn in de door het metroverkeer gegenereerde trillingen aan de railopstort (op de afgeveerde plaat) niet alleen hoge (100 tot

120 Hz) maar ook lage frequenties (15 tot 33 Hz) gemeten. De trillingen zijn ook in de lining gemeten en, in zeer gedempte vorm (demping orde factor 9), ook in het naast de tunnel gelegen grondpakket. Door de eigenfrequentie van de afgeveerde plaat (ca. 15 Hz) is voor de lage frequenties enige versterking van de trillingsintensiteiten te verwachten. Deze versterking blijkt ook uit de meting.

behorende bij het modelonderzoek. De belangrijkste verschillen zijn: MEETLOCATIE

Er zijn geen trillingsmetingen uitgevoerd aan de bebouwing. Het effect van trillingsoverdracht naar de panden en gebouwonderdelen zit dus niet in de gemeten trillingen. VOERTUIGTYPE

In het pleistocene zand is een maximale trillingssnelheid van 0,17 mm/s bij 15 Hz gemeten. Deze maximale trillingssnelheid is lager dan de streefwaarde A2 (0,2 mm/s) en de gemiddelde trillingssnelheid Vper = 0,04 mm/s is lager dan streefwaarde A3 (0,05 mm/s). Mocht deze trillingssnelheid in de bebouwing optreden, dus als verdere demping of opslingering niet wordt meegenomen, dan wordt voldaan aan de toetsing conform SBR richtlijn deel B. Voor contactgeluid geldt dat bij de gemeten frequentie van 15 Hz het verwachte contactgeluidniveau voldoende laag is. Hierdoor is hinder ten gevolge van deze trillingen niet te verwachten. Op basis van deze resultaten zijn geen trillingsmetingen uitgevoerd aan de bebouwing zelf. Het effect van trillingsoverdracht naar de panden en gebouwonderdelen is dan ook niet nader beschouwd.

Validatie modelonderzoek Het primaire doel van het trillingsonderzoek was te onderzoeken of het restrisico met betrekking tot contactgeluid en trillingshinder gereduceerd kon worden. Pas na het uitvoeren van de metingen is validatie van het modelonderzoek beschouwd. Hierdoor was het niet meer mogelijk het meetprotocol aan te passen. Verder bleek het maken van een goede terugkoppeling tussen de metingen en het modelonderzoek zeer lastig vanwege de vele verschillen tussen de werkelijkheid, de opzet van de metingen en de uitgangspunten

36


Tijdens het ontwerp is uitgegaan van het bestaande metromaterieel. Op het Statenwegtracé wordt gereden met een nieuw type voertuig. Verondersteld wordt dat nieuw materieel minder trillingen veroorzaakt. VOERTUIGWIELEN - BAAN

In de prognose is uitgegaan van gemiddelde wielen railruwheid. In nieuw staat zijn de wielen nog mooi rond, de rails nog glad en genereren deze daardoor minder trillingen.

Conclusies en aanbevelingen Gesteld wordt dat, gezien de huidige omstandigheden en toegepaste maatregelen, er geen hinder met betrekking tot trillingen en contactgeluid wordt verwacht in de belendingen naast het boortunneltracé. Om deze reden is verder onderzoek met trillingsmetingen aan de panden dan ook niet ingezet. Op basis van de meetresultaten en de bijhorende conclusies is het eerder genoemde restrisico komen te vervallen. Door de opzet van de metingen en de grote verschillen tussen het modelonderzoek en de praktijkmetingen is een validatie van de gebruikte modellen helaas niet mogelijk gebleken. Aanbevolen wordt om in de toekomst bij vergelijkbare onderzoeken cq. metingen het onderzoeksprogramma, waar mogelijk, zodanig in te richten dat de metingen ook gebruikt kunnen worden ter validatie van het uitgevoerde modelonderzoek.

Inpassen van geofysische methoden in de evaluatie van de gevoeligheid voor falen van de Vlaamse dijken

Ir. Leen Vincke Vlaamse overheid afdeling Geotechniek

Ir. Ronny Van Looveren International Marine and Dredging Consultants (IMDC)

Ir. Patrik Peeters Vlaamse overheid Waterbouwkundig Laboratorium

Ir. Marc Luyten Vlaamse overheid afdeling Geotechniek

Dr. Davy Depreiter G-tec Marine Environment n.v.

Probleemstelling Om een inschatting te kunnen maken van de stabiliteit en gevoeligheid voor falen van de Vlaamse dijken, is er in eerste instantie een groot pakket geotechnische informatie nodig. Deze grondmechanische parameters zijn namelijk onontbeerlijk om de faalmechanismen meer gedetailleerd te kunnen becijferen. Met behulp van grootschalige onderzoekscampagnes, waarin voornamelijk de klassieke geotechnische technieken zoals sonderingen en boringen de hoofdrol spelen, kunnen de meeste benodigde grondmechanische gegevens worden verkregen. Aangezien voor lange dijktrajecten de vereiste tijd en middelen hiertoe niet steeds voorhanden zijn en aangezien de volledige opbouw van de dijk niet altijd volledig kan afgeleid worden uit een standaard geotechnisch proevenprogramma, heeft de Vlaamse overheid beslist een studie uit te schrijven om de bruikbaarheid en betrouwbaarheid van diverse (niet-destructieve) geofysische technieken te evalueren in het kader van het inschatten van de dijkstabiliteit van de Vlaamse dijken.

Bruikbaarheid en betrouwbaarheid geofysische technieken In een eerste fase van de studie werden diverse geofysische technieken toegepast op een aantal proefsites. Daarnaast werden stabiliteitsmodelleringen uitgevoerd op de dijkprofielen zodat de interpretaties zouden kunnen worden uitgedrukt in termen van dijkstabiliteit. De bruikbaarheid en betrouwbaarheid van de toegepaste geofysische methoden werden geëvalueerd. Hiertoe werd getracht correlaties op te stellen tussen de geofysische meetwaarden en de benodigde geotechnische karakteristieken. De resultaten werden afgetoetst met de beschikbare geotechnische gegevens.

Figuur 1 – Geofysische metingen in Hingene.

38


Samenvatting Om de gevoeligheid voor falen van dijken te kunnen inschatten zijn een groot aantal geotechnische gegevens noodzakelijk die niet steeds voorhanden zijn. Klassieke geotechnische (destructieve) proeven zoals sonderingen en boringen zijn onontbeerlijk maar arbeidsintensief voor lange dijktrajecten. Ze leveren ook niet steeds alle gewenste informatie. Een studie werd uitgeschreven door de Vlaamse overheid om de bruikbaarheid en betrouwbaarheid van diverse nietdestructieve (geofysische) technieken na te gaan. Na evaluatie van een brede waaier aan technieken, bleek dat geofysisch onderzoek bijkomend inzicht kan verschaffen in de dijkstructuur én het klassiek geotechnische onderzoek ook ge-

In ref. [1] wordt voor de verschillende proefsites een uitgebreid overzicht gegeven van de verschillende toegepaste geofysische technieken en de resultaten van de correlaties met de beschikbare geotechnische gegevens. In tabel 1 worden de verschillende geofysische technieken die werden toegelicht in deze studie kort opgelijst. De technieken aangeduid met een * zijn in deze studie effectief uitgetest op één of meerdere proefsites. Achtergrondinformatie betreffende de geofysische technieken kan gevonden worden in ref. [1] en [2]. Op figuur 1 wordt een voorbeeld gegeven van de meerwaarde van het uitvoeren van geofysische metingen. Op de Scheldedijk in Hingene werden in langsrichting resistiviteitstomografieën opgesteld en werd P- golfrefractie toegepast. De hoge resistiviteiten die bovenaan werden opgemeten in het eerste gedeelte van het lengteprofiel (oranje-rode kleur) wijzen op een zandige laag bovenaan. Deze zandige laag wordt ook teruggevonden op de sondering S17 rond het peil TAW +4m (TAW = Tweede Algemene Waterpassing = referentiepeil hoogtemetingen België). Dankzij de resistiviteitstomografie kan de uitgestrektheid van deze zandige laag tussen de beschikbare sonderingen beter worden ingeschat. In de seismische metingen vinden we de overgang tussen het kleipakket (lage seismische snelheden) en de onderliggende zandlagen (hogere snelheden) terug. Op de seismische tomografie is duidelijk te zien dat de kleiige laag zich dieper uitstrekt tussen 100 en 125m. Dit wordt ook bevestigd in het sondeerdiagram S17. De geofysische metingen zorgen hier dus voor een meer continue beeldvorming tussen de klassieke geotechnische proeven in. Het uitvoeren van geofysische methoden dwars op de dijk kan ook in dwarsrichting zorgen voor een meer continue beeldvorming, bijvoorbeeld ter onderkenning van de locatie van een oude klei-

richter kan sturen. Hieruit volgend werd een voorstel tot stappenplan uitgewerkt dat tot doel heeft voldoende gegevens te verzamelen en te interpreteren om de stabiliteit van de dijk volledig te kunnen inschatten. Dit stappenplan omvat onder andere de uitvoering van zowel geotechnische als geofysische proeven (standaardstrategie). Indien nodig kan ook gericht per relevant faalmechanisme specifiek grondonderzoek worden uitgevoerd. Dit stappenplan moet toelaten om voor de bestaande Vlaamse dijken op een snelle en betrouwbare manier na te gaan waar dijkverstevigingen nodig zijn. Voor dijken waar werken gepland zijn, kan de verzamelde informatie toelaten het ontwerp te optimaliseren.

Tabel 1 Oplijsting types geofysische technieken

Elektrische methodes

Resistiviteitstomografie * Spontane polarisatie *

Elektromagnetische methodes

Grondradar (GPR) hoogfrequent * Grondradar (GPR) laagfrequent * Frequentiedomein elektromagnetisme * Tijdsdomein elektromagnetisme (metaaldetectie) Capacitief gekoppelde resistiviteitsmetingen *

Magnetische methodes

Magnetische gradiometrie (metaaldetectie)

Seismische methodes (op land)

P- golven refractie * S-golven refractie * MASW (meerkanaalsanalyse oppervlaktegolven) *

Akoestische methodes (op water)

Side scan sonar * Sector scanner * Multibeam bathymetrie

Tabel 2 Bruikbaarheid en betrouwbaarheid van de toegepaste geofysische technieken Inzetbaarheid en betrouwbaarheid

Methodes

Opmerkingen

Courant inzetbaar, betrouwbaar

FDEM (frequentiedomein elektromagnetisme)

Exploratief, voor een eerste verkenning

Resistiviteitstomografie

Beeldvorming, nuttig t.b.v. correlatie met CPT’s

Hoogfrequente GPR

Controle bekleding

Side Scan Sonar

Controle onderwatergedeelte

Sector Scanner

Controle onderwatergedeelte

Multibeam Bathymetrie

Bewezen technologie voor controle onderwatermorfologie

TDEM (tijdsdomein elektromagnetisme)

Bewezen technologie voor controle metaaldetectie tot 2 m

Magnetische gradiometrie

Bewezen technologie voor controle metaaldetectie

Hoog potentieel, verder te evalueren

MASW

Veelbelovend en hoge geotechnische relevantie: indicatie glijdingsmodulus, S-golfsnelheid. Verder te evalueren op dijken voor 2D/3D effecten en efficiëntie

Aanvullend

Capacitief gekoppelde resistiviteitsmeter

Aanvullend op resistiviteitstomografie, of op met asfalt beklede dijken

Spontane polarisatie

Aanvullend, opsporing doorstroming dijken

Te mijden

39

P-golven refractie

Indicatie compactie grondlagen

Laagfrequente GPR

Niet standaard inzetbaar door frequente aanwezigheid van kleilagen

S-golven refractie

Onbetrouwbaar, diverse problemen


dijk. In praktijk blijkt de uitvoering en interpretatie van deze proeven dwars op de dijk niet steeds zo evident te zijn. De bekleding van het talud zorgt er vaak voor dat niet alle types geofysische metingen kunnen worden uitgevoerd. Daarnaast wordt de interpretatie van de metingen bemoeilijkt door het niet- horizontale maaiveld in dwarsrichting.

Geofysische technieken in kader van de verschillende faalmechanismen In een volgende studiefase werd nagegaan welke

geotechnische parameters van belang zijn voor het becijferen van de verschillende faalmechanismen en welke geofysische technieken hiertoe nuttige informatie kunnen aanleveren. Volgende faalmechanismen werden bekeken (zie ook ref. [5]) macrostabiliteit langs riviertalud en langs land; microstabiliteit langs riviertalud en langs landtalud; erosie, zowel van de bekleding riviertalud als landtalud;

piping.

Voor elk van de faalmechanismen werden berekeningen uitgevoerd op een dijk met standaardgeometrie, gecombineerd met een tijreeks. In ref. [3] wordt dit uitgebreid behandeld. Hieronder wordt kort schematisch samengevat wat de belangrijkste conclusies hieromtrent zijn. Verder kan niet-destructief onderzoek helpen bij het inschatten van mogelijke zettingen en bij het opsporen van damplanken, leidingen of andere structuren in de dijk. MACROSTABILITEIT Ingeval zeer flauwe taludhellingen en/of zeer ge-

ringe dijkhoogtes is er in principe geen onderzoek nodig. Bij steilere taludhellingen en/of grotere dijkhoogtes: FDEM metingen (= frequentiedomein elektromagnetisme) zijn aangewezen, aangevuld met resistiviteitstomografieën, zowel in de langsrichting als (indien mogelijk) in de dwarsrichting. Als hieruit blijkt dat de dijkkern overwegend zandig is: dan beperkt aantal sonderingen (boringen) uitvoeren ter controle en validatie. Als hieruit blijkt dat de dijkkern overwegend kleiig is: groter aantal sonderingen (boringen) nodig voor goede inschatting consistentie klei (bijkomend eventueel seismische technieken: refractie en MASW) MICROSTABILITEIT Bij flauwe taludhellingen en kleine waterpeilver-

schillen tussen landen rivierzijde is er in principe geen onderzoek nodig. In de andere gevallen: FDEM metingen zijn aangewezen eventueel aangevuld met resistiviteitstomografieën. Als dijklichaam overwegend kleiig is: voldoende. Als dijklichaam overwegend zandig is: Waterdichte plaatbekleding: aan landzijde en aan rivierzijde boven water: grondradar (in geval zoet water); aan rivierzijde: side scan sonar en de sector scanner. Kleiige toplaag: capacitief gekoppelde resistiviteitsmeting aan landen rivierzijde, met eventueel locale ondiepe handboringen. Algemene controle doorsijpeling aan landzijde: visueel, eventueel spontane polarisatie. Algemene controle rivierzijde: side scan sonar en de sector scanner

Figuur 2 – Schema stappenplan.

. Bij lage belasting (stroomsnelheden, wind- en scheepsgolven voor riviertalud, overloop en overslag voor het landtalud) is er in principe geen onderzoek nodig. In de andere gevallen: EROSIE

Figuur 3 – Voorbeeld standaardstrategie.

40


INPASSEN GEOFYSISCHE METHODEN EVALUATIE GEVOELIGHEID FALEN VLAAMSE DIJKEN

Bekleding landtalud.

– Gras: visuele inspectie van de kwaliteit van de grasmat.

– Plaat/asfaltbekleding: grondradar in combinatie met kernstalen.

– Bekleding riviertalud

Boven water.

– Gras, gestorte bekleding: visuele inspectie. – Plaatbekleding: grondradar in combinatie met kernstalen (niet bij brak water). Onder water. – Side scan sonar, sector scanner. Reststerkte: FDEM metingen eventueel aangevuld met resistiviteitstomografie. – Als dijklichaam overwegend kleiig is: voldoende. – Als dijklichaam overwegend zandig is: capacitief gekoppelde resistiviteitsmeting aan landen rivierzijde, met eventueel lokale ondiepe handboringen

PIPING Als dijkbreedte teen veel groter is dan waterpeil-

verschil tussen rivierzijde en landzijde: in principe geen onderzoek nodig (cfr. Bligh). In het andere geval: FDEM metingen eventueel aangevuld met resistiviteitstomografie. Bij overwegend zandige opbouw: voldoende. Bij overwegend kleiige opbouw: sonderingen (boringen), eventueel seismisch onderzoek (Pgolven of MASW).

Figuur 4 – Meetstrategie faalmechanisme macrostabiliteit.

ZET TINGEN FDEM metingen eventueel aangevuld met resis-

tiviteitstomografie, aangevuld met sonderingen/ boringen/laboratoriumonderzoek, eventueel seismische technieken DAMPLANKEN, LEIDINGEN,

dijken. Dit moet toelaten om het (preventief) onderhoud aan de dijken te optimaliseren, het toekomstig gedetailleerd geotechnisch onderzoek gericht te sturen en ook de input aan te leveren voor de toetsing van het faalgedrag van de dijken.

STRUCTUREN IN DE DIJK FDEM metingen.

Niet uitgevoerd in dit onderzoek, maar het bewezen nut van de magnetische gradiometrie of TDEM (=tijdsdomein elektromagnetisme) ten opzichte van FDEM kan wel vermeld worden. De FDEM-metingen leveren natuurlijk bijkomende informatie over de geleidbaarheid van de bodem indien geen damplanken aanwezig zijn. Kleinere anomalieën (bijvoorbeeld graverijen van konijnen, cracks,…) kunnen met deze technieken niet opgespoord worden. Hiervoor kunnen eventueel technieken met hogere resolutie zoals 3D grondradar een oplossing bieden.

Stappenplan Op basis van alle vergaarde informatie werd een voorstel tot stappenplan uitgewerkt. Dit algemeen stappenplan heeft tot doel om voldoende gegevens te verzamelen voor een controle van de

Het algemeen stappenplan omvat steeds de combinatie van zowel geofysische als geotechnische technieken. Het geofysisch onderzoek moet gezien worden als een aanvulling op en een sturing van het geotechnisch onderzoek. Het geofysisch onderzoek kan ook een aantal zaken bevestigen die men verwachtte op basis van vaststellingen in het vooronderzoek. Geotechnische metingen zijn steeds nodig ter kalibratie. Wanneer het doel is om de algemene dijkopbouw snel en betrouwbaar in beeld te brengen over lange afstand en het geotechnisch onderzoek meer gericht uit te voeren, dient men de zogenoemde ‘standaardstrategie’ te volgen. Dit omvat elektromagnetische metingen (EM) in combinatie met geo-elektrische metingen (elektrische resistiviteitstomografie = ERT). Wanneer specifiek voor een faalmechanisme

41


bijkomende relevante informatie moet worden verkregen, dient de uitvoeringsstrategie specifiek voor het beschouwde faalmechanisme te worden gevolgd. Deze ‘specifieke uitvoeringsstrategieën’ omvatten meestal de standaardstrategie aangevuld met bijkomende technieken. De specifieke uitvoeringsstrategieën worden meer in detail behandeld in een volgende paragraaf. Zoals eerder vermeld kaderen de standaard- of specifieke uitvoeringsstrategieën in een algemeen stappenplan. Dit stappenplan bevat steeds de volgende 5 deelstappen: Identificatie: het identificeren en beschrijven van de dijk op basis van de huidige kennis. Het resultaat is de identificatie van een specifiek geotechnisch faalmechanisme of de nood voor een algemene dijkverkenning. Implementatie: het opstellen en uitvoeren van een meetcampagne op basis van de standaardstrategie of een specifieke strategie in kader van een individueel faalmechanisme. In veel gevallen kan de standaardstrategie gevolgd worden als onderdeel van de specifieke strategie. De evaluatie van de resultaten kan dan leiden tot de uit-

voering van bijkomende metingen waardoor het stappenplan een iteratief karakter krijgt. Integratie: verwerking van de uitgevoerde geofysische metingen en kalibreren en correleren met de geotechnische gegevens die al dan niet al op voorhand beschikbaar waren of ook uitgevoerd zijn in de implementatiestap. Hieruit volgt een dataset van gegevens die toelaat een beeld te vormen over de dijkstructuur en/of een schatting of identificatie van diverse geotechnische en andere parameters. Interpretatie: interpretatie van de geïntegreerde dataset moet leiden tot resultaten die geotechnisch relevant zijn voor de kennis van de dijkstructuur en voor de inschatting van het risico op falen. Inschatting (evaluatie): het resultaat is een evaluatie in termen van dijkstructuur en faalmechanismen. Op basis hiervan kan men besluiten trekken aangaande benodigde dijkwerken en/of benodigd bijkomend grondonderzoek. De stappen implementatie, integratie en interpretatie kunnen simultaan gebeuren waardoor er kan bijgestuurd worden tijdens de uitvoering van de meer gedetailleerde metingen. Het stappenplan wordt geschematiseerd weergegeven in figuur 2.

Standaardstrategie De standaardstrategie omvat elektromagnetische metingen in combinatie met geo-elektrische metingen (elektrische resistiviteitstomografie). De elektromagnetische metingen moeten een indicatief beeld van de dijkopbouw geven, waarna de geo-elektrische metingen op geselecteerde plaatsen de inwendige structuur van de dijk beter in beeld brengen. De meetresultaten kunnen betrouwbaar geïnterpreteerd worden indien ze in een 3de fase gecombineerd worden met gerichte sonderingen. Door het voorafgaand uitvoeren van de elektromagnetische en geo-elektrische metingen kunnen de sondeerlocaties meer gericht worden ingepland. Dit houdt in dat er minder sonderingen zullen worden ingepland in homogene zones en meer sonderingen in heterogene zones. Het totaal aantal sonderingen kan normaal ook iets minder worden genomen dan standaard gangbaar. Na evaluatie van alle proefresultaten kan nog beslist worden om bijkomend een aantal sonderingen, boringen en/of geofysische metingen uit te voeren waardoor het stappenplan een iteratief karakter krijgt. In de figuur 3 wordt een voorbeeld geschetst van het uitvoeren van zowel elektromagnetische metingen (FDEM), geo-elektrische metingen (ERT) als

gerichte sonderingen (CPT) in het kader van de standaardstrategie.

Specifieke uitvoeringsstrategie per faalmechanisme Indien het optreden van een bepaald faalmechanisme vermoed wordt, is het aangewezen om specifiek hiertoe bijkomende proeven uit te voeren. Zoals vermeld werd er per faalmechanisme een ‘specifieke uitvoeringsstrategie’ vooropgesteld. Deze specifieke strategie omvat meestal de standaardstrategie. Aan het uitvoeren van specifieke meettechnieken zijn meestal wel bepaalde randvoorwaarden gekoppeld. Zo is het bijvoorbeeld niet nodig om voor een niet-cohesief dijkmateriaal verder geotechnisch /geofysisch onderzoek uit te voeren in het kader van het faalmechanisme piping. Voor elk faalmechanisme werd een flowchart opgesteld van de te volgen stappen voor de specifieke meetstrategie. Deze flowcharts worden allen weergegeven en toegelicht in ref. [4]. Hieronder wordt als voorbeeld de flowchart van het faalmechanisme macrostabiliteit voorgesteld in figuur 4. Het hierboven vermelde stappenplan met de standaard- en specifieke uitvoeringsstrategieën is geen gids die blind kan worden gevolgd. Het dekt namelijk niet alle specifieke gevallen die zich in werkelijkheid kunnen voordoen. Geotechnisch en geofysisch inzicht en expertise blijven nodig om de dijk te beoordelen en de metingen te sturen. Bijzondere omstandigheden zullen daarenboven ook een bijzondere meetstrategie vereisen.

Besluit De bruikbaarheid en betrouwbaarheid van diverse niet-destructieve (geofysische) meettechnieken werd nagegaan in het kader van het inschatten van de gevoeligheid voor falen van de Vlaamse dijken. Verschillende geofysische technieken bleken een meerwaarde te bieden om te komen tot een meer continue beeldvorming van het beschouwde dijkvak. Aangezien de praktische uitvoering van deze technieken en de interpretatie van de resultaten vaak moeilijk is, dient dit steeds in handen te worden gegeven van gespecialiseerde firma’s. Deze geofysische metingen kunnen gezien worden als aanvulling op de klassieke geotechnische proeven, welke steeds noodzakelijk blijven. Ze kunnen ook zorgen voor een gerichter uitvoeren van de geotechnische sonderingen en boringen. Daaropvolgend werd per faalmechanisme vastgesteld welke geofysische technieken nuttige informatie aanleveren.

42


Tenslotte werd een stappenplan vooropgesteld om te komen tot een volledige dataset aan geotechnische gegevens. Hiermee kan een meer continu beeld van de dijkstructuur worden verkregen en kan men komen tot een inschatting van de gevoeligheid voor falen van de dijk. Het stappenplan omvat een standaardpakket aan geofysische en geotechnische proeven eventueel aangevuld met specifieke benodigde proeven per relevant faalmechanisme. Dit stappenplan kan vanzelfsprekend niet zomaar blind worden gevolgd. Geotechnische en geofysische expertise blijven noodzakelijk.

Referenties [1] G-tec & IMDC (2010a). Evaluatie nietdestructieve methoden, in het bijzonder geofysische methoden voor onderzoek van de bresgevoeligheid van Vlaamse dijken langs de waterwegen. Deelopdracht 1: Geofysische metingen. In opdracht van het Waterbouwkundig Laboratorium ism. de Afdeling Geotechniek. [2] Kearey P.; Brooks M.; Hill I. An introduction to geophysical exploration. [3] G-tec & IMDC (2010b). Evaluatie nietdestructieve methoden, in het bijzonder geofysische methoden voor onderzoek van de bresgevoeligheid van Vlaamse dijken langs de waterwegen. Deelopdracht 2: Evaluatie bruikbaarheid en betrouwbaarheid niet-destructieve methoden. In opdracht van het Waterbouwkundig Laboratorium ism. de Afdeling Geotechniek. [4] Depreiter, D.; Van Looveren, R.; Vincke, L.; Peeters, P.; Mostaert, F. (2010). Evaluatie geofysische methoden voor onderzoek bresgevoeligheid van Vlaamse dijken: Deelopdracht 3: Voorstel tot monitoring. Versie 2_0. WL Rapporten, 706_08a. G-tec en IMDC iov. Waterbouwkundig Laboratorium ism. Afdeling Geotechniek: Antwerpen, België. [5] Conceptuele methode voor een snelle diagnose van het faalgedrag van de Vlaamse dijken. Geotechniek, juli 2011.

Dankzij internet heeft uw drukwerk een gouden toekomst. Door de hegemonie van internet wordt excellent drukwerk met de dag opmerkelijker. Veel bedrijven en overheden weten dit. Zij zetten Educom in voor kwaliteit op papier: redactie, sponsoring, beeld & design, productie & verspreiding. Een voorbeeld van zo’n totaal-product heeft u op dit moment in uw handen.

Een goede site hebben moet. Perfect drukwerk hebben kan. Het kost minder dan u denkt. Het levert meer op dan u zich voorstelt. Educom toont u graag meer bewijzen. Dus: wees ouderwets en bel ons: 010 - 425 6544. PS. We maken ook websites. Educom zit al 20 jaar in communicatie. Dat kon er nog wel bij.

Uitgeverij Educom BV Marketing Drukwerk Investeringen Internet www.uitgeverijeducom.nl

Classificatie van grond volgens de Eurocode

Van oude NEN 5104 naar nieuwe NEN-EN-ISO 14688

Ing. Wim A. Nohl Fugro Geoservices BV

Drs. Ger de Lange Deltares

Ir. M. Lurvink NEN

Gemiddeld

Laag

Hoog

Zeer hoog

In grote lijnen verloopt de identificatie van grond voor de bepaling van verschillende hoofdfracties op basis van (a) onderscheid naar grove grondbestanddelen, (b) onderscheid van klei en silt, (c) classificatie van zandfracties en (d) onderscheid naar organische stof. Ook bijbestanddelen/secundaire fracties worden beschreven. De korrelverdelingsgrenzen volgens de huidige norm NEN 5104 blijven gehandhaafd. Dus de 63 µm zeef markeert de overgang tussen silt en zand, 2 mm is de grens tussen zand en grind en 63 mm geeft de overgang tussen grind en stenen aan.

Extreem hoog

70 CE

Plasticiteitsindex IP in %

60 CV

ME

50 CH CL

40

MV CI

30

MH

20 MI

10 ML 0 0

10

20

30

40

A-lijn

50

60

70

80

90

100

110

120

Vloeigrens WL in %

Figuur 1 – Plasticiteitsgrafiek Casagrande.

ISO-normen 14688 In de jaren ‘90 zijn in ISO commissie TC182 de normen ISO 14688 opgesteld. ISO 14688 bestaat uit twee delen, onder de algemene titel: Geotechnisch onderzoek en beproeving - Identificatie en classificatie van grond: Deel 1: Identificatie en beschrijving Deel 2: Grondslagen voor classificatie Identificatie van grond is het visueel beschrijven van grond zonder het uitvoeren van laboratoriumproeven, op basis van manueel gedrag en schatting van het gehalte van de verschillende korrelfracties. Bij classificatie wordt de grond nader beschreven op korrelsamenstelling en het gedrag bij variërend watergehalte (Atterbergse grenzen). Deze normen sluiten zonder aanvullingen en afstemming niet aan op de tot nu in Nederland gangbare methoden in de praktijk. Derhalve is de NEN commissie 351 006 04 ‘Classificatie en Presentatie’ bezig binnen het kader van de genoemde ISO

normen een Nationale Bijlage op te stellen, waarin aanvullende bepalingen komen voor de Nederlandse praktijk. Eerst is door de commissie een Nederlandse vertaling van beide ISO-normen opgesteld.

A GROVE GRONDEN

De (grof)korrelige gronden worden geïdentificeerd / geclassificeerd op basis van grofheid van de dominante fractie. De classificatie op blokken, keien en stenen geschiedt op de basis dat het hoofdbestanddeel wordt gevormd door de fractie van meer dan 50% van het monster Een monster wordt als zand of grind geclassificeerd, als meer dan 50 % van het monster uit zand respectievelijk grind bestaat. Op basis van NEN 5104 werd een monster al als grind geclassificeerd bij meer dan 30 % grinddeeltjes.

Identificatie van grond De systematiek van identificatie van cohesieve grond is volgens de nieuwe norm gebaseerd op plasticiteit en grondgedrag en niet op korrelverdeling. Omringende landen (o.a. het Verenigd Koninkrijk, Duitsland en Frankrijk) hebben de norm inderdaad overgenomen met de identificatie op basis van plasticiteit. Gezien de Europese ontwikkelingen in harmonisatie van regelgeving ligt het derhalve dan ook voor de hand om in deze systematiek mee te gaan om zo bij te dragen aan uniformiteit. Onderstaand is op hoofdlijnen de systematiek aangegeven hoe identificatie en classificatie moet worden uitgevoerd met voorstellen tot aanpassing/ aanvulling op de ISO 14688 -1 en -2.

44


B FIJNE GRONDEN

Voor de fijne gronden zoals klei en leem wordt de grond in het veld beoordeeld of het materiaal wel of niet aan elkaar plakt. In geval natte grond aan elkaar plakt (cohesief gedrag) volgt er een classificatie als klei of silt/leem. Volgens ISO 14688-1 dient er een verdere identificatie van fijne gronden te worden uitgevoerd. Na de eerste indeling wordt het materiaal verder geïdentificeerd op basis van het gedrag onder bepaalde bewerkingen. De procedure voor identificatie in het veld is hierbij als volgt: 1. Maak onderscheid tussen silt / leem en klei met een dilatantieproef.

Samenvatting Classificatie van grondsoorten vond in de afgelopen jaren plaats volgens de methode zoals omschreven in norm NEN 5104; Classificatie van onverharde grondmonsters uit 1989. Met de invoering van de Eurocodes in Nederland zal deze norm worden vervangen door de internationale normen ISO-14688-1 en -2. Momenteel is een NEN-commissie bezig om de introductie van de ISO-normen voor te bereiden door deze te vertalen en te voorzien van een Nationale Bijlage (National Annex; NA). Dit artikel geeft een overzicht van de wijzigingen ten

2. Verricht een plasticiteitsproefje voor indeling naar hoge versus lage plasticiteit [ref. 1]. 3. Bepaal de droge sterkte en maak een indeling in lage, gemiddelde en hoge sterkte. De uitvoering daarvan geschiedt als volgt: 1. Bepaling dilatantie In silt/leem zal bij heen en weer schudden van het monster in de hand het water snel verschijnen maar ook weer verdwijnen. Hoe langzamer het water verschijnt aan het oppervlak hoe lager het siltgehalte. Bij klei zal het water bij toenemend kleigehalte langzamer verschijnen. Klei verandert niet veel aan het materiaal bij verkneding.

Tabel 1 Indeling grondsoorten in mate van plasticiteit

Tabel 3 Onderverdeling zandfracties

Klei

Silt / Leem

Plasticiteit

Naamgeving

CL

ML

Laag

NEN 5104

CI

MI

Gemiddeld

NEN uiterst fijn zand

63

105

CH

MH

Hoog

NEN zeer fijn zand

105

150

CV

MV

Zeer hoog

NEN matig fijn zand

150

210

CE

ME

Extreem Hoog

NEN matig grof zand

210

300

NEN zeer grof zand

300

420

Tabel 21 Ongedraineerde schuifsterkte van fijne gronden

NEN uiterst grof zand

420

2000

Omschrijving

ISO 14688-1

Extreem laag

2. Bepaling plasticiteit a. Als het materiaal niet kan worden uitgerold tot een streng van 3 mm dikte is sprake van een lage plasticiteit. b. Een hoge plasticiteit is aanwezig als het materiaal wel kan worden uitgerold tot een streng van 3 mm dikte. Naarmate het siltgehalte hoger is, is de plasticiteit lager. 3. Kwalitatieve bepaling droge sterkte in de zin van laag, gemiddeld en hoog Lage sterkte is kenmerkend voor silt/leem terwijl een hoge sterkte wijst op een klei. Een gemiddelde sterkte wijst op een mengsel van klei en silt. Om de droge sterkte vast te stellen, moet een grondmonster worden ge-droogd. De weerstand tegen verkruimeling of verpulvering tussen de vingers is een maat voor de droge sterkte van de grond, die wordt bepaald door type en percentage fijne fractie. Voor de nadere classificatie van de plasticiteit volgens ISO 14688-2 op basis van de Atterbergse grenzen wordt ook in Nederland de classificatiegrafiek van Casagrande voorgesteld, die afkomstig is uit British Standard 410-1. In de grafiek in figuur 1 wordt van een monster de Vloeigrens wL en de Plasticiteitsindex IP (het verschil tussen de vloeigrens en de uitrolgrens) uitgezet. De mate van plasticiteit van de grond en het onderscheid door middel van de A-lijn tussen klei en silt/leem zijn hieruit af te leiden. De globale indeling van de grondsoort is in tabel 1 gegeven. Op deze wijze wordt ook aansluiting

opzichte van de oude situatie en is bedoeld om helderheid te scheppen. In NEN 5104 werd grond voornamelijk geclassificeerd op basis van korrelgrootteverdeling en gehalte van organische stof. In de internationale praktijk wordt echter de classificatie van cohesieve grond veelal gebaseerd op basis van het gedrag van grond met betrekking tot de plasticiteit (Atterbergse grenzen). Om internationaal beter aan te sluiten wordt in de nieuwe aanpak voorgesteld om cohesieve grond te classificeren met behulp van de plasticiteitsgrenzen.

Ongedraineerde schuifsterkte cu in kPa < 10

Zeer laag

10 tot 20

Laag

20 tot 40

Matig

40 tot 75

Hoog

75 tot 150

Zeer hoog Extreem hoog*

150 tot 300 > 300

*Materialen met een schuifsterkte van meer dan 300 kPa kunnen zich als zwak gesteente gedragen en behoren te worden beschreven als gesteente overeenkomstig ISO 14689-1.

bereikt met de TAW (ENW) richtlijnen. Voor cohesieve grondsoorten is verder in tabel 21

een overzicht van nadere aanduidingen en omschrijvingen gegeven op basis van de ongedraineerde schuifsterkte uit laboratorium- en veldproeven. Voorheen werd de consistentie aangegeven in relatie tot de vastheid c.q. ongedraineerde schuifsterkte, echter deze is in de ISO norm gekoppeld aan de consistentie-index, hetgeen feitelijk correct is. De consistentie-index Ic is de vloeigrens wL minus het in situ watergehalte w gedeeld door de plasticiteitsindex IP. C ONDERVERDELING KORRELGROOT TE

ISO fijn zand

Korrelgrootte in m van tot

63

200

ISO middelgrof zand

200

630

ISO grof zand

630

2000

ISO 14688-1 voorstel NL ISO NL uiterst fijn

63

105

105

150

ISO NL matig fijn

150

200

ISO NL matig grof

200

300

ISO NL zeer grof

300

420

ISO NL uiterst grof

420

630

ISO NL extreem grof

630

2000

ISO NL zeer fijn

grove fractie niet aansluit op de praktijk en op registratie in historische gegevens/databases (DINO etc). Voorgesteld wordt daarom de indeling van de grove zandfractie te verfijnen in de Nationale Annex. In figuur 2 zijn verdelingen zoals in NEN 5104 en ISO 14688-1 weergegeven naast het voorstel voor aanpassing. In het voorstel komt de grove zandfractie overeen met de ISO-norm en wordt de grove verdeling van de ISO gehandhaafd. In tabel 3 en figuur 2 zijn de verschillende korrelgrootte ranges van de zandfractie gegeven met de bijbehorende voorgestelde benamingen in de verschillende classificatiesystemen.

ZANDFRACTIE

De zandfractie is in ISO 14688-1 verdeeld in 3 subfracties. In de huidige NEN 5104 zijn dat 6 subfracties. Om aan te sluiten op de huidige praktijk wordt de verdeling zoals in de ISO norm als onvoldoende beoordeeld. Knelpunt is, dat met name de

45


D CLASSIFICATIE / IDENTIFICATIE VEEN EN ANDERE ORGANISCHE GRONDEN

Veen en andere organische gronden worden in eerste instantie beoordeeld op aanwezigheid van organisch materiaal, geur, kleur en gewicht. Veen-

grond heeft doorgaans een laag volumiek gewicht en een kenmerkende geur. Tabel 4 2 geeft een overzicht van aanduidingen voor gronden die voornamelijk uit organisch materiaal bestaan. Voor de beschrijving van de mate van afbraak van veen is in tabel 5 van ISO 14688-1 op basis van visuele waarneming een indeling gegeven. Voor de classificatie van minerale grond met organische bestanddelen wordt de Tabel 53 gebruikt. E BEPALING SECUNDAIRE FRACTIE(S)/ BIJBESTANDDELEN

De secundaire fractie is niet noodzakelijkerwijs bepalend voor het grondgedrag maar beïnvloedt dit gedrag wel. De secundaire fractie wordt toegevoegd in volgorde van relevantie. De mate wordt aangegeven van zwak tot sterk. Ook in de NEN 5104 waren fijnere verdelingen mogelijk. In de ISO norm worden de beschrijvingen van de bijbestanddelen summier beschreven. Voor de Nederlandse praktijk is dit onvoldoende. De ISO norm staat toe om dit te verfijnen voor de NL praktijk. Hiervoor is een aantal buitenlandse normen

zoals British Standard BS 5930:1999+A2:2010 en ASTM D2487 beschouwd, waarin ook de identificatie en classificatie wordt gedaan op plasticiteit / gedrag van de grond. Aangezien de BS dezelfde korrelfractiegrenzen aanhoudt als het Nederlandse voorstel wordt voorgesteld om de waarden zoals BS 5930:1999+ A2:2010 aan te houden voor de schatting van het gehalte van de bijbestanddelen voor de grondbeschrijving. In tabel 6 zijn respectievelijk het voorstel voor de aanduiding voor secundaire fracties van gemengde fijne en grove gronden en voor secundaire fracties van gronden met zand en grind bestanddelen aangegeven.

sloot beter aan in de praktijk voor de lihologische beschrijving van de lagen in de ondergrond in relatie met de geologische laagopbouw. Mogelijk dat voor de beschrijving voor deze doelgroep een aparte annex wordt gemaakt om de relatie tussen de geotechnische en geologische classificatie nader te specificeren. In de ISO norm bestaat een grove indeling voor de zandfractie. In de Nationale Annex is een fijnere verdeling aangebracht die in grote lijnen aansluit bij de huidige indeling. De grens van een fijnere indeling korrelgrootte is toegestaan, echter met handhaving van de grenzen zoals in de ISO norm is vastgelegd.

Conclusies

Noten

De Nationale Annex (NA) bij de ISO norm heeft

1

Tabel 5 van ISO 14688-2:2004(E).

een aanpak, die beter aansluit op de internationale praktijk dan de huidige NEN 5104. Bij deze aanpak wordt heel sterk gekeken naar het gedrag van de grond, terwijl in de tot nu toe gehanteerde NEN 5104 de classificatie op basis van samenstelling algemeen geldend was. De methode van classificatie volgens NEN 5104

2

Tabel 2 van ISO 14688-1:2004(E).

3

Tabel 3 van ISO 14688-2:2004(E).

Tabel 4 2 Identificatie en beschrijving van organische grond [ref. 2] Aanduiding Beschrijving

NEN

Herkenbare plantaardige structuur; geen sterkte van plantaardig materiaal.

Amorf veen

Geen zichtbare plantaardige structuur, sponsachtige consistentie.

Gyttja

Humus

m atig fijn zand

fijne frac ties (<63 mȖ)

m atig grof zand

Vezelige structuur, eenvoudig te herkennen plantaardige structuur, behoudt enige sterkte.

Pseudovezelig veen

zeer grof zand uiterst grof ISO ISO 14688-1

grof zand

Grond

Organisch gehalte (≤ 2mm) in % van de droge massa

Zwak organisch

2 tot 6

Organisch

6 tot 20

Sterk organisch

> 20

uiterst fijn zeer fijn matig fijn

Vo o rst el ISO N L

matig grof

fijne frac ties (<63 mȖ)

zeer grof uiterst grof extreem grof

10

100

1000

10000

Korrelgrootte µm

Figuur 2 – Onderverdeling zandfracties volgens NEN 5104, ISO 14688-1 en voorstel Nationale Annex. Tabel 6 Kwantificerende aanduiding voor secundaire fracties van gemengde fijne en grove gronden Aanduiding Hoofdgrondsoort Geschat deel van de secundaire fractie Grove grond Fijne grond Zwak kleiig of siltig Kleiig of siltig Sterk kleiig of siltig

Tabel 5 3 Classificatie van grond op basis van organisch stofgehalte

fijn zand m iddelgrof zand

fijne frac ties (<63 mȖ) ISO N L

Vergane plantaardige en dierlijke resten; kan anorganische bestanddelen bevatten. Plantaardige resten, levende organismen en hun uitscheidingen tezamen met anorganische bestanddelen, uit de bovenste grondlaag.

uiters t fijn zand zeer fijn zand

N EN 5104

Vezelig veen

Discussie en/of opmerkingen zijn welkom en kunnen bij voorkeur via Mark Lurvink, secretaris van de NEN-normcommissie, worden ingediend: [email protected]

Zand en/of grind

Zwak zandig of grindig Zandig of grindig Sterk zandig of grindig Zwak zandig en/of grindig Zandig en/of grindig Sterk zandig of grindig 1 2

46

<5% 5 % - 20 % 1 > 20 % 1 <5% 5 % - 20 % > 20 %

Leem of klei

< 35 % 35 % - 65 % > 65 % 2

Of beschrijf de grond als fijne grond afhankelijk van engineering gedrag. Of beschrijf als grove grond afhankelijk van engineering gedrag.


15 E JAARGANG NUMMER 4 OKTOBER 2011 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR GEBRUIKERS VAN GEOKUNSTSTOFFEN

Granulaatmatras op Slanke Palen (GSP) voor kruising Hanzelijn Lelystad-Zwolle met spoorlijn Amersfoort-Zwolle

EPS2011 – 4e internationale conferentie over infrastructurele toepassingen EPS blokken (Geofoam)

K AT E R N VA N

Geokunst wordt mede mogelijk gemaakt door:

Colbond BV Postbus 9600 6800 TC Arnhem Tel. 026 - 366 4600 Fax 026 - 366 5812 [email protected] www.colbond-geosynthetics.com

NAUE GmbH & Co. KG Gewerbestr. 2 32339 Espelkamp-Fiestel – Germany Tel. +49 5743 41-0 Fax +49 5743 41-240 [email protected] www.naue.com

TEXION Geokunststoffen NV Admiraal de Boisotstraat 13 B-2000 Antwerpen – Belgium Tel. +32 (0)3 210 91 91 Fax +32 (0)3 210 91 92 www.texion.be www.geogrid.be

Hero-Folie B.V., Zevenaar Intercodam Infra BV, Almere InfraDelft BV, Delft Joosten Kunststoffen, Gendt Kem Products NV, Heist op den Berg (B) Kiwa NV, Rijswijk Kwast Consult, Houten Movares Nederland BV, Utrecht Naue GmbH & Co. KG, Espelkamp-Fiestel Nijhuis Kunststoffen, Rijssen Ooms Nederland Holding, Scharwoude Pelt & Hooykaas BV, Rotterdam

Prosé Kunststoffen BV, Britsum Quality Services BV, Bennekom Robusta BV, Genemuiden Rijkswaterstaat (Dienst Infrastructuur), Utrecht Ten Cate Geosynthetics Netherlands BV, Almelo Tensar International, ’s-Hertogenbosch Terre Armee BV, Waddinxveen T&F Handelsonderneming BV, Oosteinde Texion Geokunststoffen NV, Antwerpen Van Oord Nederland BV, Gorinchem Voorbij Funderingstechniek BV, Amsterdam Zinkcon Boskalis Baggermij., Papendrecht

De collectieve leden van de NGO zijn: Bonar Technical Fabrics NV, Zele Ceco BV, Maastricht Cofra B.V. Amsterdam Colbond BV, Arnhem CURNET CUR Bouw & Infra, Gouda Enviro Advice BV, Nieuwegein Fugro Ingenieursbureau BV, Leidschendam Deltares, Delft Rijkswaterstaat DVS (Dienst Verkeer en Scheepvaart), Delft Geoblock, Zaltbommel Geopex Products (Europe) BV, Gouderak

Grip op grond Met sterke producten van een ervaren partner in geotechniek •Stabiele (bouw)wegen

Enkagrid ® MAX voor grondstabilisatie

•Steile grondlichamen

Enkagrid ® PRO voor grondwapening

•Erosievrije oevers en taluds

Enkamat ® voor erosiepreventie

•Waterafvoer op maat

Enkadrain ® voor drainage

•Bouwrijpe grond

Colbonddrain ® voor grondconsolidatie

Colbond bv • tel. 026 366 4600 • fax 026 366 5812 • [email protected] • www.colbond.com • www.colbond-geosynthetics.nl

48

GEOKUNST – Oktober 2011

Van de redactie

Beste Geokunst lezers, In deze Geokunst onderbreken wij even de serie artikelen van Suzanne van Eekelen en haar collega’s over paalmatrassen. De paalmatras-experimenten gaan op de achtergrond onverminderd door en wij verwachten de draad weer op te pakken in de volgende Geokunst. Dat houdt u tegoed. Toch komen de paalmatras liefhebbers ook in deze uitgave aan hun trekken. Constant Brok, André de Lange en Almer van der Stoel berichten over een onlangs aangelegde gewapende grond ophoging op een variant van een paalmatrasconstructie: de GSP (granulaat op slanke palen). De matras staat op 1.460 hoge snelheidspalen. Deze constructie werd gebruikt bij de aansluiting van de Veluwelijn op de nieuwe Hanzelijn, vlak voor de IJsselbrug bij Zwolle. De heren gaan uitgebreid in op het ontwerp en de uitvoering van deze maatwerk constructie, die in hoog tempo door Dura Vermeer en tot tevredenheid van de opdrachtgever (ProRail) is uitgevoerd. Er is ruim voldoende aanbod van congressen op geokunststoffen gebied. Alleen al in het komende jaar kunt u terecht in India, Brazilië, Portugal, Peru en Japan. Een overzicht vindt u op de website van de IGS: www.geosyntheticssociety.org. Voor de meeste van ons geen haalbare kaart om al die congressen af te lopen, maar wel interessant om de ontwikkelingen op het vakgebied te volgen. In juni 2011 bezocht Milan Dus ˘kov de 4e Internationale Conferentie over Infrastructurele Toepassingen van EPS blokken (Geofoam) in Oslo. In het tweede artikel doet Milan verslag van het congres en stipt enkele interessante ontwikkelingen aan op het gebied van onderzoek en praktijk. De conferentie werd bezocht door meer dan 120 participanten uit 18 landen. Nederland was qua lezingen goed vertegenwoordigd en verzorgde 6 van de 34 presentaties. In Noorwegen wordt al 40 jaar EPS in de wegenbouw gebruikt. De Noren hebben in al die jaren veel ervaring opgedaan en juist doordat er constructies van 40 jaar oud liggen, is Noorwegen bij uitstek geschikt om onderzoek te doen naar veroudering en duurzaamheid. Interessant detail: het eerste promotie onderzoek over toepassing van EPS in de wegenbouw werd gedaan op de TU Delft. En de promovendus: Dat was Milan zelf! Ik wens u veel leesplezier met deze Geokunst. Shaun O’Hagan Eindredacteur Geokunst

Colofon Geokunst wordt uitgegeven door de

Tekstredactie

C. Sloots

Een abonnement kan worden

Nederlandse Geotextielorganisatie.

Eindredactie

S. O’Hagan

aangevraagd bij:

Het is bedoeld voor beleidsmakers,

Redactieraad

C. Brok A. Bezuijen M. Dus ˘kov J. van Dijk W. Kragten F. de Meerleer

Nederlandse Geotextielorganisatie (NGO)


www.ngo.nl

opdrachtgevers, ontwerpers, aannemers en uitvoerders van werken in de grond-, wegen waterbouw en de milieutechniek. Geokunst verschijnt vier maal per jaar en wordt op aanvraag toegezonden.

Productie

49


Postbus 7053 3430 JB Nieuwegein Tel. 030 - 605 6399 Fax 030 - 605 5249

Granulaatmatras op Slanke Palen (GSP) voor de kruising Hanzelijn Lelystad-Zwolle met spoorlijn Amersfoort-Zwolle

Prof. dr. ir. Almer van der Stoel CRUX Engineering BV & Universiteit Twente

Ing. Constant Brok HUESKER Synthetic GmbH

Ing. André de Lange Voorbij Funderingstechniek b.v.

Figuur 1 - Luchtfoto projectlocatie.

Problematiek Het bestaande maaiveld ligt op circa NAP+1,35m à 1,80m. De ophoogdikte is maximaal circa 7,6m. De grondopbouw ter plaatse van het Granulaat op Slanke Palen (GSP) is in tabel 1 gegeven. Tabel 1 Bodemopbouw Laag Bovenzijde NAP +…m Zand los/ kleiig Maaiveld Klei humeus 0,5 Veen -0,5 Zand -2,5

Onderzijde NAP +…m 0,5 -0,5 -2,5 -

Voorafgaand aan het bouwen van de landtunnel is het terrein rond de tunnel deels voorbelast geweest met zand. Deze voorbelasting heeft ten doel de zettingen als gevolg van de ophoging naast de tunnel te reduceren. De noodzaak voor het toepassen van een GSP voor de spoorlijn ter plaatse van de kruising, vindt zijn oorzaak in de omgevingsbeïnvloeding die ontstaat wanneer aangesloten moet worden op de al aanwezige tunnel(bak). Deze tunnel bestaat uit een gesloten deel met aan weerszijden een open deel. De sporen kruisen elkaar ter plaatse van het gesloten deel en de wanden van het open deel van de tunnelbak worden ontlast door de ophoging tegen de tunnel uit te voeren in een gewapende grondconstructie. Er is besloten om het baanlichaam voor de kruising aan te leggen op een paalmatrasconstructie om horizontale gronddruk tegen de open bak/kokerconstructie te voorkomen en te hoge momenten in de palen onder de gesloten tunnelbak te voorko-

men. Bovendien garandeert de constructie de stabiliteit van de gewapende grondconstructie.

Uitwerking oplossing Ten behoeve van de paalmatrasconstructie zijn als eerste de belastingen op de palen berekend. Vervolgens is voor de maatgevende belastingscombinatie in het paalpuntniveau de bijbehorende sondering beschouwd. Na het vaststellen van de uitgangspunten voor de berekening van de benodigde treksterkte van het geogrid, zijn de berekeningsmethode, uitgangspunten en resultaten voor de berekeningen van de optredende momenten in de palen gepresenteerd.

Belasting De belasting op de palen bestaat uit het statische eigen gewicht van de ophoging en de mobiele belasting vanuit de treinen. Voor de belasting vanuit de treinen is uitgegaan van twee belaste sporen. De trein op het eerste spoor levert een verticale belasting van 69kN/m2 op een strook waarvan de breedte gelijk is aan de liggerbreedte van 2,5m (OVS 00056-7.1, art. 4.2.1). De trein op het tweede spoor levert een verticale belasting van 80% van 69kN/m2 (OVS). De treinbelasting op de sporen wordt in het baanlichaam met hoogte 7,6m gespreid. De belastingspreiding is berekend met Boussinesq. De gespreide verticale belasting op paalkopniveau van beide belaste sporen is gesommeerd. De resulterende maximale representatieve belasting op paalkopniveau bedraagt circa 24kN/m2. Dit is weergegeven in figuur 2 waarin q1 en q2 de grootte van de belastingen in kN/m2 op

50


de dwarsliggers van beide sporen is. De zwarte kromme lijn is de gesommeerde verticale spanning op paalkopniveau ten gevolge van de mobiel belaste sporen. De piek is bijna 24kN/m2. Voor de berekening van de rekenwaarde van de belasting op paalkopniveau zijn twee belastingcombinaties beschouwd: 1,35(P+Q) en 1,2P + 1,5Q met P de representatieve statische belasting (eigen gewicht) en Q de representatieve mobiele belasting op paalkopniveau in kN/m2.

Paaldraagvermogen Het verticaal paaldraagvermogen is berekend met MFoundation. Het paaldraagvermogen is berekend voor paaltype: Hoge Snelheidspaal (HSP), met een paaldiameter van 273mm, paalklassefactor voor puntweerstand, αp = 1,0, factor voor schachtwrijving in zand, αs = 1,2. Omwille van de paalbelastingen en de bodemopbouw is uiteindelijk gekozen voor een paalafstand van 1,15 x 1,15m, met een benodigd paalpuntniveau van NAP -7,5m. De berekening van de trekkracht in de wapening van het granulaatmatras is gebaseerd op de methode EBGEO 6.9 (toen de ontwerpberekeningen werden uitgevoerd was de nieuwe Nederlandse CUR richtlijn nog niet beschikbaar). Hierbij zijn onder andere de volgende uitgangspunten gehanteerd: Ophoging H=7,6m. Paalafstanden in m x m: 1,15×1,15. Paalkopdiameter: 0,4m. Representatief eigen gewicht ophoging,

Samenvatting De Hanzelijn zal een nieuwe verbinding vormen tussen de Randstad en het noorden van Nederland. Hiermee zal in de toekomst de reistijd tussen Amsterdam en Groningen met ongeveer twintig minuten worden verkort. Vanaf Lelystad zal de nieuwe spoorverbinding gaan lopen via Dronten, Kampen en Hattem om te eindigen in Zwolle.Een deelproject van de Hanzelijn omvat het ontwerp en de realisatie van circa 15 km onderbouw voor de nieuwe spoorlijn tussen het Drontermeer en Zwolle. Nabij Hattem takt de Hanzelijn in op de bestaande Veluwelijn. Dit deelproject is op basis van een D&C (design & construct) contract aangenomen door Dura Vermeer Infrastructuur b.v. Met de nieuwe dienstregeling van 2013 zal het spoor in gebruik zijn.

γ = 19kN/m3. Representatieve waarde effectieve hoek van inwendige wrijving van de ophoging, φ’ = 35°. Geogrid wapening Fortrac-T waarvoor geldt: bij een rek van 2.5% bedraagt het percentage gemobiliseerde treksterkte: 17%; karakteristieke treksterkte te bepalen (iteratieve berekening). Maximale toegestane rek: ε = 3%. Belastingfactoren conform EBGEO: belastingfactor op het eigen gewicht van de ophoging: 1,35; belastingfactor op de mobiele belasting 1,5. Materiaalfactoren geogrid: Productieonzekerheden, ƒm;onz;2 = 1,00 Extrapolatie testdata ƒm;onz;1 = 1,10 Mechanische beschadiging, ƒm;mech = 1,06 Aantasting omgevingsinvloeden, ƒm;mil = 1,10 Risico constructie, ƒm;ris = 1,10 Reductiefactor kruip, ƒkr = 1,67 De benodigde karakteristieke sterktes die uit de berekeningen volgen bedragen in langsrichting (membraanwerking) 760kN/m en in dwarsrichting (membraanwerking + weerstand tegen afschuiven) 1210kN/m.

Vlak voor de nieuwe IJsselbrug is een fly-over gecreëerd waarbij de Veluwelijn via twee zijtakken wordt aangesloten op de nieuwe Hanzelijn, op een hoogte van circa NAP+8,3m. De spoorlijnen zullen dan gezamenlijk over twee sporen de IJssel passeren over een nieuwe IJsselbrug. De kruising van de twee spoorlijnen is ter plaatse van kunstwerk 540, een betonnen kokerconstructie (zie figuur 2) die als tunnel fungeert voor de spoorlijn tussen Lelystad en Zwolle. De aansluitingen op deze constructie zijn uitgevoerd als gewapende grond ophoging op een paalmatras, in ‘granulaat op slanke palen’ variant. Het ontwerp en de uitvoering worden in deze publicatie behandeld.

rekenwaarde van het moment gecombineerd met de representatieve waarde van de normaalkracht. Voor de Plaxis berekening zijn een lengte- en een dwarsdoorsnede over de paalmatrasconstructie beschouwd. In beide doorsneden is gevarieerd met het aantal en de lengte van de palen aan de rand van het matras om een geleidelijke overgang te krijgen tussen de ophoging op de paalmatrasconstructie en de ophoging daarnaast. In figuur 3 is de in Plaxis gehanteerde rekengeometrie voor de berekening van de optredende paalmomenten en buigtrekspanningen in de palen in dwarsrichting onder het matras weergegeven. In de snede dwars op de tunnel is de overgangsconstructie tussen voorbelast en niet voorbelast gebied gerealiseerd door 2 palenrijen toe te voegen (randpalen; kort dan wel lang). In de rest van de overgangsconstructie (tot kruin voorbelasting) is het matras zonder palen doorgezet. Uit het berekende momentverloop in de palen

volgt hoe (diep) de palen gewapend moeten worden. Het maximale moment in de palen onder het paalmatras bedroeg circa 43kNm.

Ontlasting betonconstructie De berekening van de gewapende grondconstructie als ontlasting van de betonnen koker / open bak is uitgevoerd volgens de Duitse norm DIN 4084 (EBGEO). Er is niet gerekend met de Nederlandse richtlijn CUR 198, die gebaseerd is op de Britse norm BS8006 en de Duitse norm DIN 4084 (EBGEO), omdat gebleken is dat bij de berekening van de interne stabiliteit abusievelijk een dubbele veiligheid wordt meegenomen waardoor er een overdimensionering plaats vindt vanaf een kerende hoogte van 3 m. Bij de berekening is vooral gekeken naar de interne stabiliteit van de gewapende grondconstructie aangezien de Plaxis berekening al de overall stabiliteit controleert. Gerekend is met de matrasconstructie als basislaag met daarboven lagen van 0,50 m dikte gewa-

Momenten Om de momenten in de palen van de GSP te bepalen zijn berekeningen verricht met behulp van het Eindige Elementen Methode (EEM) computerprogramma Plaxis. De grondlagen zijn gemodelleerd volgens het Hardening Soil model. De belasting in de palen en het geogrid is als volgt bepaald: Vaststelling van de maatgevende bouwfase in de representatieve berekening; Het resultaat van de negatief werkende belasting, te weten het buigend moment in de palen is vermenigvuldigd met belastingfactor 1,35. Voor de bepaling van de buigtrekkrachten is de

Figuur 2 - Belasting op paalkopniveau door belasting op twee sporen na belastingspreiding in kPa.

51


pend met geogrids van het type Fortrac T. Diverse doorsneden met variërende hoogtes zijn doorgerekend.

Uitvoering palen De zettingsvrije paalmatrasconstructies zijn gefundeerd op in totaal 1.460 Hoge Snelheids Palen (HSP) met een lengte van 10,15m en een diameter van 273 mm, welke in september 2010 zijn aangebracht. De benodigde paalwapening is uitgevoerd

in de vorm van stalen korven met een lengte van 5,60 – 6,60 m. Op de palen zijn in het werk gestorte paalkappen aangebracht met een diameter van 400mm, om de overspanning tussen de palen/ paalkappen en daarmee de benodigde gridkrachten te reduceren. Foto’s 5 en 6 geven een impressie van de uitvoering.

Uitvoering matras en wand Zowel voor de beide matrasconstructies als voor

beide ontlastingsconstructies van gewapende grond zijn seperate legplannen vervaardigd. Nadat de paalkappen zijn uitgehard wordt tussen de palen zand aangevuld tot een hoogte van 10 cm boven de paalkap. Dit zandpakket wordt niet verdicht aangezien dit op termijn toch moet wegzakken en verdichten van het zand nu kan leiden tot beschadiging van de paalkappen. Vervolgens wordt er een steunbekisting uitgezet rond het matras en tegen de betonwand komt een glijbekisting. Deze glijbekisting wordt tijdens de bouw mee omhoog getrokken zodat er een kier ontstaat tussen de opgebouwde gewapende grond en de betonwand. De gronddrukontlasting is hiermee een feit. De paalstramienen worden verklikt op de bekisting zodat men weet waar overlap van geogrids moeten plaats vinden. In de matrasconstructie zijn 1200, 800 en 600 kN/m geogrid toegepast. Tijdens het verleggen mag nog geen materieel op de met zand afgewerkte werkvloer komen. Vanwege de aanwezige betonnenkoker konden de geogrids maar vanaf 2 zijdes worden aangebracht. Figuur 7 en 8 geven bouwactiviteiten van het matras weer. De matrasconstructie, dik 70 cm, wordt in 2 lagen aangevuld met menggranulaat 0/31,5 en dan pas verdicht. Nadat de verdichting is goedgekeurd wordt de ontlastingswand opgebouwd met geogrids van het type Fortrac 80/30-30 T en Fortrac 55/30-20 T in lagen van 0,50 m. Vanwege vormvastheid wordt aan de kopse kant menggranulaat toegepast over een diepte circa 0,50 m met daarachter zand. De gewapende grond wordt getrapt afgebouwd en door een folie, die verbonden wordt met een metalen strip aan de betonwand, wordt de kier met een breedte van 15 cm, afgesloten. Hierop komt een afdeklaagje grond. Figuren 9 en 10 geven bouwactiviteiten van de ontlastingsconstructie weer.

Figuur 3 - Dwarsdoorsnede paalmatrasconstructie.

Conclusie In relatief zeer korte tijd hebben ontwerp en uitvoering van dit GSP geleid tot een maatwerkoplossing die de mogelijke problematiek ten aanzien van omgevingsbeïnvloeding van de (palen van) de tunnelbakconstructie volledig heeft verholpen. De flexibiliteit van de GSP- en wandoplossing hebben er bovendien voor gezorgd dat ook de lastige detaillering bij de (immers niet haakse) aansluiting op de tunnel, toch succesvol en met goedkeuring van ProRail heeft kunnen plaatsvinden. De auteurs danken ProRail en Dura Vermeer voor het verlenen van hun medewerking aan het tot stand komen van deze publicatie.

Figuur 4 - Lengtedoorsnede paalmatrasconstructie.

52


GRANULAATMATRAS OP SLANKE PALEN

Figuur 5 - Vervaardiging palen in uitvoering.

Figuur 6 - Luchtfoto.

Figuur 7 - Aanbrengen geogrids.

Figuur 8 - Matras klaar om gevuld te worden.

Figuur 9 - Opbouw eerste laag.

Figuur 10 - Getrapte opbouw gereed.

53


Tussen 6 en 8 juni jl. hebben meer dan 120 participanten uit 18 landen (van alle continenten op Australië en Antarctica na) hun evaringen uitgewisseld over allerlei aspecten van de implementatie van EPS blokken (Geofoam) in infrastructurele constructies. De conferentie is onder het motto ‘Be bright - think light – and do it right’ georganiseerd door de Norwegian Public Roads Administration (www.EPS2011.no). De voorgaande drie conferenties zijn gehouden in Oslo (1985), Tokyo (1996) en Salt Lake City (2001), gelieerd aan destijds ter plaatse gerealiseerde grote projecten. Het is al 40 jaar geleden dat EPS blokken voor de eerste keer in een Noorse wegconstructie zijn toegepast. Destijds met de bedoeling om onderliggende lagen tegen vorstinvloeden te beschermen. Eenmaal bevrijd van koudwatervrees hebben ingenieurs en onderzoekers uit de hele wereld de toepassings¬mogelijkheden enorm uitgebreid. Het EPS (Geofoam) is met 15-35 kg/m3 veel lichter dan welk ander civiel technisch materiaal dan ook. De mogelijkheden voor drastische gewichtreductie ten opzichte van conventionele ophoogmaterialen spreken voor zich. Natuurlijk moeten de ingenieurs er rekening houden met specifieke materiaaleigenschappen zoals relatief lage stijfheid. Desondanks durven onze Noorse collega’s inmiddels zelfs bruggen direct op EPS te funderen (zie figuur 1). In Japan worden hiermee meer dan 20 m hoge wegverbredingen op steile instabiele hellingen gebouwd conform de strengste voorschriften voor extreme aardbevingssituaties. In Nederland wordt de bouwmethodiek met EPS blokken sinds 1985 omvangrijk toegepast. Het voorkomen of minimaliseren van de zettingen in combinatie met korte bouwtijd is bijna altijd de reden. Anno nu overschrijdt het jaarlijks volume gebruikt in de GWW 100.000 m3. Daarmee is de Nederlandse ingenieurs praktijk een van de gevorderden in de wereld, zeker gezien de landsgrootte. Vanzelfsprekend ligt daaraan ten grondslag de door de jaren heen opgebouwde expertise. Zo is er op de technische universiteit Delft het mondiaal eerste promotieonderzoek over dit soort

toepassingen van EPS utgevoerd. Shell was hoofdfinancier, in een later stadium bijgestaan door de Dienst Weg- en Waterbouwkunde van Rijkswaterstaat en en Stybenex. Op die manier verworven kennis is in 2000 samengevat in de praktische richtlijnen (CROW publicatie 150.) Uiteraard ging er ook deze keer in Oslo een prominent deel van de bijdragen en presentaties op de conferentie over onze projecten en bevindingen.

Conferentie-impressie Het eerste wat opviel was de afwezigheid van traditioneel omvangrijke Japanse delegatie. Tot nu toe vormden Japanners altijd ten minste een vijfde van de participanten. Logisch, gezien de vooraanstaande rol in zowel de variatie in projecten als het absoluut volume van toegepast EPS in de laatste twee decennia. Juist het voortdurende succes en bewezen robuustheid van lichtgewicht constructies tijdens de aardbevingen resulteerde in Japans ‘verzuim’. In verband met cataclysmeachtige aardbevingen tsunami-schade moesten Japanse collega’s terstond ervoor de herstelplannen uitwerken. Al eerder ingediende papers uit dat land zijn door onze Noorse gastheren gepresenteerd. Het bestaan van 40 jaar oude lichtgewicht constructies stelde de Noren in staat om (laboratorium)onderzoek te doen naar de oude ontgraven blokken. Er worden immers voordurend vragen gesteld over langtermijn materiaalgedrag en duurzaamheid. Het uitgebreid onderzoek wees op onveranderde mechanische eigenschappen en heel lage wateropname. De enige uitzondering vormen de overbelaste monsters. (Volkomen in overeenstemming met de bevindingen uit het promotieonderzoek in Delft en de waarschuwingen in CROW publicatie 150). De collega’s uit de Verenigde Staten werken aan het actualiseren van eigen toepassingsrichtlijnen. Veel aandacht wordt erin besteed aan de situaties met problematische stabiliteit van de hellingen. Meer relevant voor onze polderlandschap zijn de ervaringen met grootschalige ophogingen in de gebieden met samendrukbare sedimenten. In dat opzicht vervullen prof. Dawit Negussey met zijn Geofoam Research Center in Syracusa Univer-

54


Be bri - thinkglht and do i ight t right

40 years as light wof experience w ith EPS eight mat erial in No sh and sou rway

- Still fre

nd after

years in

the groun

d

- 0953-1 1

Inleiding

Dr.ir. M. Dus ˘kov InfraDelft bv

grafisk.senter @vegvesen.n o

EPS 2011 4e internationale conferentie over infrastructurele toepassingen van EPS blokken (Geofoam)

Figuur 1 - Motto van de conferentie EPS2011 met de brugophoging in Noorwegen waar EPS blokken tevens als de enige fundering (geen palen) voor de brugconstructie fungeren.

sity en prof. Steven Bartlett van de University of Utah al lang de voortrekkende rol. Behalve onderzoeksactiviteiten betreft hun inbreng ontwerpbijdragen en langdurige monitoring van verschillende lichtgewicht wegconstructies. Griekenland is een van de landen waar in korte tijd grote relevante projecten zijn gerealiseerd. Met 65.000 m3 springt de 1000 m lange en tot 8,5 hoge lichtgewicht ophoging voor de snelweg AthensThessaloniki in het oog. Het betrof een herstelconstructie nadat de fundering over de gehele lengte was bezweken. De locale ondergrond bestaat daar uit maritieme klei. Verder speelden daar seismische aspecten een rol van betekenis. Het succes is niet onopgemerkt gebleven door de relatief grote Turkse delegatie vanwege soortgelijke civiel technische condities in deze twee buurlanden.

Nederlandse inbreng Met een zevental papers en 6 van in totaal 34 presentaties plus de deelname in een vierkoppig internationaal scientific comité is de inbreng uit Nederland aanzienlijk geweest. Conform de traditie en in proportie met de omvang van de met EPS gerealiseerde projecten trouwens. Een drietal papers ging om de case studies (M. Dus ˘kov en E. Nijhuis over de A2 en de N207 en M. Dus ˘kov en J. Hogerwerf over de Hanzelijn). De andere twee bijdragen betroffen de kostenvergelijking voor respectievelijk de wegverbredingen en brugtoegangswegen (M. Dus ˘kov en P. Waarts en van A. Venmans en E. Kwast). De zesde paper beschreef de resultaten van een tweejarig monitorings-

Samenvatting In Oslo hebben experts uit 18 landen actuele ervaringen uitgewisseld over toepassingen van EPS blokken (Geofoam) in infrastructurele projecten. In Nederland wordt met onze slappe ondergrond jaarlijks meer dan 100.000 m3 EPS toegepast,voornamelijk in wegophogingen. In de Verenigde Staten wordt EPS gebruikt zowel daar waar zettingen te verwachten zijn als bij potentieel onstabiele hellingen. Traditioneel worden de grootste volumes (meer dan 250.000 m3 per

jaar) in Japanse projecten ingebouwd, vooral omdat dit materiaal uitermate geschikt is in aardbevingsgevoelige gebieden. De goede stabiliteit bij aardbevingen is ook een van de redenen voor EPS gebruik in een recentelijk afgerond groot project in Griekenland. Dit artikel geeft een beknopt overzicht van de mondiale ontwikkelingen op het gebied van EPS in zowel ingenieurspraktijk als universitair onderzoek.

Figuur 2 - Deelnemers in de zaal tijdens de conferentie EPS2011.

Figuur 3 - Een van de 6 Nederlandse (van in totaal 34) presentaties.

programma op de A15 (M. Dus ˘kov) terwijl in de laatste Nederlandse bijdrage H. Tepper de details presenteerde over de productstandaard voor EPS in civiel technische toepassingen (EN 14933). Het bleek nogmaals dat in Nederland dankzij het aanwezige expertise en het gebruik van moderne softwarepakketten zoals Plaxis zeer economisch wordt gebouwd. Dankzij ontstane state-of-the-art kennis over EPS materiaaleigenschappen en veel praktijkervaring blijven de gehanteerde veiligheidsmarges beperkt. Zo kunnen wij nauwkeurig ontwerpen en economisch bouwen met EPS blokken zonder nadelige consequenties voor de levensduur van lichtgewicht constructies.

Conferentie initiatieven Er komen steeds nieuwe landen bij waar de oplossingen met lichtgewicht constructies EPS een onderdeel van de regionale ingenieurspraktijk vormt. Dit jaar geldt dat bijvoorbeeld voor de Filippijnen. Unieke eigenschappen van Geofoam maken er duurzame oorzaakgerichte oplossingen mogelijk voor de problemen waarvoor conventionele ophoogmaterialen alleen op symptomen gerichte tijdelijke oplossingen bieden. Het toepassingsgebied is bijzonder groot en divers. Dan hebben wie het over delta’s, hellingen met problematische stabiliteit, gebieden met samendrukbare sedimenten, door gletsjers gevormde discontinuïteiten en seismisch gevoelige tracés. De ingediende en gepresenteerde papers wijzen op ongelijk expertiseniveaus op mondiaal niveau.

Figuur 4 - Omvangrijke lichtgewicht constructies met EPS blokken aan weerszijden van het spoor bij Alphen a/d Rijn, een van de gepresenteerde case studies uit Nederland.

Op zich iets logisch maar de regionale ontwerpmethodieken voor soortgelijke problemen verschillen in sommige gevallen onnodig veel. Omwille van betere expertisetoegankelijkheid is uit Nederland het idee voorgesteld om een internationaal expertcomité te vormen met de deskun-

55


digen uit Noorwegen, Nederland, VS en Japan. De Noorse Public Roads Agency ondersteunt de initiatief en wil een deel van het benodigde budget bekostigen. In de komende maanden zal de bereidheid in andere landen/regio’s worden onderzocht.

Agenda Op het moment van verschijnen van dit nummer waren de volgende cursussen en symposia bekend. Wij verwijzen naar de websites van de organisatoren.

Toepassing van folieconstructies in de infrastructuur 29 november – Deltares Academy Paalfunderingen voor civiele constructies – 1 december – PAO

Cursussen

Symposia, lezingen

Basiscursus damwanden ontwerpen met D-Sheet Piling 27 september – Deltares Academy

Middagsymposium Beton en funderingen, Ede – 22 september – KIVI Geotechniekdag – 10 november – CUR en KIVI KIVI Lezingenavond – 30 november – Ingenieursbureau Amsterdam

Eurocode 7: Geotechniek – 6 oktober – PAO Aan de grond zitten – 21 oktober – Deltares Academy

Internationale congressen (2012)

Funderingen ontwerpen en toetsen met D-Foundations 10 november – Deltares Academy

4th International Conference on Grouting and Deep Mixing 15-18 februari 2012 – New Orleans, United States

Eurocode 8: Earthquake Engineering – 10-11 november – PAO Leren van geotechnisch falen – 16 november – PAO Gevorderdencursus damwanden ontwerpen met D-Sheet Piling 17 november – Deltares Academy Stabiliteit van grondlichamen berekenen met D-Geo Stability 22 november – Deltares Academy

Informatie en aanmelding Betonvereniging COB CROW CUR Deltares Academy Elsevier Opleidingen

www.betonvereniging.nl www.cob.nl www.crow.nl www.cur.nl www.deltaresacademy.nl www.elsevieropleidingen.nl

+31-0-182-539233 +31-0-182-540660 +31-0-318-695300 +31-0-182-540600 +31-0-88-3357500 +31-0-78-6253888

TC211 IS-GI Recent Research, Advances & Execution aspects of Ground Improvement Works 30 mei t/m 1 juni 2012 – Brussel, België Second International Conference on Performance-Based Design in Earthquake Geotechnical Engineering 28-30 mei 2012 –Taormina, Italië

Deltares

www.deltares.nl

+31-0-15-2693500

KIVI NIRI NGO NSTT PAO Plaxis b.v. TI-KVIV

www.kiviniria.net www.ngo.nl www.nstt.nl www.pao.tudelft.nl www.plaxis.nl www.ti.kviv.be

+31-0-70-3919890 +31-0-30-6056399 +31-0-182-567380 +31-0-15-2784618 +31-0-15-2517720 +32-0-3-2600840

In Geotechniek ‘lift’ uw nieuwsbrief mee naar iedereen van belang in de wereld van geotechniek. Informeer naar de mogelijkheden: [email protected]


Ontwat ate at er eren van an slib sl Wapene ene en ne en van n grond g

BetonBeto nwap pe pe eni ening

Erosiecont c nttrole role van ng grrond en n rotse o sen n

Sportveld v eld e en e pa en p ar kings par

OeverOev ererverde ded ded e iging

Weten en do doo oor oo o o meten

Optimale inzet van kennis en ervaring met geokunststoffen:

A ich Afd ch htin ti tingen

G uidsw Gel dsw swanden sw w

ontdek de ‘TEXION-touch’.

Drainage ai ge en en inff i ltrat rat atie ie

Weg Wegen We eg e gen

Asfalt alttalt altwap wapening ap pen g Bes e rmi Besche rrm m i ng mi zee e b od em

TEXION GEOKUNSTSTOFFEN NV - Admiraal de Boisotstraat 13 - 2000 Antwerpen - België - Tel. +32 (0)3 210 91 91 - Fax +32 (0)3 210 91 92 - www.texion.be

kunst INCLUSIEF JAARGANG 15 NUMMER 4 OKTOBER 2011 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

Recommend Documents