jaar kunst INCLUSIEF JAARGANG 15 NUMMER 1 JANUARI 2011 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

JAARGANG 15

NUMMER 1 JANUARI 2011

ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

r a ja

INTERVIEW MET OUD-VOORZITTER GEERHARD HANNINK VAKBLAD GEOTECHNIEK 15 JAAR

ONGEDRAINEERDE STERKTE VAN SLAPPE NEDERLANDSE GROND DEEL II

‘LEAKFINDER’: OPSPOREN LEKKAGES MET INFRAROOD

LEKDETECTIE BIJ BOUWPUTTEN

ERVARINGEN REALISATIE BOORTUNNELS RANDSTADRAIL ROTTERDAM

SCHIJNBARE COHESIE VAN ONVERZADIGDE GRONDEN

INCLUSIEF

kunst

Heeft uw communicatie E nspiratie nodig? Uw huisstijl is aan restyling toe? Uw nieuwsbrief mag weer eens nieuw ogen? Uw drukwerk moet managed worden i.p.v. gedaan? Uw fotografie weer in professionele handen? In concept, financiering, vorm en productie: laat u Enspireren door onze creativiteit en ervaring. Vraag een vergelijkende offerte aan via 010 - 425 6544 of [email protected].

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

Van de redactie Beste lezers, Ademloos en vol verwachting keek de wereld naar 33 Chileense mijnwerkers die twee maanden op een diepte van ruim 700 meter onder de ondergrond verbleven. Wat een onzekerheid moeten de families en ook de mannen onder de grond hebben gevoeld. Onder enorme belangstelling werden ze één voor één als helden naar boven gehaald en in de armen gesloten. Hun redding werd als nationaal feest gevierd en tot aan China keken miljoenen mensen toe. De media sprongen erop en de filmrechten waren snel verkocht. Die heldenstatus valt niet veel werkers in de ondergrond ten deel en gelukkig wordt ook niet elke dag voor hun leven gevreesd. Beseffen we ons wel voldoende dat voor vele ondergrondse werken mensen hun leven elke dag weer in meer of mindere mate op het spel zetten? Een paar jaar geleden liet ik me door een koker tot een diepte van slechts 25 meter onder het caisson aan het Damrak zakken en kwam daar in een totaal andere wereld terecht. De mannen (tja, meestal zijn het dat wel) die daar elke dag werkten

verdienen voor mij ook die heldenstatus. En heeft u al eens geprobeerd een paar tanden te wisselen van een boormachine? Ik moet er niet aan denken. Toen op ongeveer hetzelfde moment in Hongarije een dam bezweek overspoelde een heel dorp met giftige modder. Gevalletje achterstallig onderhoud misschien? Daar valt de komende vijftien jaar nog niet veel te vieren. En hoe zit dat dan in Nederland? Hier maken we ons druk om een nieuw kabinet (zit het er nog?) en de bezuinigingen. En in België, nog geen kabinet misschien? Niet direct iets om te vieren, maar ‘gered’ hoeven we toch ook echt niet te worden. Iets waar zeker niet op bezuinigd is, is deze jubileumuitgave van ons vakblad. Vieren doen we de eerste editie van de 15e jaargang zeker. U krijgt dit keer zeer mooie artikelen over de aanleg van de boortunnel voor Randstadrail en wel twee artikelen over lekdetectie bij bouwputten, dat kan geen toeval zijn. Maar er is meer; de redactie blikt terug op de allereerste jaargang van het vakblad, waar ging het toen over en hoe zien we dat nu?

We hebben een interview met de man die dit blad jarenlang, samen met de uitgever, met veel liefde heeft gemaakt. U komt zelf ook ruimschoots aan het woord met uitlatingen die u deed over dit blad, het maakt de redactie trots dit allemaal te lezen. Het deed me denken over hoe dit blad er in 2025 uit zal zien. Terugkijkend op de eerste jaargang blijkt dat je met voorspellingen voorzichtig moet zijn. Ik durf er toch wel een paar aan. We lezen nu nog relatief weinig over CO2 en klimaat, dat valt ze tegen die tijd vast wel op. Verkopen we dan nog palen en kubieke meters grond of leveren we draagkracht, mobiliteit, ondergrondse ruimtes en/of veiligheid op maat? Stil zitten gaan we in ieder geval niet doen, want zoals Albert Einstein het al zei: ‘Life is like riding a bicycle. To keep your balance you must keep moving’. Laten we dat ook maar vieren. Mandy Korff Namens de redactie en uitgever

Redactie België: Monika de Vos (WTCB) en Koenraad Thooft (De Nayer Instituut).

Redactie Nederland: v.l.n.r. Robert Diederiks (Uitgeverij Educom BV), Martin de Kant (Royal Haskoning), Roel Brouwer (VWS Geotechniek), Mandy Korff (Deltares) en Henk Brassinga (Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam).

1

GEOT ECHNIEK – Januari 2011

Hoofd- en Sub-sponsors Hoofdsponsor

Stieltjesweg 2 2628 CK Delft Tel. 088 - 335 7200

www.deltares.nl

Sub-sponsors

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

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

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

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

Rijksstraatweg 22F 2171 AL Sassenheim Tel. 071-301 92 51 www.geo-explorer.nl

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

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

Westbaan 240 Tel. 0172-427 800 2841 MC Moordrecht Fax 0172-427 801 www.geomil.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


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

Mede-ondersteuners Arcadis Nederland BV

CRUX Engineering 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

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

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

Jetmix BV SBR

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

Colofon 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 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. Jonker, ing. A. Kant, ing. M. de Korff, mw. ir. M. Lange, drs. G. de Mathijssen, ir. F.A.J.M. Schippers, ing. R.J. Schouten, ir. C.P.

GEOTECHNIEK JAARGANG 15 – NUMMER 1 JANUARI 2011 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. Uitgever/bladmanager Uitgeverij Educom BV R.P.H. Diederiks

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

Seters, ir. A.J. van Smienk, ing. E. Steenbrink, ing. R. Storteboom, O. Thooft, dr. ir. K.

Geotechniek is een uitgave van Uitgeverij Educom BV

Vos, mw. ir. M. de Waal, van der Wibbens, G.

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

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.

© Copyrights

Lezersservice Adresmutaties doorgeven via ons e-mailadres: [email protected] Cover Foto Aeroview, Dick Sellenraad

Uitgeverij Educom BV Januari 2011 Niets uit deze uitgave mag worden gereproduceerd door middel van boekdruk, foto-offset, fotokopie, microfilm of welke andere methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever. © ISSN 1386 - 2758

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]


Geef vorm aan uw innovatieprojecten Vlaams Project van Thematische Innovatiestimulering ‘Speciale Funderingstechnieken’

www.tis-sft.wtcb.be Partners:

KATHOLIEKE UNIVERSITEIT

LEUVEN

Met steun van: Instituut voor de aanmoediging van Innovatie voor Wetenschap en Technologie in Vlaanderen

Contact:

WTCB, ir. Noël Huybrechts Lombardstraat 42 B-1000 BRUSSEL Telefoon +32 2 655 77 11 E-mail [email protected]

Om de concurrentiepositie van de Vlaamse bouwbedrijven in de context van de Europese eenheidsmarkt te verstevigen en om hen te informeren over en te ondersteunen bij hun innovatieprocessen, richtte het Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf (WTCB) - in samenwerking met de Belgische Vereniging van Funderingsaannemers (ABEF) en de Katholieke Universiteit Leuven (KUL) - het door het IWT gesubsidieerde project van Thematische Innovatiestimulering (TIS) 'Speciale funderingstechnieken' op. Er zal vooral aandacht besteed worden aan de volgende innovatiepistes: • innovaties m.b.t. de uitvoering van speciale funderingstechnieken, • toepassing van geavanceerde monitoringsystemen voor speciale funderingstechnieken, • aanwending van nieuwe materialen bij speciale funderingstechnieken, • toepassing van technieken voor risicobeheersing en nieuwe ontwerpmethoden, • innovatieve technieken, ontwikkeld voor het gebruik, de renovatie en de versteviging van bestaande funderingssystemen, • funderingstechnieken voor de energievoorziening van gebouwen. Het TIS-project zal trachten het kennisniveau in zijn ruime doelgroep (funderingsbedrijven, materiaalfabrikanten, monitoringindustrie, bouwheren, ontwerpers,…) te verhogen, synergieën tussen de geïnteresseerden op te sporen en het bestaande innovatiepotentieel te onderzoeken en verder te ontwikkelen. Bouwbedrijven kunnen tevens een beroep doen op concrete hulp bij het definiëren en vormgeven van hun innovatieprojecten. Geïnteresseerden vinden op de website een aanmeldingsformulier.

Inhoud 1 Van de Redactie – 6/11 Actueel – 15 Gesignaleerd – 19 SBR-info – 21 Ingezonden – 23 KIVI NIRIA rubriek 24 CUR Bouw & Infra – 26 Normen en waarden – 31 SBR – 86 The Magic of Geotechnics – 88 Agenda

16

12 Interview Geerhard Hannink: ‘Geotechniek hét platform voor geotechnisch Nederland’

Nieuws onder de grond: Vakblad Geotechniek 15 jaar

Peter Juijn

Ir. Mandy Korff, Ing. Martin de Kant, Ir. Roel Brouwer, Ing. Henk Brassinga

32

42

30

24a Calais

Ervaringen van de realisatie boortunnels RandstadRail Rotterdam

Ongedraineerde sterkte van slappe Nederlandse grond Deel II

Ir. Diederik van Zanten

Dr. Ir. Evert den Haan

60

54 ‘Leakfinder’: opsporen van lekkages van in den natte ontgraven bouwkuipen met infrarood

Lekdetectie bij bouwputten

Drs. Gilles Colard, Ing. Onno Langhorst, Rene Bolhuis

Ir. Roel Brouwer, Ing. Fred Veldhuizen

Toepassing van de elektrische potentiaalmethode

66 Schijnbare cohesie van onverzadigde gronden Ir. Valérie Whenham, Ir. Monika De Vos

75 Geokunst

Onafhankelijk vakblad voor gebruikers van geokunststoffen

78

82 3,60 m.

Stabiliteit van zandgevulde geotextiele tubes onder golfaanval Ir. Paul van Steeg. Ing. Erik Vastenburg, Dr.Ir. Adam Bezuijen

5


Geokunst: 15 jaar katern van Geotechniek

Actueel Onder redactie van Robert Diederiks

De heer De Quelery van de TU Delft (links) en de heer Nieboer van Witteveen+Bos (rechts) hebben de overeenkomst ondertekend.

TU Delft en Witteveen+Bos gaan intensiever samenwerken Ingenieursbureau Witteveen+Bos en de faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen (CiTG) van de TU Delft hebben een samenwerkingsovereenkomst gesloten voor het ondersteunen van onderzoeken onderwijsfaciliteiten. De overeenkomst is oktober jl. ondertekend door prof. ir. Louis de Quelerij, decaan van de faculteit CiTG en ir. Henk Nieboer, directeur van Witteveen+Bos. De samenwerking vindt plaats in het kader van het vernieuwingsplan Civiele Techniek van de TUD. Met dit plan wordt meer aandacht besteed aan vraagstukken die samenhangen met het wonen in deltagebieden, met specifieke uitdagingen rond water, mobiliteit en bouw. ‘Voor ons als kennisintensief bedrijf zijn dergelijke intensieve samenwerkingrelaties met hogescholen en universiteiten van groot belang voor de verwezenlijking van onze strategische doelstellingen’, aldus Henk Nieboer. De overeenkomst is een concrete invulling van het convenant dat beide partijen in december 2009 ondertekenden. In de overeenkomst is vastgelegd hoe Witteveen+Bos een inhoudelijke en materiële bijdrage gaat leveren aan de hoofdthema’s Deltatechnologie, Bouw & Infrastructuur en Transport. De TUD heeft met de sector een onderzoeken onderwijsagenda opgesteld voor deze thema’s. Witteveen+Bos neemt onder meer deel aan thematische adviesgroepen, draagt bij aan onderwijsactiviteiten en financiert vraaggestuurd onderzoek en leerstoelen.

Louis de Quelerij markeert de investering van Witteveen+Bos en de andere sectorpartijen als de overgang naar een meer intensieve samenwerking van de TU Delft met de civieltechnische sector. ‘Wij vragen de bedrijven meer na te denken over de lange termijn behoefte op het gebied van onderwijs en onderzoek, terwijl onze hoogleraren hun programmering beter zullen afstemmen op deze behoefte. Dit zal bijdragen aan een permanente kwaliteitsverbetering van zowel de sector als de faculteit’, aldus De Quelerij.

Geotechniek in beweging, praktijkgids voor risicogestuurd werken De bouwen infrastructuur sector is volop in beweging. Eisen worden strenger, budgetten staan onder druk. Overlast is niet meer acceptabel. Geotechnisch falen binnen projecten, zoals verzakkingen en lekkages, is nog minder welkom dan het al was. De geotechniek moet dus mee bewegen. Vooral door explicieter met onzekerheid om te gaan. En wel op een inzichtelijke, gestructureerde en continue wijze. De nieuwe praktijkgids ‘Geotechniek in beweging’ is hierbij behulpzaam. Het heeft alle beschikbare kennis en ervaring over expliciet risicogestuurd werken binnen de geotechniek gebundeld en gepresenteerd op een direct toepasbare manier.

6


WAAROM JUIST DEZE PRAKTIJKGIDS? Om in een behoefte te voorzien. Een behoefte aan direct toepasbare en in de praktijk bewezen kennis over expliciet risicogestuurd werken binnen de geotechniek, in alle fasen van bouwen infrastructuurprojecten. De praktijk heeft bewezen dat dit niet vanzelf gaat. De betrokken organisaties, opdrachtgevers, opdrachtnemers en adviseurs, dienen daarvoor de juiste organisatorische voorwaarden te scheppen. Die voorwaarden ontstaan niet spontaan. Hoe je dat in de praktijk doet, het uitvoeren van expliciet risicogestuurde geotechniek, door het scheppen van de juiste organisatorische voorwaarden, daarover gaat deze praktijkgids. Het is gebaseerd op de laatste wetenschappelijke inzichten en kan letterlijk als gids dienen. VOOR WIE? Deze praktijkgids is speciaal geschreven voor geotechnische professionals, hun leidinggevenden en risicomanagers. Voor mensen die inhoudelijk, of vanuit een andere rol, te maken hebben met geotechniek en de bijbehorende onzekerheden. En die de ambitie hebben om die geotechniek optimaal te benutten, voor het realiseren van succesvolle projecten binnen steeds strakkere randvoorwaarden. INHOUD De praktijkgids begint met een korte beschrijving van de realiteit en ambitie van de geotechniek. De kern van de gids wordt gevormd door twee hoofdstukken. Een hoofdstuk, waarin het proces van de risicogestuurde werkwijze wordt beschreven, en een hoofdstuk over de organisatie. Hierin staan de benodigde voorwaarden voor de organisatiestructuur en de organisatiecultuur. De praktijkgids eindigt met tien harde lessen uit de praktijk. AUTEUR EN UITGEVER ‘Geotechniek in Beweging’ is een uitgave van Deltares, i.s.m Van Staveren Risk Management (VSRM). De auteur, dr. ir. Martin van Staveren MBA, heeft bijna 20 jaar gewerkt bij Deltares, instituut voor deltatechnologie. Van Staveren ondersteunt nu vanuit organisatieadvies-bureau VSRM (project)organisaties met het implementeren en optimaliseren van risicomanagement in de dagelijkse praktijk. Deltares ontwikkelt state-of-the-art kennis op het gebied van geo-technisch risicomanagement en heeft jarenlange ervaring met de toepassing

Actueel hiervan in complexe bouwprojecten. De praktijkgids is te downloaden op www.vsrm.nl/ over-risk-management of kosteloos te bestellen via [email protected].

Wiimote nu ook officiële wetenschappelijke sensor Een gehackte Wiimote kan een geschikte sensor zijn voor hydrologisch onderzoek. Dat wordt bevestigd door de publicatie van de Delftse onderzoekers Rolf Hut, Steven Weijs en Willem Luxemburg in het wetenschappelijke tijdschrift Water Resources Research. Het blad Wired had er al eerder aandacht aan besteed, maar met deze wetenschappelijke publicatie is hij dus ook officieel erkend als sensor door de wetenschappelijke wereld: de Wiimote. De controller, normaal gesproken behorend bij de spelcomputer Nintendo Wii, kan in sommige gevallen prima als hydrologische sensor worden ingezet. Hij kost bovendien slechts 40 dollar. Bij normaal gebruik meten verschillende sensoren de stand van de Wiimote en de positie ten opzichte van de televisie. De spelcomputer weet dus waar de controller zich precies bevindt en ook hoe die vastgehouden wordt. De Wiimote bevat drie versnellingsmeters en een infraroodcamera met ingebouwde source tracking. Het apparaat communiceert via Bluetooth. Door het werk van hackers is het bovendien eenvoudig geworden om de Wiimote te laten communiceren met een standaard personal computer. Met een drijvende verdampingspan als voorbeeld, lieten de Delftse onderzoekers in de publicatie in Water Resources Research zien dat de Wiimote, een goede aanvulling is voor de ‘gereedschapskist’ van de hydroloog.

De prijsuitreiking: Wouter Stapel is de derde persoon van rechts.

DHV wint met Ikonderzoekwater.nl internationale prijs

wereldwijde netwerkorganisatie van 10.000 waterprofessionals. De jury is volgens hem vooral te spreken over het meetbare succes van Ikonderzoekwater.nl.

Het wervingsproject voor waterprofessionals Ikonderzoekwater.nl, een initiatief van strategisch wateradviseur Wouter Stapel bij advies- en ingenieursbureau DHV, is internationaal in de prijzen gevallen. De International Water Association (IWA) heeft Ikonderzoekwater.nl uitverkozen tot beste marketing- en communicatieprogramma wereldwijd.

Afgelopen schooljaar deden 70 eindexamenleerlingen mee uit de provincie Utrecht, ondersteund door 20 leraren en 30 waterprofessionals van ingenieursbureaus, waterschappen en gemeenten en de provincie. Ikonderzoekwater.nl startte in 2008 succesvol op het Christelijk Lyceum Zeist. Het lopende schooljaar draait het programma naast de provincie Utrecht ook in de provincies Zeeland, Zuid-Holland, Gelderland, Overijssel en Friesland.

De IWA heeft op het World Water Congress in Montréal, Canada, in totaal in vijf categorieën prijzen uitgereikt. Ikonderzoekwater.nl heeft niet alleen de prijs gewonnen in de categorie voor het beste wervingsprogramma voor waterprofessionals, maar ook heeft de jury het project verkozen tot algemeen winnaar van de Marketing and Communications Award 2010.

Stapel: ‘De Nederlandse watersector verwacht over enkele jaren te kampen met duizenden onvervulbare vacatures op het gebied van watertechnologie en hoogwaterbescherming. Met Ikonderzoekwater.nl willen we meer eindexamenleerlingen inspireren voor een wateropleiding’.

Het programma is, in samenwerking met het Junior College Utrecht van de Universiteit Utrecht, opgezet om HAVO- en VWO-eindexamenleerlingen enthousiast te maken voor een wateropleiding. Groepjes leerlingen krijgen hierbij de gelegenheid om hun profielwerkstuk voor het eindexamen uit te voeren binnen een waterorganisatie, begeleid door waterdeskundigen. Een mooie gelegenheid om kennis te maken met de watervraagstukken als wateroverlast, verdroging, drinkwaterzuivering, veilige dijken, enzovoort. ‘DHV laat zien hoe belangrijk het is jonge mensen aan te trekken voor de watervraagstukken. Ikonderzoekwater.nl zien we als een best practice van young professional wervingsprogramma’s’, aldus Walter Kling van de jury van de IWA, een

7


DINO op weg naar de BRO De overheid zet een stelsel van basisregistraties op om veelgebruikte gegevens efficiënter te beheren en te delen. Ook voor bodem en ondergrond wordt er gewerkt aan een basisregistratie (BRO), hierdoor zal er een nog betere informatievoorziening van bodem- en ondergrondgegevens dan de huidige voorzieningen ontstaan. Door eenmalige inwinning en meervoudig gebruik van hoge kwaliteit geo-data kunnen we werken aan een optimaal beheer en gebruik van de Nederlandse ondergrond. Deze ondergrond informatie is voor iedereen gratis te verkrijgen. Vooruitlopend op de BRO maakt TNO de digitale

Actueel Voor meer informatie over de conferentie kunt u terecht op www.kiviniria.net/eygec2011 en voor mogelijkheden tot sponsoring kunt u contact opnemen met de voorzitter van het organisatiecomité, ir. M Korff, van KiviNiria Geotechniek via [email protected]

Vreedenburghprijs voor laatste maal uitgereikt gegevensverstrekking via DINOLoket (Data en Informatie Nederlandse Ondergrond) vanaf 1 januari 2011 voor iedereen gratis. Indien u meer wil weten over DINO, kijk op www.dinoloket.nl. Voor vragen of een gratis toegang vanaf 1 januari 2011: [email protected]. Heeft u vragen over de Basisregistratie Ondergrond (BRO) of wil u meepraten over de datatypen, kijk dan op vrom.nl/basisregistraties of mail met [email protected]

European Young Geotechnical Engineers’ Conference 2011 Van 5 tot 7 september 2011 organiseert de Vakafdeling Geotechniek van KIVI NIRIA de European Young Geotechnical Engineers’ Conference 2011 in Nederland. De European Young Geotechnical Engineers’ Conference (EYGEC) is een driedaagse conferentie die in samenwerking met de International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ISSMGE) jaarlijks in een ander Europees land wordt georganiseerd. Dit is een belangrijke activiteit van de ISSMGE, die zich inzet om internationale samenwerking binnen het geotechnische vakgebied te stimuleren ten behoeve van de gezamenlijke ontwikkeling en verspreiding van geotechnische kennis. Per land krijgen twee jonge geotechnici een podium om hun werk binnen dit veelzijdige vakgebied internationaal te presenteren. De conferentie zal plaatsvinden in Rotterdam en naast twee lezingendagen zal er ook ruimte in het programma zijn voor een excursie. Gedurende deze dagen wordt speciaal aandacht besteed aan typisch Nederlandse projecten en thema’s, zoals veiligheid tegen overstromen en bouwen op en in slappe bodem. Het werk van de deelnemers, samen met een beperkt aantal (inter)nationale keynote lectures, wordt vastgelegd in boekvorm. Naderhand zal in het Nederlandse vakblad Geotechniek van deze conferentie verslag worden gedaan.

Dit jaar is voor de tiende (en laatste) maal de Vreedenburghprijs uitgereikt. De prijs is vernoemd naar prof. ir. C.G.J. Vreedenburgh, die van 1939 tot 1966 een markant hoogleraar in de toegepaste mechanica bij de faculteit der civiele techniek in Delft was. Hij stond vooral bekend om zijn meesterlijke en inspirerende colleges, en om zijn vermogen voor moeilijke problemen een eenvoudige oplossing te bedenken. Bij zijn afscheid van de TU Delft in 1966 is de Vreedenburghprijs ingesteld voor ‘bijzondere prestaties op het gebied van de technische mechanica, het ontwerp of de berekening van een bijzondere constructie of een andere uiting van inventieve aard’. Nu zijn leerlingen vrijwel allemaal gepensioneerd zijn heeft het bestuur van de Stichting Vreedenburghprijs besloten dat het een goed moment was

© AlpTransit Gotthard Ltd.

8


nog éénmaal een prijs, of enige prijzen, uit te reiken. Op vrijdag 19 november jl. ontvingen Dr. ir. G.L. Kuiper (Stabiliteit van offshore risers: een mysterie op grote diepte) en Ir. G. Hannink en Ir. V.M. Thumann (Kraagconstructie Metrostation CS Rotterdam: Bevroren grond als constructief element) de Vreedenburghprijs 2010. De prijzen werden uitgereikt aan de Faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen van de Technische Universiteit in Delft.

Gotthard-basistunnel een feit Met de doorbraak die de boorkop op 15 oktober jl. maakte, is de Gotthard-basistunnel een feit. Met een lengte van 57 km is het straks de langste treintunnel ter wereld; er moeten hogesnelheidstreinen voor passagiers en goederen doorheen gaan rijden. De Gotthard-basistunnel is onderdeel van het Zwitserse AlpTransit-project: hij vormt samen met de Zimmerberg-basistunnel en de Cenerip-basistunnel een verbinding door de Alpen tussen Zürich en Milaan. Om tijd te besparen, is op vier plaatsen tegelijkertijd begonnen met het boren van de tunnels; iets later is hier een vijfde locatie aan toegevoegd. De transportcapaciteit van de nieuwe tunnel zal ongeveer het dubbele zijn als die van huidige

Actueel treintunnel, die 15 km lang is en al in 1882 werd geopend. Daarnaast is er ook nog de 16 km lange Gotthard-wegtunnel, die uitsluitend bedoeld is voor auto’s. De ingebruikname van de Gotthardbasistunnel staat gepland voor 2017.

‘Van kaarten naar apps’: grenzenloze europese geologie

Geologische kaartgegevens via het internet vrij toegankelijk voor iedereen. Vooruitgang in het vermijden van natuurrampen, de opsporing van grondstoffen en het vaststellen van gezondheidsrisico’s op Europese schaal! De eerste meertalige, digitale geologische kaart van Europa is eind oktober jl. online gegaan. Dit nieuwe webportaal www.onegeology-europe.eu biedt een zeer breed overzicht van de ondergrond van Europa. Het maakt de ruimtelijke ordening op Europees niveau eenvoudiger. Burgers, bedrijven, overheden en organisaties kunnen niet alleen de geologie van hun eigen land leren kennen, maar ook die van andere Europese landen. Dit project, dat in 2008 van start ging met 2,6 miljoen Euro steun van de Europese Commissie, maakt geologische kaartgegevens via het internet vrij toegankelijk voor iedereen met één druk op de knop, dankzij een revolutionaire vergunningsovereenkomst tussen 21 landen. Het harmoniseren van tientallen jaren karteerwerk in 21 lidstaten vormde een grote uitdaging, en werd mogelijk door de geologie van ons oude continent in één enkele computertaal samen te brengen. Alle gegevens zijn ‘interoperabel’, dat wil zeggen dat digitale geologische kaartinformatie nu kan worden uitgewisseld tussen gebruikers, wie en wat zij ook zijn, en wat voor computersysteem ze ook gebruiken. TNO Bouw en Ondergrond Geological Survey of the Netherlands is één van de partners in het

OneGeology-consortium en verantwoordelijk voor de natural resources (natuurlijke hulpbronnen). MUISKLIK Door simpelweg met de muis te klikken op het gebied waarin men geïnteresseerd is, is geologische informatie te verkrijgen in meer dan 12 talen. Dit neemt een belangrijke horde weg bij het benaderen van informatie over het milieu. De mijnbouwsector, onderzoeksinstituten, NGO’s, verzekeringsmaatschappijen, ingenieurs en Europese burgers kunnen nu allerlei soorten ondergrondinformatie inzien. Dit project maakt de weg vrij om kaarten met de hoogste resolutie per land (50 meter) online te zetten. ‘Geologie en gesteenten houden zich niet aan door de mens vastgestelde politieke grenzen – aldus Ian Jackson, de coördinator van dit project – en datzelfde geldt voor de daarmee verband houdende milieuproblemen en natuurlijke hulpbronnen. Vooral gezien de klimaatsverandering – zo vervolgt hij – hebben Europa en haar burgers nog meer behoefte aan begrijpelijke en éénduidige informatie over onze leefomgeving, die gemakkelijk en vrij beschikbaar is voor iedereen die het nodig heeft’. EUROPEES MILIEU AGENTSCHAP Dankzij een overeenkomst met de EuroGeoSurveys kan het Europees Milieu Agentschap als eerste gebruik gaan maken van de enorme mogelijkheden die het nieuwe portaal biedt. Het Agentschap kan daarmee voor het eerst op continentschaal oplossingen zoeken voor problemen als overstromingen, bescherming van leefgebieden, kusterosie en vervuiling. De beschikbaarheid van informatie die heel Europa dekt biedt een springplank voor technologische doorbraken, waardoor geologie niet alleen Europese territoriale grenzen kan overschrijden maar ook technologische grenzen kan doorbreken: de gegevens zijn direct oproepbaar op mobiele telefoons. ‘Dit project maakt gebruik van de nieuwste internetkarteringstechnologie en -standaarden – legt François Robida, een van de technische projectleiders, uit – en heeft die toegepast op geologische gegevens die een heel continent omspannen. Dit is het eerste voorbeeld van een multinationaal gebruik van milieugegevens op deze schaal. De beschikbaarheid van geologische gegevens op deze manier biedt een groot aantal mogelijkheden – waarvan enkele reeds in gang zijn gezet – zoals een App voor de mobiele telefoon!’ Tegelijk met de ontwikkeling van de

9


internetapplicatie heeft het projectteam ook een rijk geillustreerd boek uitgebracht, One Europe One Geology, met beschrijvingen van het gebruik en toepassingen van geologische kennis in heel Europa.

Nieuwe website voor de waterprofessional ‘Nederland Werkt met Water’ is een site van, voor en over de Nederlandse waterprofessional. Iedereen die zich bezighoudt met schoon water en droge voeten vindt hier informatie, vacatures, opleidingen, nieuws, subsidie-instrumenten, best practices, sociale netwerken en nog veel meer. De wereld van water is volop in ontwikkeling. Klimaatverandering, bevolkingsgroei en economische ontwikkelingen stellen ons voor grote wateruitdagingen. Steeds meer delen van de wereld kampen met teveel of juist te weinig water. De komende decennia wordt water steeds belangrijker op de wereldwijde agenda. Kiezen voor

water is kiezen voor de toekomst. Nederland heeft een sterke reputatie als het om water gaat. Van dijken tot waterzuivering tot ruimtelijke inrichting en watermanagement. Nederlandse waterprofessionals spelen een rol bij grote nationale en internationale projecten. Bij het aanleggen van de tweede Maasvlakte bijvoorbeeld, New Orleans ‘waterproof’ maken, zorgdragen voor het drinkwater in Nederland (het beste kraanwater ter wereld) of oplossingen verzinnen voor irrigatie in de woestijn.

Grote interesse van overheid in deelname aan infratech 2011 Uniek aan InfraTech, de tweejaarlijkse ontmoetingsplaats voor de infrastructuur, is dat de vraagzijde van de beurs zich tussen de aanbod

Actueel

zijde presenteert op de beursvloer. 30 publieke opdrachtgevers waaronder Rijkswaterstaat, provincies en gemeentes, oftewel de grootste afnemers van infrastructurele werken, hebben een eigen stand op InfraTech. Daarnaast presenteren zij zich in het InfraTheater. Dit levert een open dialoog op tussen aanbieders en afnemers in de infrastructuur en zorgt er tevens voor dat het extra aantrekkelijk is voor beleidsmakers en inkopers vanuit de overheid om de beurs te bezoeken. Zo is Rijkswaterstaat in continue dialoog met medeopdrachtgevers en opdrachtnemers om de kwaliteit van de aanbestedingen en de weg daar naartoe te verbeteren. Voor Rijkswaterstaat een goede reden om zich met een stand te presenteren op de beurs binnen het thema Infrastructuur. Zij levert daarnaast diverse interessante bijdragen aan het InfraTheater waarin dagelijks meerdere lezingen plaatsvinden, per dag geclusterd naar onderwerp. Strategisch partner CURNET stelt het programma van het InfraTheater samen in nauw overleg met alle publieke opdrachtgevers die aan InfraTech deelnemen. PROVINCIEPLEIN Negen provincies presenteren zich op een Provincieplein. ir. Rob. J. ten Broeke, voorzitter vakberaad beheer en bouw van IPO (interprovinciaal overleg): ‘Wij willen in een gezamenlijke presentatie laten zien dat het werkt bij de provincies. Met enthousiaste teams werken we samen met onze partners aan innovatieve en duurzame oplossingen voor de infrastructuur. Medewerkers krijgen alle ruimte en goede ideeën brengen we tot uitvoering. ’

Tech 2011. Duurzaamheid en innovatief bouwen krijgen veel aandacht binnen Gemeentewerken. Tijdens de beurs kan de bezoeker op dit gebied een aantal lezingen hierover verwachten. Gemeentewerken Rotterdam draagt bij aan de verschillende thema’s op het Stadsingenieursplein.

lente oplossingen, ook financieel, aldus de IBA-directeur. ‘De eerste betonnen sluisdeuren ter wereld, die onlangs in Amsterdam zijn geplaatst, zijn een goed voorbeeld van publiek ingenieursvernuft. Goedkoper in aanleg én onderhoud dan de gebruikelijke oplossingen in staal en hout.’

InfraTech vindt plaats van 11 t/m 14 januari 2011 in Ahoy Rotterdam. www.infratech.nl.

Jaarlijks geeft de overheid miljarden uit aan verkeer, waterstaat, milieu en ruimtelijke ordening. Slimme ontwerpen besparen al snel 5 tot 10 procent. Het is de grote uitdaging om de daarvoor benodigde kennis bij gemeenten binnen te halen én te houden. Daarvoor is meer samenwerking nodig, tussen gemeentelijke ingenieursbureaus onderling maar ook met hogere overheden, op provinciaal en landelijk niveau.

IBA: publieke ingenieurs moeten meer samenwerken Publieke advies- en ingenieursbureaus moeten inhoudelijk meer gaan samenwerken. Alleen zo kan de kennisbasis van met name lokale overheden worden versterkt en kunnen zij hun rol als opdrachtgever beter vervullen. Dat zegt ir. Alexandra van Olst. Volgens de directeur van Ingenieursbureau Amsterdam (IBA), kan de overheid zo veel geld besparen, vooral op de uitvoering. Het is een illusie om te denken dat de overheid alles aan de markt kan overlaten. Overheden hebben ‘eigen’ kennis nodig om een goed opdrachtgever te kunnen zijn, vindt Van Olst: ‘Marktpartijen zijn prima in staat om antwoord te geven op alle vragen. Maar de overheid moet dan wel de juiste vragen stellen. Daarmee wordt namelijk voor een groot deel het antwoord bepaald, zeker bij bouw-, infra- en milieuprojecten.’ De overheid heeft goed gekwalificeerde adviseurs en ingenieurs nodig. Hun kennis en ervaring maken vaak het verschil tussen goede en excel-

Projecten zijn steeds complexer, zoals IJburg, de Zuidas, OV SAAL en uiteraard de Noord/Zuidlijn. De kennis die daar is en wordt ontwikkeld is van grote waarde, juist ook voor minder complexe projecten in andere gemeenten. Overal in Nederland wordt locatiespecifieke kennis ontwikkeld. Laten we die niet voor onszelf houden maar meer dan nu delen.’ ‘Nederland staat voor een aantal grote uitdagingen, zoals de gevolgen van klimaatverandering, milieuvervuiling in stedelijk gebied maar ook krimp in landelijk gebied. Het is óók aan publieke ingenieurs en adviseurs om die problemen op te pakken. Daarbij moeten we van elkaar leren. We kunnen samen veel meer dan we denken. Laat niet alles aan de markt over, concurreer er ook niet mee maar concentreer je op het stellen van de juiste vragen. Dat is onze opdracht.’

STADSINGENIEURSPLEIN Ook de interesse vanuit gemeentes voor deelname is groot. Ingenieursbureaus van de G17, de middelgrote gemeenten, en de G4 (Amsterdam, Rotterdam, Den Haag en Utrecht) presenteren zich gezamenlijk op een Stadsingenieursplein in het thema Openbare ruimte. Op het plein wordt beeldend weergegeven op welke vakgebieden de stadsingenieurs zich zoal begeven. Daaromheen wordt een tiental stands ingericht rond thema’s als asfalt en duurzaam bouwen. ROTTERDAM IS GASTHEER Gemeentewerken Rotterdam is gastheer van Infra-

Sluisdeurinnovatie. Foto: Ton van Rijn.

11


Vijftien jaar vakblad Geotechniek

‘Hét platform voor geotechnisch Nederland’

Peter Juijn freelance journalist

Dat stelt ir. Geerhard Hannink, werkzaam bij de afdeling Geotechniek van het Ingenieursbureau van Gemeentewerken Rotterdam. Vijftien jaar geleden was hij één van de oprichters van het vakblad Geotechniek. Met hem blikken we terug en kijken we vooruit. ‘In de tijd van de oprichting zat ik in het bestuur van de afdeling Geotechniek van het KIVI. Als bestuur hadden we al langer het idee dat het goed zou zijn om een vakblad op te richten als impuls voor ons vakgebied. Halverwege de jaren negentig leken de omstandigheden daarvoor gunstig. De bouw maakte in die tijd een economische bloeiperiode door en de geotechniek stond in een positief daglicht. Zo was het ons gelukt om de Europese Geotechniekconferentie van 1999 naar Nederland te halen. Verder was er in 1991 een Nederlandse missie naar Japan geweest met veel aandacht voor de Japanse boortunneltechnologie. Enkele jaren daarna startte de bouw van de Heinenoordtunnel, de eerste geboorde tunnel van Nederland.

Volledige sponsoring De uitkomsten van een marktverkenning waren goed. Zo bleek de potentiële doelgroep uit ongeveer vijfduizend mensen te bestaan. Samen met uitgeverij Educom zijn we daarom een blad gaan ontwikkelen. Het aantrekkelijke daarbij was dat de uitgeverij zelf ook in het blad wilde investeren. Daardoor werd het, in combinatie met de abonneegelden, de bijdrage van het KIVI en wat advertentie-inkomsten, behapbaar. Na drie jaar merkten we dat het abonneebestand te langzaam groeide. Dat was aanleiding voor een andere financieringsconstructie, te weten volledige sponsoring door bedrijven uit de sector. Dat bood ook de mogelijkheid de oplage te vergroten tot circa drieduizend. Later is de oplage verder gegroeid naar circa vijfduizend nu.

Foto: Fleur Kooiman

Centralistisch In het begin benaderden we als redactie zelf mensen met de vraag of ze een artikel wilden

12


schrijven. Een uitgebreide redactieraad – waarvan ik een groot aantal jaren voorzitter ben geweest – zag toe op een evenwichtige samenstelling van het blad. In die redactieraad zaten vertegenwoordigers van allerlei geotechnische bedrijven. Zeker de eerste jaren hebben uitgever Robert Diederiks en ik het blad vrij centralistisch geleid. We zaten overal bovenop. Nu was het in die fase ook wel nodig dat iemand er hard aan trok. Zo dienden onderwerpen en artikelen zich weliswaar steeds vaker vanzelf aan, maar we moesten wel druk houden op de auteurs om te zorgen dat ze hun kopij op tijd aanleverden. Nu kenden we de meesten gelukkig goed en wisten we wat we aan hen hadden. Door deze aanpak kostten de werkzaamheden voor het blad ons veel tijd, ook omdat er toen nog nauwelijks e-mail was. Voordat een artikel was gereviewed – vaak was commentaar met de hand bij de tekst geschreven – en afgestemd met de auteur, waren er al veel brieven heen en weer gegaan. Daarnaast was het verzamelen van foto’s en illustratiemateriaal toen erg arbeidsintensief. Gelukkig is de redactie na verloop van tijd steeds beter gaan functioneren en heeft de komst van de digitale snelweg het werk een stuk eenvoudiger gemaakt.

Glossy Met Geotechniek zijn we begonnen als glossy. Daar kwam veel kritiek op. Mensen vonden dat niet passen bij het vakgebied. Om die reden is

toen gekozen voor een soberder uiterlijk. Inmiddels is het weer wat meer richting glossy opgeschoven en is het blad wat kleurrijker geworden. Ik vind dat de uitgever hiermee goed omgaat. Hij luistert altijd naar kritiek en weet die goed te vertalen naar een blad dat een eigen karakter heeft, maar ook past bij de geotechnische achterban die redelijk conservatief is.

Stabiel vaarwater Ik heb me gedurende elf jaar intensief met het vakblad bemoeid. Jaren die gepaard gingen met ups en downs. Ging het bijvoorbeeld met de economie wat minder, dan was het lastiger om de sponsoring voor elkaar te krijgen. Na zo’n tien jaar is het blad financieel in stabiel vaarwater gekomen met voldoende sponsors. Sindsdien is voor iedereen duidelijk dat het blad toekomst heeft. Inhoudelijk vind ik Geotechniek een sterk blad. Het volgt alle belangrijke ontwikkelingen binnen de geotechniek. Zo gaat het in hoe we de kwaliteit van ons vak kunnen verbeteren en behandelt het alle nieuwe technieken en methoden. Of het nu gaat om nieuwe rekenmodellen of werkwijzen om faalkosten terug te dringen. Daarnaast is het blad het platform voor geotechnisch Nederland. Het vervult een samenbindende rol en is een uitstekend medium om de branche te mobiliseren en discussies te voeren. Moeten we bijvoorbeeld niet veel meer aandacht schenken aan de ruimtelijke ordening van de ondergrond?

13

GEOTECHNIEK – Januari 2011

Lauweren Dat het blad het goed doet, betekent niet dat de redactie op z’n lauweren kan gaan rusten. Ik vind dat je voortdurend moet kijken wat beter kan en waar nieuwe kansen liggen. Zo wordt Geotechniek weinig gelezen buiten de kring van geotechnici doordat we hebben gekozen voor een vakblad. Dat is jammer en misschien ook wel ongewenst. Het lastige van geotechniek is namelijk dat het zich onder het maaiveld afspeelt en dus niet zichtbaar is. Het vakgebied komt dan ook meestal pas in beeld als er iets misgaat. Dat leidt tot een negatief imago. Geotechnische kennis zorgt er echter heel vaak voor dat problemen worden voorkomen. Dat dragen we weliswaar uit met de serie ‘the magic of geotechnics’ maar misschien moeten we dat nog veel meer doen. Bijvoorbeeld door af en toe een themanummer uit te geven voor een bredere doelgroep over het maatschappelijk belang van de geotechniek. Of door het organiseren van een symposium. Zo is er veel belangstelling voor de middagsymposia die Deltares organiseert over actuele geotechnische onderwerpen. Deze symposia trekken vaak een breed publiek. Verder is het goed om geregeld na te denken over een Engelstalige versie van Geotechniek. Ik vind de Engelse ‘specials’ die de laatste jaren voor internationale congressen worden gemaakt om de Nederlandse geotechnische sector in het buitenland te promoten bijvoorbeeld erg zinvol.

Einsteinstraat 12-a 7601 PR Almelo

lankema-almelo.nl

FUGRO 1,- 1, 1°°°

...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 Ingenieursbureau B.V. /i\ÊäÇäÊÎ£££ÎÎÎ

>\ÊvJvÕ}ÀiìÀ>`° www.fugro-nederland.nl

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

Gesignaleerd

Kust en Zee Inspiratie voor innovatieve ontwikkelingen

AUTEUR UITGAVE PRIJS

H. Sijberden Arttechniek ISBN 978-90-8150-861-2 € 49,95

Na de Deltawerken is het heel erg stil geworden op het gebied van grote in het oog springende projecten. De aanleiding om de Deltawerken uit te voeren was de grote overstromingsramp in 1953. Met het gereedkomen van de stormvloedkering in de Nieuwe Waterweg werd dit plan voltooid. Hiermee was Nederland voor de komende 50 jaar beveiligd tegen extreem hoog water. Echter zullen deze uitgangspunten sneller achter-

haald worden dan indertijd was voorzien. De klimaatverandering door invloeden van CO2 uitstoot zullen de zeespiegel doen rijzen. Een verhoging van wel 1,3m (max.) behoort tot de voorspellingen in deze eeuw. Dit is een belangrijke factor en aanleiding om een nieuwe visie te ontwikkelen op de kustverdediging in de komende 50 jaar en de uitgangspunten van toen bij te stellen. Het boek kan worden besteld via de website www.arttechniek.nl.

Ingenieus De mooiste technische illustraties AUTEUR UITGAVE PRIJS

E. Verdult VEEN Magazines ISBN 978-90-8571-379-1 € 32,50

Hoe slim dingen in elkaar steken zie je pas als je de technische tekeningen voor je hebt. Dit boek bevat de mooiste technische tekeningen van de laatste jaren. U treft prachtige dwarsdoorsneden van nieuwe vervoermiddelen als de zonneboot, de zweeftrein, de superbus en het onlangs gebouwde marinefregat. Ook ziet u de grote infrastructurele zoals de Noord-zuidlijn, de Maeslantkering en het viaduct bij Millau. Tot slot treft

15


u tekeningen die natuurverschijnselen verklaren. Zo ziet u hoe een tsunami ontstaat, hoe elementaire deeltjes vreemd buigen, en hoe een vulkaan precies werkt. Alle tekeningen zijn voorzien van hoogwaardige uitleg. Al met al een prachtige dwarsdoorsnede door de Nederlandse techniek en wetenschap. Sommige dingen moet je gewoon zien!

Nieuws onder de grond: Vakblad Geotechniek 15 jaar

Ir. Mandy Korff Deltares

Ing. Martin de Kant Royal Haskoning

Ir. Roel Brouwer VWS Geotechniek

Ing. Henk Brassinga Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam

Geotechniek en grote infrastructuurprojecten: een vaste combinatie, toen al en nu nog steeds. In 1997 ging het om de aanleg van de HSL, de verlengde A4 door Midden Delfland (die er nu toch echt dreigt te komen), de A54 (als alternatief voor de A4 van tafel geveegd) en de OLS voor bloemen van Aalsmeer naar Schiphol (te duur bevonden, dus nooit meer wat van gehoord). Nú gaat het over nieuwe grote projecten, de Noord-Zuidlijn, de A2 van Amsterdam tot Maastricht, de Maasvlakte en zijn achterlandverbindingen. Maar in de tussentijd zijn ook veel projecten gekomen en weer gegaan. Ondanks veel gekrakeel rondom de Betuweroute, kwam het geotechnisch moeilijkste stuk (door de Alblasserwaard) binnen tijd en budget gereed. De Haagse Tramtunnel had aanvankelijk grote problemen, maar is een van de mooiste tunnels van ons land geworden. Met de Hubertustunnel is zonder veel vertoon een mooi staaltje werk afgeleverd. Vele kilometers dijken zijn versterkt en verbeterd met meer of minder traditionele methoden na het hoogwater van 1995 en 1996 in Nederland. We deden de Bergambachtproef en voerden het innovatieprogramma INSIDE uit. Veel van de opgaven op het gebied van veiligheid en infrastructuur bepalen na realisatie de zichtbaarheid van het vakgebied – voor wie er oog voor heeft. Frans Barends vatte in de eerste jaargang de zichtbaarheid van ons vakgebied voor de maatschappij

samen in een artikel over kennisontwikkeling [1]. Hij beschreef daarin de maatschappelijke uitdagingen voor Nederland: de schaarse ruimte, bereikbaarheid en mobiliteit, het steeds intensiever wordende ruimtegebruik en het behoud van de kwaliteit van ons leefmilieu. In 2011 zijn dit nog steeds de problemen, lijkt het wel. Is er dan niets veranderd? Ja, toch wel. In 1997 voorzag Barends meer intermodale vervoersystemen, grootschalige realisatie van ondergrondse vervoersinfrastructuur, minder vervoer over de weg en meer over het water en het spoor en zelfs via buizen. Maar anno 2011 zijn de grootste investeringen nog steeds in de weginfrastructuur en het spoor. En afgezien van het bulktransport van vloeistoffen is het concept ‘buisleidingen voor goederenvervoer’ nagenoeg van het toneel verdwenen. Voor verschillende onderdelen van het bouwproces blikken we terug op de eerste jaargang en bekijken deze met de bril van 2011. Welke vooruitgang is geboekt? Lopen we nog steeds tegen dezelfde dingen aan? Welke innovaties van toen zijn nu gemeengoed en van welke hebben we nooit meer iets gehoord?

Grondonderzoek en grondmodellen Grondonderzoek en de ontwikkeling daarvan hebben altijd een belangrijke rol gespeld in het tijdschrift. In het allereerste nummer van Geotechniek werd door Peter The [2] de vraag gesteld ‘Moet grondonderzoek nog worden verbeterd?’. Deze

16


vraag kwam voort uit een onderzoeksprogramma naar een betere in situ-bepaling van parameters voor de bepaling van de werkelijke sterkte van dijken. Uit het onderzoek werd geconcludeerd dat de conepressuremetertest, de vane test en de oedometer test nader onderzocht en verbeterd konden worden. Harry Pachen [3] toonde in dezelfde jaargang in een verdiepingsartikel aan dat uit vinproeven bleek dat de Skempton relatie niet geldt voor Hollandse organische klei. Op basis van proeven uitgevoerd in Delft kwam Pachen tot de conclusie dat de ongedraineerde schuifsterkte in Hollandse kleilagen veel hoger is dan volgens Skempton en hij stelde voor de formule te verbeteren door het opnemen van een cohesieterm. Bij deze aanbeveling speelde zeker ook de destijds beschikbare rekenmethoden en de daarin verwerkte grondmodellen een rol. In 1997 waren in Plaxis bijvoorbeeld alleen het Mohr Coulomb model en het Soft Soil Model beschikbaar. Anno 2011 hebben de in het artikel van The aangekondigde verbeteringen van de oedometerproef niet geleid tot een aanpassing van de apparatuur en richtlijnen uit die tijd. Wel is in de laboratoriumpraktijk de tendens zichtbaar de gebruikelijke tijdstap van 24 uur te verlengen naar 48 uur om het kruipeffect beter te kunnen bepalen. De huidige norm (Eurocode) is echter nog steeds tevreden met een (minimum) tijdstap van 24 uur. Verder is ondertussen de K0-CRS-proef ontwikkeld [4] in nauwe samenhang met de ont-

Samenvatting Kan de hogesnelheidstrein over slappe grond? Deze vraag sierde de cover van de allereerste uitgave van het Vakblad Geotechniek in 1997. De HSL rijdt inmiddels over die slappe grond (zij het op palen en nog niet op volle snelheid) dus tijd

wikkeling van het isotachenmodel. Dit nieuwe model voor de bepaling van zettingen werd in 2001 voor het eerst in Geotechniek besproken [5] en krijgt nu geleidelijk aan meer voet aan de grond in de adviespraktijk. Het is interessant te constateren dat de acceptatie van zo’n nieuw model heel langzaam verloopt. Opmerkelijk is het dat geavanceerde materiaalmodellen in de EEM veel makkelijker zijn omarmd (er wordt vrijwel niet meer met het eenvoudige Mohr Coulomb model gerekend) maar dat er voor nieuwe modellen buiten de EEM een zekere vorm van koudwatervrees lijkt te bestaan. Recent publiceerde Visschedijk [6] een ‘sigarendoos’-variant van het isotachenmodel om gebruikers over de drempel te helpen. De bepaling van de ongedraineerde schuifsterkte met de Vanetest is nog steeds een in de praktijk gebruikte methode. Recenter is ook aandacht besteed aan de ontwikkeling van T-bar en bolconus om op indirecte wijze de schuifsterkte te bepalen. Onderzoeksresultaten en vergelijkingen met de conusweerstand werden gepubliceerd in Geotechniek in 2007 [7] en 2010 [8] met als conclusie dat de conusweerstand in slappe cohesieve lagen veel nauwkeuriger wordt, en daarmee ook de bepaling van de ongedraineerde schuifsterkte. Toch worden ze nog niet toegepast in de adviespraktijk. In de eerste jaargang is nog geen onderzoek naar de bepaling van de stijfheideigenschappen van grondlagen beschreven. Vanwege de gegroeide aandacht voor vervorming van grondlichamen en

om terug te kijken wat 15 jaar geotechniek ons verder heeft gebracht. Hoe keken we in 1997 tegen het vakgebied aan, wat waren onze verwachtingen en wat is daarvan uitgekomen? Een terugblik.

hun omgeving heeft hier juist wél een ontwikkeling plaatsgevonden. Zo kunnen voor analyses met kleine rekken in Plaxis (een ontwikkeling binnen dit programma) de resultaten van testen met de bestaande seismische conus zeer goed worden gebruikt. Een andere methode om stijfheid te bepalen is de Cone pressiometer, in 1997 al genoemd als verder te ontwikkelen onderzoeksrichting maar dat heeft niet geleid tot introductie op grote schaal van het apparaat in de Nederlandse praktijk. Die verlaat zich liever op correlaties met de vertrouwde CPT. Uit het voorgaande blijkt hoe de ontwikkeling van bestaande en nieuwe methoden van grondonderzoek samenhangt met de ontwikkeling van rekenmodellen en ontwerpmethoden. De brede toepassing van de nieuwe technieken blijft in de praktijk echter vaak achter bij de hierna genoemde ontwerpmethodieken.

Ontwerp De grootste ontwikkeling op het gebied van geotechnisch rekenen in de afgelopen 15 jaar is het toegenomen gebruik van eindige elementen modellen (EEM) en van de ontwikkelingen in de ICT in het algemeen. Het gebruik van EEMprogramma’s is vooral sterk toegenomen door gebruiksvriendelijker pre- en postprocessing, maar ook door ontwikkelingen op het gebied van materiaalmodellen en mogelijkheden tot het 3Drekenen. Ook de toenemende bekendheid en de

17


acceptatie door opdrachtgevers en constructeurs heeft bijgedragen. Een andere belangrijke verandering is de verdergaande toepassing van de probabilistische benadering met partiële veiligheidsfactoren. In Geotechniek is daar de afgelopen jaren in meerdere artikelen aandacht aan besteed, met toepassingen als kistdammen [9] en een granulaatmatras op palen [10]. Maar ook al in de eerste jaargang stond een artikel van Beem en Van Grootveld [11] over een probabilistische benadering voor het ontwerpen van gewapende grondconstructies, met daarin aandacht voor de werkelijke veiligheid van een faalmechanisme. Later zijn ook voor gewapende grondconstructies in CUR verband partiële veiligheidsfactoren afgeleid [12]. Dit 15 jaar oude artikel over grondconstructies is ook om een andere reden interessant. Twee fabrikanten gaan voor het horizontale evenwicht van een gewapende grondconstructie uit van een totaal verschillende horizontale gronddruk. Dezelfde verschillen worden ook nu nog geconstateerd bij het ontwerp van L-muren met een grote variatie in uitkomsten tot gevolg. In de afgelopen jaren is er een grote verbeterslag geweest in de standaardisering van ontwerpberekeningen en -factoren. Al 15 jaar geleden werd in dit kader de rekenregel voor trekpalen beschreven [12]. In het kader van de diverse ontwikkelprogramma’s zijn allerlei methoden gestandaardiseerd zoals het ontwerp van damwandcon-

structies, trekpalen, gewapende grondconstructies, paalmatrassystemen, maar ook de toetsvoorschriften voor waterkeringen (VTV). Enkele van deze ontwerpmethoden zijn met het verschijnen van de Eurocode verheven tot norm. Maar de discussie over paaldraagkracht is zeker nog niet afgelopen. Met betrekking tot de methode Koppejan wijst recent onderzoek (zie normen en waarden in deze uitgave) uit dat vooral palen diep in het zand een lagere draagkracht hebben en de speciale rekenregels Almere zijn er ook niet voor niets. In 1997 werd al op dit verschijnsel gewezen met ‘het Gaag-effect’ [14], een artikel dat veel discussie opriep [15], en een onderwerp dat we tegenwoordig in bredere context zien en dat ons de komende 5 jaar zeker sterk zal bezig houden. Een andere grote ontwikkeling die de afgelopen 15 jaar is ingezet, is de wijze van aanbesteden van (grote) werken. Waar in het verleden de RAW bestekken gebruikelijk waren, zijn deze veelal vervangen door contractvormen waarbij de ontwerpverantwoordelijkheid, beheer en onderhoud en soms ook financiering aan de aannemerij wordt

overgelaten: bouwteams, engineering and construct, design and construct, DCM, DBFM, PPS, allianties zijn nu aan de orde van de dag. De aanleg van de 2e Heinenoordtunnel [16] was één van de eerste projecten die zijn gebouwd binnen een ‘design and build’-contract, zoals dat indertijd werd aangeduid. Deze nieuwe contractvormen hebben bijgedragen aan een kennisontwikkeling doordat adviseurs nog meer als voorheen worden uitgedaagd met creatieve oplossingen te komen, en in bedrijfsoverschrijdende ontwerpteams met elkaar samenwerken en vaker ontwerpmethoden uitwisselen en optimaliseren.

Uitvoering Houden de ontwikkelingen in de uitvoering gelijke tred met die in het ontwerp? Er wordt nog wel eens geroepen dat de bouw (te) weinig innovatief is. Sommige gebruiken en gewoontes in de bouw stammen inderdaad van vele jaren geleden zoals het kalenderen van heipalen. Maar so what? Het gaat er niet om of het nieuw is, het gaat er om of het werkt, en als monitoringmethode is het simpel en robuust. Daarnaast is er in 15 jaar wel degelijk grote voortgang in de uitvoering geboekt. Een goed voorbeeld is de techniek van het tunnelboren. Het eerste nummer van Geotechniek rept Klaas Jan Bakker van de ontwikkelingen rond de Tweede Heinenoordtunnel [16] die een paar jaar daarna gereed zou komen: met trots de eerste geboorde tunnel in Nederland! Een grote ontwikkeling vergeleken met de jaren daarvoor, waar cuten covertunnels en afzinktunnels het merendeel van de markt besloegen. De Heinenoordtunnel was destijds een openbaring. Geboorde tunnels had men in ‘het buitenland’ natuurlijk wel, maar in onze ‘soft soil condities’ een tunnel boren (met een diameter van 8,3 m), dat was toch wel speciaal. Er was uiteraard

18


uitgebreide studie aan vooraf gegaan. Diverse commissies waren in Japan gaan kijken hoe men daar tunnels boorde. Japan was toen nog het land van de geboorde tunnels. De Tweede Heinenoordtunnel was samen met de Botlekspoortunnel aangewezen als proefproject om de techniek van het boren in slappe grondcondities goed onder de knie te krijgen. In een serie boortunnels werd onder auspiciën van het COB de kennis verder uitgebouwd. Inmiddels zijn er in totaal negen boortunnels in Nederland gerealiseerd. en is er op dit moment één in voorbereiding. Bakker besluit in 1997 met: ‘Daarmee zal het naar verwachting mogelijk worden om vervolgens een belangrijk innovatietraject, enerzijds ten aanzien van de techniek, anderzijds ten aanzien van het ontwerp van een tunnel in te zetten’. Anno 2011 is de ontwikkelde kennis wereldwijd bekend [17] en maakt het de oorspronkelijke doelstelling van het boren in stedelijk gebied in Amsterdam en Rotterdam mogelijk en heeft het geleid tot de Groene-Harttunnel, 7 km lang en met een diameter van 14,5 m nog steeds een van de grootste geboorde tunnels ter wereld. Een aantal jaren na de Heinenoordtunnel was er een discussie over een andere tunnel, die het liefst geboord moest worden. Er waren een aantal alternatieven aan de orde: de EPB methode, het slurry shield, NATM, de ITM methode, DPLEX (een tunnel met rechthoekige doorsnede zoals die in Japan al werd toegepast). Uiteindelijk ging de kogel door de kerk en werd de opmerking gemaakt ‘Het wordt een conventionele boortunnel!’ Op het moment dat je het woord conventioneel hoort, weet je eigenlijk al dat de ontwikkeling doorgegaan is en we toe zijn aan de volgende. In het tweede nummer van Geotechniek beschrijft Frans van Weele nieuwe grondverbeteringstech-

NIEUWS ONDER DE GROND: VAKBLAD GEOTECHNIEK 15 JAAR

nieken en nieuwe toepassingen van bestaande technieken [18]. Een van zijn ideeën is het oppersen van wegen om zettingen te compenseren. Een soortgelijke techniek is later in 2002 beproefd onder de naam ‘onderhogen’ [19], maar in de praktijk is dit niet verder toegepast. Ook beschrijft Van Weele enkele nieuwe toepassingen voor soil fracturing (groutlenzen) en ook hiervoor geldt dat deze nieuwe toepassingen in de praktijk niet zijn gebruikt. Met uitzondering van bijvoorbeeld Smart Soils zijn er de afgelopen jaren niet veel geheel nieuwe technieken ontwikkeld. Wel zien we dat kennis van bestaande technieken is vergroot, dat nieuwe toepassingen worden gevonden, dat technieken verder zijn ontwikkeld, en dat grondverbeterings¬technieken op steeds grotere schaal worden toegepast. Voorbeelden hiervan zijn de verschillende grondinjectiemethoden, grondbevriezen, gewapende grondconstructies, paalmatrassystemen, en de proefprojecten voor innovatieve dijkversterking met nieuwe technieken (Mixed in Place, dijkvernageling). Een belangrijke aanjager voor innovatie is de wens van binnen en van buiten de sector om de geotechnische faalkosten terug te brengen. De laatste jaren zijn we meermalen opgeschrikt doordat het een ander mis ging bij de aanleg van (geotechnische) constructies. Een voorbeeld hiervan is de diepwandtechniek. In het verleden in binnen- en buitenland veel toegepast, maar door een aantal slechte voorvallen wat minder gunstig in het nieuws geweest. In het CUR-project ‘Leren van geotechnisch falen’ is de koe bij de horens gevat en is voor een aantal verschillende constructies geanalyseerd waar het fout ging [20]. Geotechnische ‘miskleunen’ zijn ook de reden geweest voor Rijkswaterstaat om het programma Geo-Impuls op te starten, waarbij gestreefd wordt de faalkosten binnen vijf jaar te reduceren met maar liefst 50%.

Gaat er dan zoveel meer mis dan vroeger? In het derde nummer wordt gerept over de problemen die ontstaan zijn bij lekkages in de cement-bentonietwanden voor het bouwdok Barendrecht [21], dus het fenomeen is niet geheel nieuw. Veel aannemelijker is de verklaring dat we de grenzen van technieken en bouwmethoden steeds meer zijn gaan opzoeken. Een miskleun bij een bouwdok in het vrije veld heeft weliswaar financiële en tijdsconsequenties, maar deze zijn nog te overzien. Als er wat misgaat bij de aanleg van een bouwput in een drukbevolkt stedelijk gebied, zijn de consequenties veel groter, is de exposure veel uitgebreider en haalt de vakgebied geotechniek – in negatieve zin – de landelijke pers. Als we bovenstaande zaken van de positieve kant benaderen, zou je kunnen concluderen dat we de technieken en bouwmethoden zover hebben ontwikkeld, dat we die onder veel lastigere omstandigheden durven toepassen: in drukke binnensteden, langs belendingen, onder lastige logistieke omstandigheden en niet in de laatste plaats, onder veel hogere tijdsdruk dan vroeger het geval was. Ontwikkeling is er dus zeker! Dat de geotechnische wereld niet uitontwikkeld is, moge ook duidelijk zijn.

jaargang stonden al diverse resultaten van monitoring bij projecten centraal. Werner Plekkenpol schreef uitgebreid over de monitoring bij de aanleg van de Tweede Heinenoordtunnel [22]. Doel van het proefproject was ervaring op te doen met het boren van tunnels en door monitoring de kennis en kunde op dit gebied te ontwikkelen. Door de kenmerken van de Nederlandse bodem (slappe bodem en hoog grondwater) doet zich een aantal problemen voor zoals het opdrijven, de liggerwerking en de passage van bestaande paalfunderingen. Een van de aspecten die Plekkenpol beschrijft is de waterspanning voor het boorfront. Daarbij wordt zichtbaar dat de waterspanning niet alleen met het getij in de rivier meebeweegt maar ook sterk wordt beïnvloed door het al dan niet stilstaan van het graafwiel. Dit is te verklaren uit het al dan niet aanwezig zijn van een filtercake van bentoniet op het graaffront. Ook zijn de eerste figuren getoond van de gemeten zettingstrog in dwars- en langsrichting van de tunnel. Een vergelijking met de predicties was ten tijde van het artikel van Plekkenpol nog niet voor handen. De figuren doen daarmee denken aan de eerste foto’s vanuit een ruimteverkenner bij een ver verwijderde planeet die de waarnemingen vanaf de aarde bevestigen, maar toch verrassingen opleveren.

Monitoring Bij het uitvoeren van (geotechnische) werken hoort impliciet ook het uitvoeren van metingen. In de eerste plaats om bijvoorbeeld de invloed van het werk op de omgeving te ‘monitoren’, maar ook om kennis te vergaren over een bepaalde techniek en terug te kunnen koppelen naar ontwerpers om die techniek verder te ontwikkelen en te verbeteren. Het belang van monitoring is in de afgelopen 15 jaar niet wezenlijk veranderd. Ook in de eerste

19


Monitoring heeft de ontwikkeling van het vakgebied dus aanzienlijk verder gebracht sinds de eerste jaargang van het vaktijdschrift Geotechniek. Maar monitoring is tegenwoordig vooral gericht op de beheersing van het bouwproces en de risico’s, en op de onderbouwing van de uitgangspunten van het ontwerp. Monitoring staat daarnaast in dienst van juridische doelstellingen zoals vergunningen en verzekeringen. Wetenschappelijke doelen vormen in reguliere bouwprojecten meestal geen of slechts een klein onderdeel. De

belangrijke plaats van monitoring bij projecten heeft recent geleid tot de Richtlijn Monitoring bij Bouwputten [23] verschenen, waarin op een gestructureerde wijze wordt aangegeven hoe een monitoringplan kan worden opgesteld. In het GeoImpuls programma is een project gewijd aan de introductie van de Observational Method in Nederland, een werkwijze waar monitoring tijdens de uitvoering centraal staat. Is daarmee de noodzaak voor monitoring om van te leren verdwenen? Nee, zeker niet. De kenniscirkel wordt vervolgd door bijvoorbeeld gebruik te maken van de monitoring die bij de recente projecten zoals Noord-Zuidlijn en RandstadRail om meer te weten te komen over de invloed van bouwkuipen en tunnels op belendingen. Bij de Spoorzone Delft wordt geleerd van het maken van diepwanden en de IJkdijk zorgt voor een schat aan informatie over het bezwijken van dijken volgens diverse mechanismen. De ontwikkelingen hier zijn nog lang niet uitgespeeld en satellietmetingen, akoestische metingen en diverse sensoren zullen ongetwijfeld in de 30e jaargang gemeengoed zijn geworden, toch?

Innovatief of niet? De eerste jaargang van het tijdschrift Geotechniek geeft ons een inkijkje in het vakgebied van 15 jaar geleden. Is er nou veel veranderd of toch niet? Terugkijkend is het een gemengd beeld. Belangrijk is dat we nu veel meer durven dan 15 jaar geleden. Die durf is mede gebaseerd op de gestructureerd opgezette kennisontwikkeling rondom het tunnelboren. Dat er bij die durf dan zo nu en dan ook wat mis gaat is onvermijdelijk. Door te focussen op verminderen van faalkosten, genereren we aandacht voor faalkosten, niet voor prachtige tunnels

en innovatieve waterkeringen. Niet altijd vertoont de geotechniek zoveel durf. De trage introductie van het isotachenmodel is daarvoor exemplarisch. Het is opmerkelijk dat een in wezen incrementele verbetering in rekenen ontwerpmethodiek toch zo moeilijk geaccepteerd wordt. Werkwijzen hoeven niet aangepast, maar het conceptueel denkkader wel. Misschien ligt daar ook het probleem. Het beschikbaar maken van de kennis als module in reeds bekende standaardsoftware helpt wel voor de acceptatie. In de meettechnieken gaat de vernieuwing nog moeizamer, blijkt wel uit de evolutie in 15 jaar. Maar uiteindelijk is het resultaat van ons werk het zichtbare product dat er achteraf ligt, niet of het op basis van sonderingen of van high-tech meettechnieken is ontworpen en ook niet of er een sigarendoos of EEM aan te pas is gekomen. De mooie dingen daarvan zullen we op een andere manier moeten communiceren. We kunnen natuurlijk tevreden zijn met ons plekje onder de grond. Maar wat is er mis mee om je kop boven het maaiveld uit te steken?

Referenties De aangehaalde artikelen in Geotechniek van 2007 en later zijn alle in pdf-format beschikbaar op www.vakbladgeotechniek.nl. [1] F.B.J. Barends, Kennisontwikkeling op het vakgebied: geo(milieu)techniek in de komende jaren Geotechniek 1 (1997) 2, pag. 20 t/m 21. [2] B.H.P.A.M. The Moet grondonderzoek nog worden verbeterd? Geotechniek 1 (1997) 1, pag. 14 t/m 19. [3] H.M.A. Pachen, Vinproef toont aan: Skempton relatie geldt niet voor Hollandse organische klei Geotechniek 1 (1997) 4, pag. 4 t/m 9. [4] Isotachenmodel, Geotechniek nr. 3, 2010.

20


[5] Geotechniek 2001, nr. 4, en E.J. den Haan, Het a,b,c-isotachenmodel, hoeksteen van een nieuwe aanpak van zettingsberekeningen, 7 (2003) nr. 4, pag. 28. [6] M. Visschedijk, Isotachenberekeningen op een sigarendoosje, Geotechniek 14 (2010) nr. 3, pag. 30. [7] Geotechniek 2007, nr. 4 (bolconus). [8] E.J. den Haan, Ongedraineerde schuifsterkte van slappe Nederlandse grond Geotechniek 14 (2010), nr. 3, pag. 54. [9] Kistdammen, Geotechniek 6 (2002) nr. 1 en 2. [10] Paalmatras, Geotechniek in 2009 (special geotechniekdag). [11] R.C.A. Beem en M. van Grootveld, Een probabilistische benadering voor het ontwerpen van gewapende grondconstructies. Geotechniek 1 (1997) 3, pag. 24 t/m 27. [12] Kerende constructies in gewapende grond. Taludhelling steiler dan 70°, CUR rapport 198, 2000. [13] A.F. van Tol, H.E. Brassinga en J.P. Koenis, Rekenregel voor berekening van trekpalen in zand. Geotechniek 1 (1997) 4, pag. 14 t/m 17. [14] J. Geerling, E.J. den Haan en N.M. Prinsen, Het Gaag-effect. Geotechniek 1 (1997) 3, pag. 16 t/m 21. [15] Sondering met Gaag-effect, Geotechniek 2 (1998) 3, pag. 25; Er bestaat geen Gaag-effect, Geotechniek 3 (1999) 2, pag. 33. [16] K.J. Bakker, Boortunnels in Nederland, stand van zaken met betrekking tot de geotechniek rond de Tweede Heinenoordtunnel. Geotechniek 1 (1997) 1, pag. 4 t/m 11. [17] K.J. Bakker and A. Bezuijen, Ten years of bored tunnels in the Netherlands, Geotechniek special edition for 4th Int. Symp. Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soift Ground, April 2008, pag. 6. [18] A.F. van Weele sr, Nieuwe ontwikkelingen in de funderingstechniek die het (nog?) niet hebben gehaald, Geotechniek 1 (1997) 2, pag. 32 t/m 35. [19] B.G.H.M. Wichmann en E.J. Huiden, Zettingen corrigeren door onderhogen. Geotechniek special Geotechniekdag oktober 2003, pag. 12. [20] D.G. Mans et al, Leren van Geotechnisch falen Geotechniek 13 (2009) 3, pag.16; 13 (2009) 3, pag.17; 13 (2009) 4, pag. 30; 14 (2010)1, pag. 28; 14 (2009) 2, pag. 26 en 14 (2009) 3, pag. 12. [21] H.R.E. Dekker en J.J. van Meerten, Geohydrologische isolatie van het bouwdok Barendrecht Geotechniek 1 (1997) 3, pag. 4. [22] J.W. Plekkenpol, De eerste resultaten van geotechnische metingen tijdens de aanleg van de 2e Heinenoordtunnel. Geotechniek 1 (1997) 3, pag. 11 t/m 15. [23] Richtlijn meten en monitoren van bouwputten, CUR rapport C223, 2010. [24] Patrick van der Duin, Noord-Zuidlijn dreigt succes te worden, Volkskrant 30-08-2010. 쎲

Ingezonden

Reactie op

Berekeningen op een sigarendoosje Ir. M. Visschedijk, in Geotechniek nr. 3, juli 2010

Hierbij wil ik mijn waardering uitspreken voor de wijze waarop dhr. Visschedijk op heldere en overzichtelijke wijze uitlegt, hoe op eenvoudige wijze met behulp van het Isotachen model voorspellingen kunnen worden gedaan over het zettingsgedrag van samendrukbare grondlagen. Zonder te willen afdingen op de toegevoegde waarde van het Isotachen model, wil ik toch reageren op de gekozen presentatie met de parameters RR (Recompression Ratio) en CR (Compression Ratio). Deze zijn gebaseerd op de internationaal gangbare samendrukkingsparameters Cc (de Compression index) en Cr (de Recompression index): CR = Cc /(1+eo) en RR =Cr/(1+e0). Voor de CR en RR is blijkbaar gekozen om introductie van de extra parameter e0 (de initiële voidratio) te voorkomen. Het gebruik van CR kan echter gemakkelijk verwarring geven met de Recompression Index Cr : CR ≠ Cr ; het gebruik van CR en RR kan echter vrij makkelijk worden vermeden als de relaties worden geherformuleerd op elog(..) in plaats van op 10log(..) basis. Voor geotechnici die regelmatig met Plaxis werken worden de verbanden dan ook gelijk wat duidelijker. Het Plaxis Soft Soil Creep model is, net zoals het abc model (Den Haan, 1994), geformuleerd op basis van natuurlijke logaritmen (elog oftewel ln) in plaats van 10log. Vanwege de overgang op elog, moeten de parameters dan worden gedeeld door elog(10) ≈ 2,3. Bij de formulering van het Soft Soil Creep model is deze translatie impliciet

verwerkt en wordt gerekend met λ* = CR/2,3, µ* = Cα/2,3 en κ* ≈ 2 RR/2,3. De relatie tussen κ* en RR is daarbij een benadering vanwege het feit dat de definitie van de ontlastingsstijfheid feitelijk rekafhankelijk is. Verder is het wellicht handig om nog te vermelden dat Cc = 2,3 (1+e0 ) * σref’/ Eoed, waarbij Eoed de Oedometer stijfheid is bij de referentiespanning σref. Daarmee wordt de verhouding tot parameters van het het Hardening Soil model ook gelijk zichtbaar. Voor de elastische vervormingen hanteert Plaxis de benadering: Cr ≈ 0,9*2,3(1+ e0)* σref’/(2*Eur). De relaties worden nog eenvoudiger als wordt ingezien dat e.e.a. impliceert dat; λ* = σref/Eoed en κ* = 0,9σref/Eur, in de praktijk worden parameters meestal geformuleerd bij een referentie spanning van 100 Kpa, waarmee het verband nog verder vereenvoudigt tot λ* = 100/Eoed en κ* ≈ 0,9*100/Eur. Verder mag niet onvermeld blijven dat de heer Visschedijk in zijn artikel door het geven van indicatieve verhoudingen tussen de kruip parameter en de compressie parameter een zeer nuttige bijdrage levert voor toepassing in de praktijk. Op dit gebied is men anders volledig afhankelijk van proeven. Om in een voorontwerp fase toch enig houvast te hebben zijn empirische relaties dan zeer nuttig. Plaxis geeft in haar handleiding verhoudingen voor λ*/µ* tussen 15 en 25. De in tabel 3 van het artikel gegeven waarden zijn daarop een waardevolle aanvulling, met name ook voor SSC gebruikers, als men bedenkt dat λ*/µ* = CR/Cα.

21


Overigens onderschrijf ik de eindstelling van dhr. Visschedijk dat het isotachen model t.o.v. Koppejan de voorkeur heeft; Koppejan is bedoeld voor eenmalige ophoging. Bij gefaseerde ophoging met Koppejan klassiek is de tijd in de kruipformulering niet meer eenduidig bepaald; dan zou je een incrementele variant van Koppejan moeten gebruiken; maar dat is een andere discussie die in dit blad al eerder is gevoerd en die we hier niet moeten herhalen. Ter afsluiting, of je nu voor de ene of de andere formulering kiest, voor elog(…) of voor 10log, het maakt voor de berekeningsuitkomsten allemaal niet uit; parameters zijn goed in elkaar om te rekenen. Het enige argument dat telt is transparantie, wat bijdraagt aan een beter begrip van de zaak die wij moeten oplossen; dan helpt het niet als er verschillende formuleringen rondgaan voor wat essentieel dezelfde zaak is. Klaas Jan Bakker Technische Universiteit Delft

Referenties – Den Haan, E.J., (1994), Vertical compression of Soils, Doctor Thesis, Delft University of Technology, Delft University Press, Delft – De Haan, E.J., H.M. van Essen, M.A.T. Visschedijk & J. Maccabiani, (2004), Isotachenmodellen; help, hoe kom ik aan de de parameters, Geotechniek 1 - 2004. 쎲

KIVI NIRIA Ir. W.J. van Niekerk Voorzitter KIVI NIRIA Afd. voor Geotechniek

Beste lezer, Vrijdag 17 september 2010 was ik bij Deltares aanwezig om weer tientallen diploma's van de cursussen CGF1 en CGF2 uit te reiken. Vele lezers van dit blad kennen de cursus en de (voormalige) cursisten. Toch is het aardig om zo nu en dan stil te staan bij deze cursus, al is het maar om ook weer eens stil te staan bij de trends in het levenslange leren. Het is opvallend om te zien dat de cursussen CGF1 en CGF2 bepaalde constante factoren kennen die al tientallen jaren min of meer ongewijzigd zijn. Zo is het aandeel van de cursisten over beide cursussen nog altijd ongeveer gelijk, ondanks het verschil in inhoud. Ook het slagingspercentage en de cijfers die worden gehaald zijn min of meer constant. Voor hen die er al weer even uit zijn: het is nog steeds hard studeren om de examens met goed gevolg af te leggen. De hoogste cijfers zijn soms een 8 of een 9 en in uitzonderlijke gevallen gaan er mensen verder de beroepspraktijk in met een 10. Maar hoe ziet de kandidaat van tegenwoordig er eigenlijk uit.

In mijn beleving zijn de kandidaten zeer enthousiaste beoefenaars van ons vakgebied, die meestal met relevante werkervaring verdieping zoeken in de geotechniek. De geotechniek is voor hem of haar vaak geen hoofdtaak maar wel een belangrijk kennisveld dat raakt aan de dagelijks problemen. Een verdiepende opleiding is dan wel gepast voor de eigen ontwikkeling en bijvoorbeeld ook voor het beheersen van risico’s. De kandidaten zijn typisch in te delen in drie groepen: overheid, advies- en ingenieursbureaus en aannemerij. Alle groepen zijn in min of meer gelijke mate aanwezig en doen ook in min of meer gelijke mate mee aan het examen. Interessant is dan om te zien hoe er wordt gescoord. Het lijkt erop dat kandidaten met een ruime praktijkervaring hoger kunnen scoren dan kandidaten die in de dagelijkse praktijk wat verder van de geotechniek af staan. Confucius had zo'n 2500 jaar geleden in China al door dat doen=begrijpen en bij CGF1 en CGF2 blijkt dat nog steeds.

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.

Aanmelden of meer informatie over KIVI NIRIA Geotechniek ? Meer informatie over de Afdeling Geotechniek kunt u vinden op 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), E-mail [email protected] www.kiviniria.nl

Waarom een Afdeling Geotechniek? 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 men-

23


De crisis lijkt daar helemaal niets aan af te doen. Dankzij onze praktijkdocenten kunnen we de cursus dan ook op een hoog niveau houden. Het bewijst dat geotechniek een vak van de praktijk is, waarbij theorie en ervaring hand in hand leiden tot de beste resultaten. In 2009 en 2010 loopt de cursus als nooit te voren en in tijden van onzekerheid is de combinatie van theorie en praktijk een veilige haven. Als voorzitter van de Afdeling voor Geotechniek van KIVI NIRIA zet ik dan ook graag mijn handtekening onder de diploma's die wij uitreiken en ik hoop dat ook u nog wel eens terugdenkt aan uw examen en hoeveel u daarna nog aan theorie en praktijkkennis heeft gedeeld. Ik hoop u en uw collega's binnenkort ook weer eens te ontmoeten bij een van de bijeenkomsten die wij als afdeling organiseren om onze kennis verder te delen. 쎲

sen werkzaam op het vakgebied, mensen die het vak studeren en andere geïnteresseerden. Dit 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.

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

Bouwputten en funderingen in stedelijk gebied Onder dit thema heeft CUR Bouw & Infra, samen met het COB en de SBR op 20 oktober verleden jaar een workshop georganiseerd waaraan ca. 30 deskundigen hebben deelgenomen. Doel van de workshop was om na te gaan of er naast de inhoudelijke thema's van Geo-Impuls andere belangrijke onderwerpen zijn die aandacht verdienen, met name vanuit de binnenstedelijke bouwsituaties. Vanuit een aantal invalshoeken werd de discussie ingeleid: Frits van Tol (TUD/Deltares) gaf een analyse van de door hem onderzochte schadegevallen bij bouwputten. Bert Everts (ABT) gaf ons een kijkje in de keuken van de constructeurs. Floor de Groot (Ontwikkelbedrijf Rotterdam) schetste een beeld van de problematiek waar de projectontwikkelaar c.q. opdrachtgever tegen aanloopt. Wouter Remmelts (BAM Civiel) schotelde het publiek de problemen voor waar hij als bouwer mee te maken heeft en als laatste naam Michel Schoon (Marsh Risk Consulting) ons mee in de wereld van wat er mis kan gaan en hoe de rol van de verzekeraar daarin is.

Het leverde vervolgens een geanimeerde discussie onder leiding van dagvoorzitter Louis de Quelerij (TUD / Fugro) op. Het resultaat was een lijst met onderwerpen die de aandacht verdienen, waaronder: 쎲 certificering van organisaties en personen; 쎲 monitoring die zonder kader (grenswaarde) leidt tot schade en vertraging; 쎲 meer aandacht voor de keuze van de contractvorm die bij het project past; 쎲 selectie van ondeskundige (onder)aannemers door selectie op ‘prijs’; 쎲 onvoldoende kennismanagement en kennisdelen (2e, 3e en 4e schil); 쎲 onvoldoende risicomanagement; 쎲 ‘trillingen' (aanpassing van de grenswaarden van de SBR-richtlijn trillingen); 쎲 verbetering van de kwaliteitszorg en controle van geschroefde funderingspalen. SBR, COB en CUR Bouw & Infra gaan aan de slag om de oogst van deze middag samen met de sector te verwerken in concrete plannen.

verkrijgbaar via www.curbouweninfra.nl voor de prijs van € 70,-. Meer weten: [email protected]

CUR 228 Door grond horizontaal belaste palen

Het CUR/Delft Cluster programma Nieuw perspectief in Funderingen en Bouwputten bevindt zich in de afrondende procesfase. Eind 2010 zullen alle eindproducten in drukvorm beschikbaar zijn en wordt het programma afgesloten.

In oktober 2010 is de commissie H408 voor de laatste keer in vergadering bijeen gekomen. Op dit overleg is de tot standkoming van CUR-publicatie 228 Ontwerprichtlijn door grond horizontaal belaste palen geëvalueerd en is door de commissieleden uitvoerig van gedachten gewisseld over een eventueel vervolgtraject. Mede op basis van respons vanuit de gebruikers is geconcludeerd dat met het rapport een belangrijke verbeteringstap in het ontwerpproces tot stand is gebracht, maar dat daarmee het einddoel nog niet bereikt is. Nader onderzoek bij Deltares en TU Delft, in combinatie met uit praktijkprojecten te verkrijgen meetresultaten, zullen de komende jaren aanvullende kennis opleveren die op termijn verbetering van de richtlijn mogelijk zullen maken. Via een praktijkcommissie Door Grond Horizontaal Belaste Palen zal er de komende jaren actief ‘vinger aan de pols’ gehouden worden en daar waar mogelijk kennisdoorwerking worden bevorderd. Met steun van het programma Geo-Impuls is inmiddels een eerste meerjaren monitoringproject operationeel. Meer weten: [email protected]

Cluster rapport 229, Axiaal draagvermogen van palen heeft inmiddels twee belangrijke resultaten opgeleverd. Door de NEN commissie 9997-1 is besloten dat de paalfactoren voorlopig ongewijzigd blijven, maar een maximale geldigheidsduur hebben tot 2016. Binnen die periode moeten de nieuwe waarden bepaald worden uit proefbelastingen die leveranciers voor hun paalsystemen moeten laten uitvoeren. Tevens lijkt er reëel perspectief op de realisatie van een of meerdere proefterreinen waarop die proefbelastingen kunnen worden uitgevoerd. Meer weten: [email protected]

CUR Snelle Paaltesten De werkzaamheden aan de richtlijn Snelle Paaltesten zijn door de commissie afgerond. De eindtekst is eind september afgerond en in oktober/ november is de nieuwe richtlijn drukgereed gemaakt. Het streven is erop gericht dat de richtlijn eind 2010 in druk beschikbaar komt. Meer weten: [email protected]

CUR/CROW/Delft Cluster Programma Blijvend Vlakke Wegen Blijvend Vlakke Wegen is in het 3e kwartaal 2010 afgerond en krijgt een vervolg in het programma Duurzaam Vlakke Infrastructuur. Meer weten: [email protected]

CUR 223 Meten en Monitoren van Bouwputten

CUR 229 Axiaal belaste palen

CUR 226 Paalmatrassystemen

Het CUR/ Delft Cluster rapport 223 Meten en monitoren van bouwputten is in oktober 2010 in drukvorm beschikbaar gekomen. De publicatie is

Op de Funderingsdag van 7 oktober jl. heeft Frits van Tol het bereikte resultaat van de commissie Axiaal belaste palen toegelicht. Het CUR/Delft

In oktober 2010 is de commissie C159-B nog eenmaal bijeen gekomen om het proces dat geleid heeft tot CUR-publicatie 226 Ontwerprichtlijn

24


CUR Bouw & Infra info paalmatrassystemen te evalueren. In dit overleg is tevens besproken op welke wijze de kennisdoorwerking van de richtlijn gestimuleerd kan worden. Geconcludeerd is dat het doorlopen proces en het daarin bereikte resultaat positief is. Ook de reacties vanuit de gebruikers zijn tot op heden zijn positief. Tevens is besloten om de komende jaren als praktijkcommissie Paalmatrassystemen de kennisdoorwerking van de richtlijn te bevorderen en het kennisontwikkelingsproces via monitoring van praktijkprojecten te ondersteunen. Meer weten: [email protected]

C159-C Grondonderzoek in de tenderfase fase 1 De werkzaamheden aan fase 1 van het project zijn nu in de eindfase; de final draft van fase 1, grondonderzoek weginfrastructuur, is vastgesteld. De voorbereidingen van fase 2, verbreding naar toepassing op andere infrastructurele projecten is opgestart. Naar verwachting zal de volledige richtlijn Grondonderzoek Infrastructurele projecten medio 2011 beschikbaar komen. Meer weten: [email protected]

CUR/ CROW/ Deltares Duurzaam Vlakke Infrastructuur Goede mobiliteit is een cruciale randvoorwaarde voor de Nederlandse economie en welvaart. Met de Maatschappelijke Innovatie Agenda Duurzame Mobiliteit streeft de Rijksoverheid naar het bevorderen van innovaties die het mogelijk maken dat de Nederlandse mobiliteit kan toenemen, bij

gelijktijdige verbetering van de duurzaamheid. De sector GWW levert, via ontwerp, aanleg, beheer en onderhoud van de Nederlandse infrastructuur, een belangrijke bijdrage aan het in Nederland mogelijk maken van de gewenste mobiliteit. Via het CUR/CROW/Deltares kennisprogramma Duurzaam Vlakke Infrastructuur wil de sector GWW invulling geven aan haar maatschappelijk verantwoordelijkheid om, daar waar mogelijk, mede zorg te dragen voor de maatschappelijk gewenste duurzame mobiliteit, door te voorzien in een optimaal functionerende infrastructuur. Met de start van Grondonderzoek Infrastructurele projecten, de praktijkcommissie Paalmatrassystemen en de praktijkcommissie Door Grond Horizontaal Belaste Palen is de eerste fase van het vervolgtraject Blijvend Vlakke Wegen, Duurzaam Vlakke Infrastructuur officieel gestart. Eind 2010 is een bijeenkomst georganiseerd met alle partijen uit het kennisdomein Duurzaam Vlakke Infrastructuur om verdere invulling te geven aan het kennisprogramma Duurzaam Vlakke Infrastructuur. Meer weten: [email protected]

Diepwanden Op de Funderingsdag van 7 oktober jl. is het COB/CUR Handboek diepwanden gepresenteerd. De publicatie is verkrijgbaar via www.curbouweninfra.nl voor de prijs van € 75,-. Medio 2011 zal een Gebruikerscommissie Diepwanden starten. Doel is om feedback te krijgen over het gebruik van dit handboek in de praktijk. U kunt zich daarvoor aanmelden via de hierboven vermelde website. Inmiddels zijn we geattendeerd op een eerste

25


storende fout in dit handboek: op pagina 43, 2e regel van boven moet staan: ‘voor doorgaande panelen bedraagt deze 1,38x de paneeldikte’. Dank aan de melder van deze fout; onze excuses! In de commissie Diepwanden is ook gesproken over CUR-Aanbeveling 76 Rekenregels voor diepwanden. Deze Aanbeveling is verouderd. De commissie heeft een plan van aanpak vastgesteld om deze Aanbeveling te herzien. Meer weten: [email protected] 쎲

Normen en waarden Eurocode 7 en Nationale norm NEN 9997-1

Draagkracht van palen Inleiding Na de commentaarronde op de groene versie wordt momenteel de laatste hand gelegd aan NEN 9997-1 Geotechnisch ontwerp van constructies, waarin zijn opgenomen Eurocode 7 - Deel 1, de Nationale Bijlage en NEN 9097-1 Aanvullende bepalingen voor het geotechnisch ontwerp. Deze laatste norm bevat over paalfunderingen artikelen uit NEN 6743-1, NEN 6745-1 en -2 en CUR-publicatie 2001-4 Ontwerpregels voor trekpalen, voor zover deze aanvullend zijn op en niet strijdig zijn met Eurocode 7 - Deel 1. Recent is CUR/DC publicatie 229 Axiaal draagvermogen van palen verschenen en binnenkort verschijnt de CUR-publicatie Ankerpalen. In deze commissies zijn nieuwe inzichten ontwikkeld betreffende de paaldraagkracht voor verschillende paalsystemen. Daarnaast is er in Nederland een trend, waarbij in een snel tempo nieuwe paaltypen worden ontwikkeld. Voor deze palen gelden leverancierafhankelijke paalfactoren, die niet in NEN 6743-1 zijn genoemd. Vaak gaat het dan om aanpassingen aan

bijvoorbeeld de boor- of schroefpunt van de paal. Bij dit type in de grond gevormde palen is de kwaliteit van de paal erg afhankelijk van de uitvoering. Zonder aanvullende proefbelastingen op deze 'nieuwe' palen is het niet toegestaan, zoals wel gebeurt, de paalklassefactoren over te nemen van soortgelijke, bestaande palen. Ten slotte is er een goede ontwikkeling om steeds meer palen proef te belasten. Dit sluit aan op Eurocode 7, waarbij minder gewicht wordt gegeven aan controlesonderingen en meer aan proefbelastingen. In de discussie rond het opstellen van NEN 9997-1 zijn deze punten uitgebreid besproken en meegewogen in de uiteindelijke tekst, die dit jaar zal verschijnen. Het doel van dit artikel is om achtergronden van de discussie weer te geven.

CUR-publicatie 229 – Axiaal draagvermogen van palen In juli 2010 is CUR/DC publicatie 229 Axiaal draagvermogen van palen verschenen, waarin de resulta-

ten zijn gegeven van een studie naar de draagkracht van palen uitgaande van in de archieven aanwezige proefbelastingsresultaten. Alleen van grondverdringende palen bleken voldoende kwalitatief goede gegevens aanwezig te zijn. De belangrijkste conclusies ten aanzien van dit paaltype zijn1: – de proefresultaten onderschrijven de αs-waarde in NEN 6743-1 – de waarde van αp blijkt afhankelijk van de diepte van de paalpunt in het zandpakket. Bij een penetratiediepte van meer dan 8D neemt αp af tot 0,6; – gezien het Europese harmonisatietraject en de Nederlandse kennispositie is nader onderzoek naar de axiale draagkracht van alle paalsystemen noodzakelijk; – voor goed vervolgonderzoek zijn voldoende proeven, zowel kwalitatief als kwantitatief, van alle paalsystemen noodzakelijk.

CUR-publicatie – Ankerpalen In de CUR-publicatie Ankerpalen (met name bij toepassing beneden onderwaterbeton) is de draagkracht van op trek belaste ankerpalen onderzocht, eveneens uitgaande van in de archieven aanwezige proefbelastingsresultaten. Kenmerkend voor deze publicatie is de aanbevolen procedure voor de verificatie van de draagkracht door proefbelastingen vooraf èn achteraf. Voor de paalklassefactoren zijn steeds een hoge en een lage waarde gegeven. Worden achteraf geen proefbelastingen gedaan, dan moet worden uitgegaan van de lage waarden. Voor ontwerpberekeningen mag worden uitgegaan van de hoge waarden, mits proefbelastingen (vooraf en achteraf) worden uitgevoerd. Hogere factoren dan genoemd in de tabel zijn voor het betreffende werk toegestaan als dit aangetoond is met de proefbelastingen.

Paalklassefactoren in de nieuwe NEN 9997-1 De tabel met paalklassefactoren voor de berekening van de draagkracht zal er in NEN 9997-1 in grote lijnen uitzien zoals hiernaast is weergegeven. De last-zakkingslijn verwijst naar de figuren 6 en 7 van NEN 6743-1 die ongewijzigd in NEN 9997-1 zijn overgenomen als de figuren 7.n en 7.o.

Figuur 1 - Funderingspalen in de bouwkuip van Metrostation CS, Rotterdam (foto Aeroview).

26


1

Zie Civiele techniek, nr. 5/6 - 2010, blz. 46.

쑺

Normen en waarden Type paal HOUTEN PAAL

BETONPAAL

STALEN PAAL

MICROPAAL / ANKERPAAL d,e

Nadere specificatie

Wijze van installeren

Ȋp

Ȋs

Ȋt

Constante dwarsafmeting

geheid

1,0

0,010

0,007

1

Taps toelopend

geheid

1,0

0,012

0,007

1

Geprefabriceerd; met constante dwarsafmeting

geheid

1,0

0,010

0,007

1

In de grond gevormd met een gladde mantelbuis met constante dwarsafmeting op een voetplaat, waarbij het beton direct tegen de grond drukt

geheid; mantelbuis wordt terugheiend in combinatie met statisch trekken uit de grond verwijderd; voetplaat blijft in de grond achter

1,0

0,014

0,012 c

1

In de grond gevormd met een gladde mantelbuis met constante dwarsafmeting op een voetplaat, waarbij het beton direct tegen de grond drukt

geheid; mantelbuis wordt trillend in combinatie met statisch trekken uit de grond verwijderd; voetplaat blijft in de grond achter 1,0

0,012

0,010 c

1

In de grond gevormd met een gladde mantelbuis met constante dwarsafmeting op een schroefpunt, waarbij het beton direct tegen de grond drukt

geschroefd; bij het trekken van de mantelbuis blijft de schroefpunt in de grond achter

0,9

0,009

0,009

1

In de grond gevormd met behulp van een avegaar

geschroefd

0,8

0,006

0,0045

2

In de grond gevormd met behulp van steunvloeistof

gegraven of geboord

0,5

0,006

0,0045

3

Constante dwarsafmeting; buis met gesloten punt b

geheid

1,0

0,010

0,007

1

Constante dwarsafmeting; profiel

geheid

1,0

0,006

0,004

1

Constante dwarsafmeting; open buis

geheid

1,0

0,006

0,004

1

In de grond gevormde groutschil rond profiel met voetplaat

geheid, met groutinjectie

1,0

0,014

0,012

1

Constante dwarsafmeting boven de schroefpunt

geschroefd

0,8

0,006

0,0045

1

In de grond gevormde groutschil rond buis met schroefpunt (schachtmiddellijn 300 mm of groter)

geschroefd zonder de paal tijdens aanbrengen op en neer te halen; menging van de grond met grout

0,9

0,009

0,009

1

Constante dwarsafmeting

gepulst

0,5

0,005

In de grond gevormd met dubbele boorbuis, waarbij het grout direct tegen de grond drukt

spoelboren met groutinjectie, niet afgeperst spoelboren met groutinjectie, wel afgeperst

*

0,008 f

0,008 f

2

*

0,011 g

0,011 g

1

In de grond gevormd met enkele boorbuis, waarbij het grout direct tegen de grond drukt

last-zakkingslijn

3

spoelboren buitenom met groutinjectie, niet afgeperst spoelboren buitenom met groutinjectie, wel afgeperst

*

0,008 f

0,008 f

2

*

0,011 g

0,011 g

1

In de grond gevormd met ankerbuizen en boorkop, waarbij het grout direct tegen de grond drukt

zelfborend met groutinjectie

*

0,008 f

0,008 f

2

In de grond gevormd met ankerbuizen en schroefbladen, waarbij het grout direct tegen de grond drukt

geschroefd; menging van de grond met groutinjectie

*

0,008 f

0,008 f

2

In de grond gevormd met stalen hulpbuis, waarbij het grout direct tegen de grond drukt

ingetrild met groutinjectie

*

0,006 f

0,006 f

2

*Ten tijde van de samenstelling van dit artikel nog niet vastgelegd. a. De in de tabel weergegeven waarden hebben een geldigheidsduur tot 1 januari 2016. Na deze datum gelden voor alle paalsystemen 33% lagere waarden dan in de tabel staan. Toepassing van waarden hoger dan deze gereduceerde waarden zijn na 1 januari 2016 alleen mogelijk op basis van vooraf bij NEN aangemelde proefbelastingen die leveranciers voor hun eigen paaltype(n) laten uitvoeren en waarvan een voor ieder toegankelijke en goedgekeurde beschrijving van het paalsysteem en van het installatieproces bij NEN is gedeponeerd. b. De voetplaat van de buispaal met gesloten voet mag niet meer dan 10 mm uitsteken buiten de buis. c. Bij trekpalen van dit type paal mag de voetplaat niet

meer dan 25 mm uitsteken buiten de mantelbuis. d. De waarden gelden voor geboorde micropalen met een schachtmiddellijn niet groter dan 300 mm en nietgeboorde micropalen met een schachtmiddellijn of een maximale afmeting van de dwarsdoorsnede van de schacht van niet meer dan 150 mm. De waarden gelden voor ankerpalen met een schachtmiddellijn niet groter dan 200 mm voor ankerpalen aangebracht met spoelboren en ingetrilde ankerpalen en 400 mm voor zelfborende en geschroefde ankerpalen. e. Voor het maken van een ontwerp mag worden uitgegaan van de hoge waarden van αt, indien de draagkracht respectievelijk trekweerstand achteraf door paalbelas-

tingsproeven worden bevestigd, zie f en g. In het geval dat geen paalbelastingsproeven worden uitgevoerd, moet worden uitgegaan van de lage waarden. f. Indien de trekweerstand achteraf door paalbelastingsproeven wordt bevestigd mag in plaats van 0,008 respectievelijk 0,006 worden uitgegaan van een waarde van 0,012 of hoger, indien aangetoond door de paalbelastingsproeven. g. Indien de trekweerstand achteraf door paalbelastingsproeven wordt bevestigd mag in plaats van 0,011 worden uitgegaan van een waarde van 0,017 of hoger, indien aangetoond door de paalbelastingsproeven.

Tabel 7.c (NEN 9997-1) — Waarden voor de paalklassefactor Ȋ p , Ȋ s en voor Ȋ t (in het geval van zand en zand/grindhoudende grond) a

27


Normen en waarden Zoals uit de tabel blijkt, is de in CUR-publicatie 229 vermelde reductie van de αp-waarde niet opgenomen. Redenen hiervoor zijn: – de lage αp-waarde voor palen die meer dan 8D in de draagkrachtige zandlaag staan, is vooralsnog alleen aangetoond bij grondverdringende palen. De komende jaren moet bij alle paalsystemen onderzoek worden uitgevoerd naar de draagkracht bij een penetratie van meer dan 8D in de draagkrachtige zandlaag; – in Nederland zijn geen problemen gedocumenteerd van palen met te weinig verticale draagkracht op druk. – het nog incomplete beeld van de problematiek leidt mogelijk op dit moment tot een ongewenste marktverstoring. Bij ondiep gefundeerde palen (minder dan 8D) worden geen problemen verwacht bij het hanteren van bovenstaande factoren. Bij dieper gefundeerde palen in dichte palenvelden wordt de lage αp-waarde vermoedelijk gecompenseerd door verdichting, die bij op druk belaste palen gewoonlijk niet afzonderlijk in rekening wordt gebracht. Ook bij dergelijke palen worden geen problemen verwacht.

Conform de aanbeveling van de CUR-commissie Ankerpalen zijn steeds een hoge en een lage waarde voor de paalfactoren gegeven, afhankelijk of al dan niet proefbelastingen worden uitgevoerd. Dit is aangegeven met de voetnoten e, f en g in de tabel. Door het opnemen van twee verschillende waarden in de tabel wordt rekening gehouden met de uitvoeringsgevoeligheid van dit type palen.

Proefbelastingen Algemeen heerst de overtuiging dat palen vaker moeten worden proefbelast om betrouwbare gegevens over de draagkracht te verkrijgen. Bij de analyse van de proefbelastingsresultaten dient goed gekeken te worden naar de verhouding punten schachtdraagkracht. Voor de bepaling van de α-waarden is een duidelijke norm beschikbaar, namelijk NEN 6745-1 en -2, waarvan delen zijn overgenomen in NEN 9997-1. Ook CUR-publicatie Ankerpalen geeft duidelijke richtlijnen hoe een betrouwbare paalfundering kan worden ontworpen, mede gebaseerd op proefbelastingsresultaten. Daarom zijn alle in de tabel gegeven waarden geldig verklaard voor de komende 5 jaar (voetnoot a in de tabel). In deze periode wordt van lever-

anciers verwacht, dat zij de draagkracht van hun paalsystemen door middel van vooraf aangemelde proefbelastingen aantonen. De paalfactoren uit deze belastingproeven moeten worden gedeponeerd bij NEN. Bij het achterwege blijven van deze onderbouwing worden de factoren voor het betreffende paalsysteem in 2016 gereduceerd met 33%. De normcommissie streeft er naar om de vereiste veiligheid van paalfunderingen op hetzelfde niveau te houden en spreekt de hoop uit dat de komende 5 jaar veel proefbelastingsresultaten beschikbaar komen die ten goede komen aan de betrouwbaarheid van draagkrachtberekeningen. Kennis van het werkelijke veiligheidsniveau zal leiden tot extra efficiëntie in combinatie met een duurzame paalfundering. 쎲 ir. G. Hannink en ir. A.J. van Seters namens de normcommissie Geotechniek Algemeen en Funderingstechniek, met bijdragen van ir. H.L. Jansen. Reacties op dit artikel kunt u sturen naar de secretaris van de normcommissie, de heer drs. ir. L.J. Buth; [email protected].

Precies ontworpen. Precies zo gebouwd. HUESKER ingenieurs ondersteunen u bij het ontwerp en de realisatie van uw bouwprojecten. Veelomvattende knowhow en jarenlange ervaring zijn de basis voor een betrouwbare uitvoering en zorgen voor een soepel verloop van de werkzaamheden. Uw kunt steunen op de producten en oplossingen van HUESKER.

HUESKER geokunststoffen – betrouwbaar door ervaring. FUNDERING LANDHOOFD OP GEWAPENDE GROND

Fortrac® geogrids is de wapening voor de op staal gefundeerde landhoofden

www.huesker.com Agent voor Nederland CECO B.V. [email protected] Tel.: 043 - 352 76 09

HUESKER Netherlands [email protected] Tel.: 073 - 503 06 53

van kunstwerk B en O in de N242 bij Alkmaar

GEOTECHNIEK

WEGENBOUW

WATERBOUW

MILIEUTECHNIEK

5000 stuks

5x per jaar

Geotechniek: hét platform voor geotechnisch Nederland + België Met

Geotechniek bereikt u 5x per jaar meer dan 5000

professionals in de GWW-sector! Is uw organisatie al sponsor/ mede-ondersteuner van Geotechniek? Maak gebruik van Geotechniek. Informeer naar onze aantrekkelijke publiciteitspakketten. Bel Uitgeverij Educom 010 - 425 6544 of mail [email protected] .

Einsteinstraat 12-a 7601 PR Almelo

lankema-almelo.nl

FUGRO 1,- 1, 1°°°

...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 Ingenieursbureau B.V. /i\ÊäÇäÊÎ£££ÎÎÎ

>\ÊvJvÕ}ÀiìÀ>`° www.fugro-nederland.nl

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

Ervaringen van de realisatie boortunnels RandstadRail Rotterdam

Figuur 2 – Twee enkelsporige tunnels.

Figuur 1 – Statenwegtracé (gestippeld weergegeven).

1. Inleiding RANDSTADRAIL RandstadRail is een light-rail verbinding tussen Rotterdam, Den Haag en Zoetermeer. Met deze verbinding is het mogelijk om te reizen tussen (i) Rotterdam en Den Haag en (ii) Den Haag en Zoetermeer zonder over te stappen. Voor de verbinding tussen Rotterdam en Den Haag is voor een groot deel gebruik gemaakt van de Hofpleinlijn, de voormalige heavy-rail lijn van de Nederlandse Spoorwegen (NS). In Rotterdam is RandstadRail, bij metrostation Rotterdam Centraal, gekoppeld aan de metrolijn naar RotterdamZuid. Om de Hofpleinlijn met het metrostation Rotterdam Centraal te verbinden, is een drie kilometer lange verbinding gerealiseerd. De verbinding volgt het zogenaamde Statenwegtracé (figuur 1).

Ir. Diederik van Zanten Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam

STATENWEGTRACÉ Het Statenwegtracé is, afgezien van de aansluiting op de Hofpleinlijn, volledig ondergronds aangelegd. Van het tracé is 80% (2,4 km) gerealiseerd met de boortechniek en 20% (0,6 km) middels open bouwputten. Met de boortechniek zijn twee enkelsporige tunnels, beide met een uitwendige diameter van 6,5 m, gerealiseerd (figuur 2). Ter hoogte van het St. Franciscus Gasthuis takt het Statenwegtracé aan op de Hofpleinlijn. De nieuwe verbinding passeert vanaf hier de spoorlijn Rotterdam-Gouda (de Goudse Lijn) alsmede de rijksweg A20 en het Noorderkanaal. Halverwege het tracé is het station Blijdorp gebouwd. Het tracé volgt over ruim een kilometer de Statenweg en passeert vervolgens het NS-emplacement van Rotterdam Centraal om vervolgens aan te sluiten op het metrostation Rotterdam Centraal. Voor het Statenwegtracé is betreffende het veilig-

32


heidsconcept het zogenaamde Safe Haven principe (veilige haven) als uitgangspunt gehanteerd. Dit betekent dat bij een calamiteit in de tunnel, zoals bijvoorbeeld een brandende trein, de treinen doorrijden naar de stations. Deze stations zijn ontworpen als een veilige haven, hetgeen betekent dat reizigers veilig kunnen vluchten. Investeringen en voorzieningen binnen de te bouwen objecten concentreren zich daarbij op de stations. Bij de exploitatie wordt veel aandacht besteed aan het materieel, de procedures en de opleiding om de veiligheidsketen te complementeren. Voor het geval dat een trein toch onverhoopt in de tunnel tot stilstand komt, zijn er tussen de boortunnels dwarsverbindingen aangebracht. Bij een calamiteit, zoals een stilstaande brandende trein, kunnen de reizigers via deze dwarsverbindingen naar een veilige tunnelbuis vluchten. De veilige tunnelbuis wordt hiertoe onder overdruk ge-

Auteur

Dankwoord

De auteur was ontwerpleider tijdens de voorbereiding van de boortunnel en grondverbeteringen (1999-2003) en heeft in de periode 2003-2010 als projectleider zowel de uitvoering van de boortunnel alsmede de afbouw van het Statenwegtracé begeleid.

Dit artikel is mede gebaseerd op ervaringen van een multi-disciplinair team, dat heeft gewerkt aan de succesvolle realisering van RandstadRail. Langs deze weg dank ik mijn collega’s die vanuit hun vakgebied de inhoud van dit artikel hebben getoetst en aanwijzingen hebben gegeven voor de leesbaarheid.

plaatst, opdat er geen rook via de dwarsverbindingen deze tunnel indringt. De afstand tussen de dwarsverbindingen bedraagt 350 m. BOUW STATENWEGTRACÉ De aanleg van het Statenwegtracé is gestart in maart 2004. De uitvoering hiervan werd gedaan door Saturn v.o.f. een aannemerscombinatie bestaande uit de firma’s Dura Vermeer en Züblin. Het tunnelboorproces is gestart in december 2005. Het boorproces voor de twee tunnelbuizen is gereedgekomen in maart 2008. Op 16 augustus 2010 is het Statenwegtracé voor exploitatie in gebruik genomen. Dit artikel gaat in op enkele specifieke aspecten welke voor toekomstige boortunnelprojecten in stedelijk gebied interessant kunnen zijn, de onderwerpen zijn gerubriceerd naar (i) boortunnel, (ii) geotechniek en (iii) geluid en trillingen.

2. Boortunnel 2.1 KENMERKEN ALIGNEMENT De boortunnel van RandstadRail/Statenwegtracé ligt over het grootste deel van het boortunneltracé volledig in het Pleistocene zand. De krachtswerking in de tunnel is dan optimaal. Daarnaast is de kans op obstakels, welke het boorproces zouden kunnen hinderen, bij een dergelijke diepteligging kleiner dan bij ligging in de hoger gelegen Holocene lagen. Enkel bij de aansluitingen van de boortunnel op de conventioneel gebouwde delen: (i) de startschacht nabij de Goudse Lijn, (ii) station Blijdorp en (iii) de ontvangstschacht nabij het N.S.emplacement, ligt de boortunnel gedeeltelijk in

de Holocene kleilagen (figuur 3). De aansluitende conventioneel te bouwen tunneldelen zijn door de hogere ligging van de boortunnel dan goedkoper te realiseren. Het station Blijdorp heeft als maat voor bovenkant spoor (b.s.) NAP -18 m, het perron ligt op NAP -17 m. Bij het diepste punt van de tunnel is de bijbehorende b.s.-maat NAP -28,65 m. TUNNELLINING De boortunnel heeft een beoogde levensduur van 100 jaar. De tunnel is opgebouwd uit tunnelringen, die elk een breedte van 1,5 m en een dikte van 0,35 m hebben. De ringen zijn elk opgebouwd uit zeven segmenten en één sluitsteen. De ringen zijn onderling geplaatst in een halfsteensverband en zijn onderling gekoppeld door zogenaamde kom-nok verbindingen. De tunnelringen zijn opgebouwd uit hoofdzakelijk betonnen segmenten. De betonkwaliteit van deze segmenten is B55. Er is gebruik gemaakt van zogenaamde uni-ringen met een tapsheid van 50 mm. Door deze tapsheid was het mogelijk de tunnel ook op die locaties te realiseren waar het tracé een horizontale bocht heeft met een straal van 240 m. GRONDVERBETERINGEN EN STALEN TUNNELLINING Bij de aansluiting van de boortunnel op de conventioneel gebouwde tunneldelen liggen de twee geboorde tunnels meer dan 50% in de Holocene klei. Op deze locaties zijn daarom aanvullende maatregelen genomen om de tunnel een stabiele ligging te geven en daarmee de levensduur van de tunnel te garanderen. Hierbij is (i) de grond verbeterd of (ii) een stalen tunnellining toegepast

als vervanging van de betonnen tunnellining. Aansluitend op de startschacht is de Holocene grond over een lengte van ca. 60 m vervangen voor verdicht zand. Aansluitend op deze grondvervanging is de grond over een lengte van ca. 70 m verbeterd door het mengen van de grond met cement, welke onder een relatief lage druk van 6 bar in de grond is gebracht. Aan de zuidzijde van station Blijdorp ligt het pleistocene zand ca. 2 m dieper dan aan de noordzijde van het station. Bij de diepteligging van het station, zijnde NAP -17 m voor de perrons, liggen de boortunnels aan de zuidzijde van het station, ter hoogte van de kruising van de straten Statenweg en Stadhoudersweg, over een lengte van ca. 50 m voor meer dan 50% in de Holocene klei. Op deze locatie is daarom een stalen tunnellining toegepast. Aansluitend op de ontvangstschacht, welke naast het NS-emplacement is gelegen, zijn zowel een grondverbetering als een stalen lining toegepast. Daar waar de grond op een praktische wijze kon worden verbeterd, is dit gedaan middels de techniek van het jetgrouten. Onder het sporencomplex van het NS-emplacement bleek het vanwege de beperkte bereikbaarheid van deze locatie niet praktisch mogelijk de grond te verbeteren; op deze locatie is daarom een stalen lining toegepast. STALEN LINING De stalen lining is in ringrichting voorzien van permanente boutverbindingen, om in deze richting een momentstijve ring te realiseren. In de lengterichting hebben de stalen ringen een vlakke voeg. Ook tussen de tunnelringen is bij de stalen tunnel-

Figuur 3 – Verticaal alignement tunnel (grijs= antropogene grond, oranje=veen, groen=klei, geel=zand).

33


lining gebruik gemaakt van permanente boutverbindingen. Bij de overgang van een stalen naar een betonnen tunnellining is een kom-nok verbinding toegepast. De stalen lining is voorzien van (i) een coating en (ii) een kathodische bescherming om corrosie van de lining te voorkomen. De grootte van de beschermspanning is ca. 1V. De stalen tunnellining is over 5% van het totale boortunneltracé toegepast. De inbedding van de boortunnel in het Pleistocene zand varieert daar tussen 0,7 m en 3,25 m. 2.2 INMETINGEN TUNNELSEGMENTEN De tunnelsegmenten vormen een essentieel onderdeel van de geboorde tunnel. De kwaliteit van de maatvoering van de segmenten bepaalt voor een belangrijk deel de kwaliteit van de tunnel. Om de maatvoering van de tunnelsegmenten te borgen, zijn voorafgaand aan het productieproces de stalen bekistingsmallen ingemeten. Dit om te bepalen of deze kwalitatief voldoende waren om de segmenten

Tolerantie Openingshoek

+/- 0,02° (grote segmenten) +/- 0,01° (sluitsteen)

Hoek langsvoegconiciteit

+/- 0,04° (grote segmenten) +/- 0,01° (sluitsteen)

Breedte

+/- 0,3 mm

Dikte

+/- 2,0 mm

Binnenstraal

+/- 1,5 mm

Buitenstraal

+/- 2,0 mm

Tabel 1 - Toleranties segmenten.

binnen de gestelde tolerantie-eisen te kunnen realiseren. Vervolgens zijn ook de betonnen segmenten ingemeten. Uit de resultaten van de ingemeten betonnen segmenten is gebleken dat binnen de besteksmatig gestelde tolerantie-eisen kon worden geproduceerd. Om het productieproces te toetsen is vervolgens 10% van de tunnelsegmenten ingemeten met behulp van een zogenaamde lasertracker. Enkele maximaal toelaatbare afwijkingen zijn weergegeven in tabel 1. De ingemeten segmenten voldeden doorgaans aan de gestelde eisen voor de afmetingen. In de overige gevallen waren de afwijkingen dermate gering dat er vanuit de opdrachtgever geen noodzaak was om aanpassingen in het productieproces te eisen, danwel segmenten af te keuren.

van de komconstructie maatgevend voor de krachtsoverdracht tussen kom en nok zou zijn. Dit volgde ook uit de proeven. Er zijn twee proevenseries uitgevoerd. De eerste serie van drie proefnemingen betroffen segmenten met een betondekking van de kom van 40 mm. Bij deze configuratie was de opneembare afschuifkracht 200 kN. Vervolgens is een tweede serie van drie proefnemingen uitgevoerd, waarbij de betondekking was verkleind tot 20 mm. De opneembare afschuifkracht bleek 270320 kN per kom-nok te zijn. Uit de beproevingen van de kom-nok verbinding werd geconcludeerd dat de ligging van de wapening in de kom bepalend is voor de grootte van de bezwijk-afschuifkracht.

2.3 Krachtsoverdracht kom-nok verbinding

BEREKENINGEN De berekeningen, die waren uitgevoerd voorafgaande aan de beproevingen, hadden als basis de toelaatbare betonspanning conform NEN 6720.

PROEFNEMINGEN De tunnelsegmenten zijn voorafgaande aan de seriematige productie beproefd op sterkte. Hierbij zijn onder andere de zogenaamde kom-nok verbindingen tussen de tunnelringen tot bezwijken beproefd. In figuur 4 is de proefopstelling weergegeven. In de proefopstelling zijn drie segmenten op een rij geplaatst. Vervolgens is het middelste segment belast. Elk segment heeft twee kommen en twee nokken. In één proef konden dan vier kom-nok verbindingen worden getest. Op de kom zijn zogenaamde Kaubietstroken aangebracht, die de krachtoverdracht tussen kom en nok verzorgen. Per kom-nok verbinding zijn twee Kaubietstroken van elk 80 mm breed aangebracht. In het ontwerp was voorzien dat de binnenzijde

Hierbij is: f’bo toelaatbare betonspanning bij oplegging [N/mm2] f’b rekenwaarde druksterkte beton [N/mm2] al lengte lastvlak [m] breedte lastvlak (Kaubietstrook) [m] ab l en b kleinste waarden van een aantal combinaties; zie hiervoor NEN 6720 [m]

Figuur 5 – Detail wapening kom type W2.

Figuur 4 – Beproeving kom nok van de segmenten (TU Delft).

34


Uitgaande van een oplegvlak van ca. 2700 mm2 levert voornoemde spanning een oplegkracht van 236 kN per Kaubietstrook. Rekening houdend met

ERVARINGEN REALISATIE BOOR TUNNELS RANDSTADRAIL ROT T ERDAM

het feit dat er twee Kaubietstroken zijn en dat de oplegspanning een hoek van 36,3° heeft met de afschuifrichting, betekent dit een berekende afschuifkracht per kom-nok verbinding van 380 kN. CONCLUSIE In vergelijking met de berekende krachten bleken de uit de beproeving volgende opneembare krachten kleiner. De afschuifkrachten volgend uit de proefnemingen waren echter groter dan de benodigde op te nemen krachten. Daarom heeft geen analyse meer plaatsgevonden van de berekeningen van de kom nokverbinding. De resultaten van de proefnemingen waren in dit geval leidend. De uitvoering van proeven voor dit kritieke constructieonderdeel waren nodig om inzicht en vertrouwen te krijgen in de opneembare kom-nok kracht. SEGMENTEN Uiteindelijk zijn er twee typen segmenten gemaakt, zijnde type W1 en W2. Type W1 verschilt van W2 op (i) de toegepaste wapening en (ii) de betondekking van de komconstructie. Bij type W1 is de betondekking 20 mm en geldt dat de dekking 10 mm groter mag worden, maar niet kleiner. Bij het type W2 (figuur 5) is de betondekking 15 mm en geldt dat de dekking 5 mm groter mag worden, maar niet kleiner. Voor de tunnelsegmenten type W2 is de wapening in de kom verzinkt uitgevoerd om nadelige consequenties voor de levensduur van de constructie te voorkomen. De tunnelsegmenten type W2 zijn toegepast op die locaties waar de tunnel zwaar wordt belast, zoals in de Holocene klei. De tunnelsegmenten type W1 zijn toegepast op de overige delen waar de tunnel minder wordt belast, zoals in het Pleistocene zand.

2.4 Gerealiseerde tunnel MODEL De tunnellining is berekend middels een zogenaamd dubbelrings verenmodel. Er zijn zeven even grote segmenten gemodelleerd. In dit model is de sluitsteen niet gemodelleerd. De stijfheid van de grond is gemodelleerd middels radiale veren, het gedrag van de langsvoegen met momentveren (figuur 6). De interactie tussen de tunnelringen via de komen nokverbindingen wordt gemodelleerd met zogenaamde koppelstaafjes. BELASTINGCOMBINATIES Bij de berekening van de tunnel zijn verschillende belastingcombinaties beschouwd. Uit de berekeningen bleken twee belastingcombinaties dominant, te weten (i) de combinatie waarbij de verticale lasten en daarmee de ovaliserende belas-

ting werd gemaximaliseerd en (ii) de combinatie, waarbij de tunnel als gevolg van een calamiteit volledig is volgelopen met water, waardoor de normaaldrukkracht in de tunnelring sterk reduceert. In alle belastingcombinaties zijn de reguliere korrel- en waterdrukken en het eigen gewicht van de constructie meegenomen. SPECIFIEK BELASTINGGEVAL Bij ligging van de tunnel in de Holocene klei is een extra belastinggeval toegepast. De tunnel wordt dan namelijk belast door negatieve kleef; een belasting volgend uit de primaire en seculaire zetting van de slappe Holocene lagen rond de tunnel. De grond rond de boortunnel zakt, terwijl de boortunnel niet zet. Deze is namelijk in de Pleistocene zandlaag gefundeerd. Voor de bepaling van de grootte van de negatieve kleef zijn de volgende formules gehanteerd: ǵPv = Ȋ ·0,4 · ǵh ·Eoed;rep;100 jaar;z / R ǵPh = ȋ ·0,1 · ǵh ·Eoed;rep;100 jaar;z / R ǵh = z

ȏ

Hierbij is: ǵPv vertikaal, neerwaarts gericht, gelijkmatig verdeelde belasting over de breedte van de tunnel [kN/m²]; ǵPh horizontaal, gelijkmatig verdeelde belasting over de hoogte van de tunnel in het Holocene pakket en werkend vanaf dak tunnel tot het as-niveau van de tunnel [kN/m2]; ǵh representatieve waarde van de zetting over de hoogte van de tunnel [m]; ǵz de hoogte waarmee de tunnel boven het draagkrachtige zand uitsteekt [m]; ȏ representatieve waarde van de verticale rek (samendrukking) van de (klei)laag op t=100 jaar [-]; Eoed;rep;100 jaar;z representatieve waarde voor de oedometerstijfheid van de klei [kN/m2], rekeninghoudend met kruip en gemiddeld effectief spanningsniveau tussen dak en as tunnel over 100 jaar; R de straal van de tunnel gemeten t.o.v. de buitenzijde van de tunnel [m]; Ȋ,ȋ factoren conform tabel 2. Voor de berekening van de stalen lining onder het NS-emplacement, welke voor ca. 75° is ingebed in het Pleistocene zand geeft voornoemde een extra verticale belasting van 150 kPa, waardoor de ovaliserende belasting op de tunnellining met een factor 1,7 toeneemt. VEILIGHEIDSFACTOREN Bij de uitwerking van de tunnellining zijn overallveiligheidsfactoren toegepast. De grootte hiervan is weergegeven in tabel 3.

35


Figuur 6 – Schematische weergave tunnel-/ verenmodel.

Inbeddingshoek

Ȋ

ȋ

> 180°

0,4

0,1

>135° <180°

0,5

0,06

< 135°

0,5

0

Tabel 2 – Factoren berekening negatieve kleef.

Stalen lining

Betonnen lining

Reguliere belastingcombinatie 1,5

1,7

Calamiteit van volgelopen tunnel

1,2

1,15

Tabel 3 – Toegepaste overall-veiligheden.

Noot: - Voor de schuifkracht in de langsvoegen is bij de betonnen tunnellining een veiligheidsfactor van 2 aangehouden. - Voor de belasting vanuit de vijzelkrachten zijn verschillende veiligheidscoëfficiënten gehanteerd. Voor de bedrijfsvijzelkrachten zijn de veiligheidsfactoren 2,1 voor de betondrukspanning en 1,75 voor de splijtwapening. Voor de stalen segmenten is de veiligheidscoëfficiënt dan 1,75. Bij toetsing ten opzichte van de geïnstalleerde vijzelkrachten zijn de gehanteerde veiligheden een factor 1,46 lager.

VERVORMINGEN Op basis van voornoemde berekeningswijze wordt voor de tunnel een zogenaamd liggende vervorming berekend; de breedte van de tunnel is dan iets groter dan de hoogte. Dit type vervorming wordt berekend voor het belastinggeval ‘direct na gereedkomen van de tunnel’, oftewel de bouwfase (t=0), maar ook voor het belastinggeval na 100 jaar (t=100) als de negatieve kleef haar rekentechnisch maximale waarde bereikt. Bij het boorproces is de tunnel ingemeten na gereedkomen van de tunnelsectie. Deze inmetingen zijn per tunnelbuis uitgevoerd op de 22 locaties, waar ook berekeningen waren uitgevoerd voor de tunnel. De vervorming van de tunnel was zeer beperkt, orde 1- 5 mm aan ovalisering, met een enkele uitschieter tot 10 mm. Uit de metingen volgde dat een groot deel van de tunnel een zogenaamd staande vervorming liet zien; dat betekent dat de hoogte van de tunnel iets groter dan de breedte was geworden. Ca. 50% van de doorsneden gaf een staande vervorming weer, ca. 30% gaf een liggende vervorming weer. Voor de overige 20% was de vervorming dermate gering of dermate diffuus dat een indeling in voornoemde categorieën niet mogelijk bleek. Gezien de resultaten van de inmetingen wordt geconcludeerd dat het gehanteerde rekenmodel de optredende vervormingen van de tunnel voor de bouwfase niet adequaat weergeeft. De wapening is echter uitgelegd op (i) een aanmerkelijk grotere vervorming en (ii) symmetrisch uitgevoerd, waardoor de tunnel binnen de randvoorwaarden van het ontwerp is gebouwd. De boortunnel zal in de loop van de tijd door de beheerder worden ingemeten. Hierdoor wordt de vervorming van de tunnel in de tijd ook inzichtelijk. Dit kan mogelijk meer informatie geven over de ontwikkeling van de negatieve kleef alsmede de effectiviteit van het gehanteerde rekenmodel. SCHADES De combinatie van (i) een kundige boorploeg, (ii)

kwalitatief goede segmenten, (iii) een goede TBM, (iv) een goed voorbereid boorproces en (v) 24-uurs toezicht heeft geresulteerd in een beperkt aantal schades. Per tunnel is dit weergegeven in tabel 4. Er is duidelijk sprake van een leerproces. Na een aanloopfase is het aantal schades sterk afgenomen. De schades zijn tijdens het boorproces, danwel direct daarna gerepareerd. SCHILDSTAART Om te bezien of de segmenten goed en spanningsvrij konden worden ingebouwd, zijn de reguliere metingen naar de luchtmaat uitgevoerd. Hierbij wordt de ruimte tussen de schildstaart (achterzijde van de TBM) en de gebouwde tunnelring gemeten. Naast voornoemde metingen zijn op het trajectdeel tussen het St. Franciscus Gasthuis en het station Blijdorp ook metingen verricht naar de absolute vervorming van de schildstaart. Deze metingen zijn uitgevoerd in 3 raaien over de 3,65 m lange schildstaart. De vervorming van de schildstaart, welke een variabele dikte had van 5 tot 6 cm, was in voornoemd trajectdeel kleiner dan 1 cm. De invloed van de vervorming van de schildstaart was dermate klein dat deze geen wezenlijk effect heeft gehad op het inbouwen van de segmenten.

3. Geotechniek 3.1 GEOTECHNISCH ONDERZOEK In de ontwerpfase van de boortunnel werd het veldonderzoek voor vier disciplines, zijnde (i) geotechniek, (ii) geohydrologie, (iii) milieu en (iv) archeologie, tegelijkertijd uitgevoerd. Dit resulteerde in een efficiënt uitgevoerd onderzoek en beperking van overlast naar de omgeving. Daarnaast gaf het een kruisbestuiving tussen de verschillende disciplines. Bij het geotechnisch veldonderzoek zijn onder meer sonderingen, boringen, conuspressiometerproeven en vintesten uitgevoerd. Met de sonderingen bleek het mogelijk op een snelle en eenvoudige manier inzicht te krijgen in de grondopbouw. Het uitgangspunt was een afstand tussen de sonderingen van ca. 25 m (per tunnelbuis) over de gehele lengte van het

Aantal segmenten

Percentage beschadigde segmenten

1e tunnel (westbuis)

105, waarvan:

0,8%

1575 ringen

- 30 bij de eerste 261 ringen

- 1,4%

- 68 bij de volgende 648 ringen

- 1,3%

- 7 bij de volgende 666 ringen

- 0,1%

2e tunnel (oostbuis) 1552 ringen

29

0,2%

Tabel 4 - Schade percentages segmenten.

36


boortunneltracé. Het grondonderzoek is vervolgens geïntensiveerd voor die locaties waar de boortunnel in de Holocene grondlagen is gelegen, aangezien op deze locaties de krachtswerking in de tunnellining sterk afhankelijk is van de mate waarin de tunnel in de Holocene klei ligt. De afstand van 25 m tussen de sonderingen bleek achteraf ook noodzakelijk, aangezien op verschillende locaties smalle geulen in het Pleistocene zand aanwezig zijn. In figuur 7 is een sondering (FG 471) ten noorden van de rijksweg A20 weergegeven. Het Pleistocene zand wordt hier aangetroffen op een diepte van NAP -26 m. Het Pleistocene zand ligt hier ongeveer 10 m dieper dan gemiddeld in Rotterdam; zie hiertoe sondering FG353. De diepteligging van de tunnel is tijdens het ontwerp voor deze locatie dan ook aangepast. 3.2 BOORPROCES Het boorproces is in december 2005 nabij het St. Franciscus Gasthuis, aan de noordzijde van Rotterdam, begonnen. Vervolgens is in zuidelijke richting naar station Blijdorp en de ontvangstschacht bij het station Rotterdam Centraal geboord. Nadat in maart 2007 het boorproces voor de eerste, westelijke, tunnelbuis was afgerond is de TBM in de nachten van 22 op 23 april en van 13 op 14 mei 2007 in delen terug naar de startschacht getransporteerd voor het boren van de tweede, oostelijk gelegen, tunnelbuis. Tijdens het boorproces is de bebouwing langs de Statenweg ingemeten. Invloed van het boorproces op deze bebouwing is niet gebleken, mede gezien de grote afstand van de boortunnels tot de bebouwing (10 à 25 m). Er zijn ook verschillende aspecten in de ondergrond gemeten. Hierbij zijn te noemen: (i) zettingen maaiveld, (ii) horizontale en verticale vervormingen in de ondergrond, (iii) waterspanningen en (iv) trillingen. Daarnaast zijn in de tunnelboormachine de reguliere data gemeten, zoals boordrukken, groutdrukken, etc.. BOORPARAMETERS Bij het boorproces zijn de ingestelde boordrukken gericht op de minimaal toelaatbare waarde. Bij de bepaling van de toelaatbare waarden, zijn veiligheidsfactoren gehanteerd. Dit heeft tot gevolg gehad dat ondanks dat de boordruk gericht was op de minimaal toelaatbare waarde met relatief hoge boordrukken is geboord. Grofweg is geboord met een boordruk die de neutrale gronddruk benadert. De ingestelde groutdrukken waren gericht op de maximaal toelaatbare waarden. Voor de hoeveelheid grout is een waarde van ca. 20% boven de rekentechnische hoeveelheid grout aangehouden. Voor het grout waren twee typen voorhanden, te


weten (i) groutmengsel voor ligging van de tunnel in de oorspronkelijke grondlagen en (ii) groutmengsel voor ligging van de tunnel in de weinig tot niet drainerende grondverbeteringen en dichtblokken. BOORSNELHEID Bij het boren is door verschillende grondlagen geboord. De snelheid van het boren werd afgestemd op de te doorboren grondlaag. Op die locaties waar de oorspronkelijke grond aanwezig was, is een boorsnelheid van ca. 40 mm/minuut aangehouden. Bij de grondverbeteringen bestaande uit mixed in place en jetgroutkolommen was de boorsnelheid 20 mm/minuut. Bij het doorboren van de diepwandpanelen (betonkwaliteit B25) was de boorsnelheid orde 1 mm/minuut. FUNDERINGSPALEN In het boortracé waren funderingspalen aanwezig. De meeste palen zijn voorafgaande aan het boor-

proces verwijderd. Bij de spoorlijn RotterdamGouda (Goudse lijn) zat echter een op houten palen gefundeerde duiker in de grond. De palen zijn hier niet getrokken om de invloed van het werk op de exploitatie van de Goudse Lijn niet te veel te beïnvloeden. Op deze locatie is in korte buitendienststellingen per spoor de bovenbouw van de duiker welke op de palen rustte verwijderd. Tijdens voornoemde buitendienststelling zijn op de bovenzijde van de palen zogenaamd kleipotten geplaatst, welke moeten voorkomen dat de belasting vanuit de treinen enkel via de palen naar de ondergrond worden gebracht en daarmee als een puntlast op de boortunnel zouden komen. De palen zijn vervolgens ingepakt met een zogenaamde hard gel, bestaande uit (i) water (ca. 300 l/m3), (ii) waterglas (ca. 600 l/m3) en (iii) een harder (ca. 100 l/m3), om te zorgen dat de palen stevig zijn ingebed. Vervolgens zijn de palen met de tunnelboormachine succesvol doorboord.

GLASVEZELWAPENING In de buitenste diepwanden van de dichtblokken van het station Blijdorp is glasvezelwapening toegepast. Het doorboren hiervan verliep zonder problemen. ZETTINGEN Gemiddeld zijn bij het reguliere boorproces maaiveldzettingen in orde van 15-20 mm gemeten. De maximaal gemeten maaiveldzetting per tunnelbuis is ca. 30 mm. Bij passage van de 2 tunnelbuizen was de maximaal gemeten maaiveldzetting ca. 42 mm. De contractuele eis hiervoor was 25 mm. De hogere maaiveldzettingen hebben, voor zover bekend, geen gevolgen gehad voor omliggende constructies. Voor de prognose van maaiveldzettingen wordt veelal de formule van Peck gebruikt. In deze formule moeten twee ervaringsparameters worden ingevuld, te weten de steilheid van de zettingstrog (k) en het volume van de zettingstrog (V).

Figuur 7 – Standaard Rotterdamse sondering (links); sondering in geul (rechts).

37


Volumeverlies

[-]

Westbuis

Oostbuis

1,1%

1,5%

Uitgangspunt ontwerp 0,5% (gemiddelde) 1%

[-]

0,35

0,36

Gemiddelde sterkte

0,4

Standaard afwijking sterkte Aantal waarnemingen

Figuur 9 - Schuin jetgrouten

als functie van de diepte, locatie sportvelden.

onder sporen NS-emplacement

V i x k z0

[m] [m] volume zettingstrog [m3/m] horizontale afstand tussen hart tunnelbuis en buigpunt zettingskromme [m] horizontale afstand vanaf hart tunnel [m] constante afhankelijk van de grondsoort [-] afstand maaiveld tot tunnelas [m]

Op basis van de resultaten van de 22 meetraaien is teruggerekend wat het gemiddelde van voornoemde parameters is. In tabel 5 is (i) het zogenaamde volumeverlies, als percentage van het volume van de tunnel, en (ii) de k-waarde weergegeven. In deze tabel is ook weergegeven waar in het ontwerp vanuit is gegaan. Er is een structureel grotere zetting opgetreden dan verwacht. In figuur 8 is de zetting van de grond als functie van de diepte weergegeven voor een meetlocatie bij de sportvelden, die ten noorden van de A20 zijn gelegen. De bovenkant van de boortunnel bevindt zich op een niveau van ca. NAP -23 m. Op beperkte afstand van de tunnelboormachine/tunnel zijn zettingen gemeten van ca. 40 mm, terwijl de vervorming aan maaiveld ca. 15 mm bedraagt.

6,5

[N/mm2]

2,45 [N/mm2]

2,6

[N/mm2]

54

[-]

30

Figuur 8 - Zetting grondlagen boven de tunnel

Ȏs;x zetting op afstand x uit hart tunnel Ȏmax maximale zetting

7,9 [N/mm2]

[-]

Tabel 6 – 28-daagse sterkte jetgroutkolommen, gemeten aan de hand van de retourspecie.

Tabel 5 – Zettingsparameters.

Onderstaand is de formule van Peck weergegeven. Hierbij is:

Schuine kolommen

(bovengrens)

0,2% (toeslag bij boren in een bocht) k-waarde

Rechte kolommen

3.3 JETGROUTEN Voorafgaande aan en gedurende het tunnelboorproces werd in de nabijheid van het NS-emplacement een grondverbetering middels jetgroutkolommen gerealiseerd. Deze jetgroutkolommen zijn in blokvorm geplaatst, zodat na passage van de TBM rond de tunnel ten minste 2,5 m jetgrout aanwezig is. Op deze wijze krijgt de tunnel een stevige inbedding en is de levensduur van de tunnel, zijnde 100 jaar, gegarandeerd. De jetgroutkolommen zijn zowel verticaal als schuin aangebracht. Reden om de kolommen schuin (figuur 9) aan te brengen is gelegen in het feit dat lokaal onder de sporen van het NS-emplacement moest worden gejetgrout. Dit is uitgevoerd vanaf een verhoogd platform ten zuiden van het NS-emplacement. De maximale helling waaronder is gejetgrout is 45 graden. Bij de uitvoering van het jetgrouten is gemeten aan de bereikte sterkte van de kolommen en aan de invloed van het jetgrouten op de omgeving. Het testen van de sterkte van de kolommen is uitgevoerd door de uitvoering van druktesten op uitgeharde retourspecie en op monsters van kernboringen. Uit de metingen naar de sterkte kwam naar voren dat er een grote spreiding in de sterkte aanwezig is (tabel 6). De contractuele eis voor de

38


jetgroutkolommen was een 5% ondergrens van de druksterkte van 2 N/mm2 (28-daagse sterkte). Enkele gehanteerde parameters: 쎲 Water-cement factor: 1,0; 쎲 Treksnelheid voorsnijden: 15-24 m/uur; 쎲 Treksnelheid jetgrouten: 12 m/uur. De invloed van het jetgrouten op de omgeving was duidelijk merkbaar. Als gevolg van het jetgrouten kwam het meest zuidelijke spoor van het NS-emplacement meerdere centimeters omhoog. Aangezien deze verhoging over een lange zone optrad, had dit geen effect voor het treinverkeer. Uit hellingmetingen volgde dat er horizontale vervormingen van meerdere centimeters optraden in de ondergrond (figuur 10). De vermoedelijke oorzaak van de grondvervormingen is het ontstaan van wateroverspanningen tijdens het jetgrouten, welke kunnen optreden bij stops in de retourspecie. Uit metingen bleek dat wateroverspanningen tot ten minste 25 kPa kunnen optreden op een afstand van ca. 5 m tot de jetgroutkolom in de Holocene grondlagen. 3.4 ANKERS WEENAHAL Tijdens de uitvoering van het werk werd geconstateerd dat er nog in gebruik zijnde groutankers,


Figuur 11 - Ankers in boortunneltracé.

Figuur 10 - Horizontale vervormingen jetgrouten.

bestaande uit Dywidag staven, aanwezig waren. Deze groutankers zaten onder het spooremplacement nabij Rotterdam Centraal en kruisten het alignement van de tunnel (figuur 11). Besloten is om een vervangende verankering middels groutankers toe te passen. Voor de te verwijderen groutankers is een bouwkuip direct naast het spoor geformeerd. De bestaande ankers zijn tot en met de groutprop losgeboord, waarna het anker kon worden verwijderd. De ontstane ruimte is vervolgens volgegrout. Voorafgaande aan de passage van de tunnelboormachine zijn op voornoemde wijze 44 groutankers succesvol verwijderd.

Figuur 12 - Uitboren groutankers in bouwkuip (foto Dick Sellenraad, Aeroview).

4. Geluid en trillingen 4.1 LAAGFREQUENT GELUID SCHEIDINGSINSTALLATIE De toegepaste tunnelboormachine (TBM) was uitgerust met een slurry-schild. Als slurry is bentoniet gebruikt ten behoeve van enerzijds de stabiliteit van het boorfront en anderzijds als transportmedium om de afgegraven grond te verpompen. Om de grond van de bentoniet te scheiden is een scheidingsinstallatie nodig. Deze scheidingsinstal-

Figuur 13 - Scheidingsinstallatie nabij ziekenhuis (foto Dick Sellenraad, Aeroview).

39


Figuur 15 - Spoorlijn Rotterdam-Gouda (foto Dick Sellenraad, Aeroview).

Figuur 14 - Geluidsmetingen scheidingsinstallatie.

latie, met een capaciteit van ca. 1250 m3/uur, was opgebouwd nabij de startschacht. De afstand van de scheidingsinstallatie tot enerzijds de startschacht en anderzijds het nabijgelegen ziekenhuis St. Franciscus Gasthuis, was respectievelijk ca. 100 en 200 m (figuur 13). De scheidingsinstallatie was modulair opgebouwd middels containers en was met de bijbehorende silo’s gefundeerd op prefab-betonpalen. Tussen de containers en de funderingsplaat waren trillingsdempers aangebracht. Om de invloed van de scheidingsinstallatie naar de omgeving en met name het nabij gelegen ziekenhuis te bezien zijn trillingen geluidmetingen verricht. De trillingen naar de omgeving bleken niet noemenswaardig. Bij de geluidmetingen is specifieke aandacht gegeven aan laagfrequent geluid. De laagfrequent geluidmetingen zijn uitgevoerd nabij de scheidingsinstallatie voor een bronmeting. Daarnaast zijn metingen uitgevoerd aan de gevel van het ziekenhuis en binnen het ziekenhuis. Bij een woning aan de Gordelweg, welke op een afstand van ca. 350 meter van de scheidingsinstallatie was gelegen, zijn dezelfde soort metingen, derhalve aan de gevel en binnen de woning, uitgevoerd. De resultaten van enkele metingen van laagfrequent geluid zijn weergegeven in figuur 14. In deze grafiek zijn zowel de bronmetingen van de scheidingsinstallatie weergegeven alsmede de metingen binnen in het ziekenhuis en binnen de woning aan de Gordelweg. In de grafiek is daar-

naast het toetsingscriterium weergegeven. Het achtergrondgeluid bij het ziekenhuis is groter dan bij de Gordelweg. De invloed van de scheidingsinstallatie is bij het ziekenhuis dan ook nauwelijks meetbaar. De invloed van de scheidingsinstallatie bij de woning op de Gordelweg is duidelijk zichtbaar in de lagere tertsbanden. Naast voornoemde metingen bij een actief boorproces (bentoniet inclusief te scheiden materiaal) zijn ook metingen uitgevoerd bij een stilstaand boorproces (enkel recirculatie van de bentoniet). De resultaten van deze metingen weken niet sterk van elkaar af. Opvallend was wel dat de piek ter hoogte van de tertsband 31,5 Hz sterker zichtbaar was bij een belaste installatie dan bij een niet belaste installatie. Het verschil tussen de metingen aan de gevel en de metingen binnen is afhankelijk van de locatie en de tertsband, en varieerde tussen 6 en 25 dB. Er hebben zich voor zover bekend geen laagfrequente verschijnselen voorgedaan in het ziekenhuis en in de woonomgeving. 4.2 TRILLINGEN BOORPROCES De tunnelboormachine moest vrijwel direct na de start van het boorproces de spoorlijn tussen Rotterdam en Gouda (Goudse Lijn) kruisen. Deze spoorlijn ligt op een antropogeen zandbed met een maximale dikte van ca. 14 m. Deze zandlaag is gevoelig voor (gedeeltelijke) verweking en voor zetting als gevolg van verdichting. De relatieve dichtheid van het zand in het zandbed is namelijk zeer laag, circa 20%-30%. Voor de passage van de

40


boortunnel met de spoorlijn is gezien deze lage relatieve dichtheid een pakket van maatregelen doorgevoerd. Zo zijn aan weerszijden van het baanlichaam grondverbeteringen en ophogingen aangebracht om het baanlichaam op te sluiten. Daarnaast is soft-gel in het zandpakket geïnjecteerd (figuur 15). Tijdens de passage van de tunnelboormachine is de freatische waterstand ca. 2 meter verlaagd om de korrelspanning te verhogen en zo het risico van verwerking te verkleinen. Dit alles met als doel een gecontroleerde passage van de tunnelboormachine met de spoorlijn mogelijk te maken. INJECTIE VAN SOFT-GEL De gel betrof een zogenaamde soft-gel, bestaande uit (i) water (ca. 545 l/m3), (ii) waterglas (ca. 400 l/m3) en (iii) een harder (ca. 55 l/m3). Bij het injecteren van de gel traden wateroverspanningen op in de orde van 10 kPa en is een maximale opwaartse verplaatsing van het baanlichaam van 20 mm gemeten. TRILLINGEN TBM In het traject tot aan de spoorlijn zijn de trillingen als gevolg van de TBM gemeten. Eén van de resultaten is weergegeven in figuur 16. Deze meting heeft plaatsgevonden ter hoogte van de as van de TBM (ca. NAP -15 m) en op een horizontale afstand van de TBM van ca. 1 m. De metingen gaven aan dat het bronvermogen van de TBM piekwaarden aan trillingen kan geven van ca. 10 mm/s. De bijbehorende frequentie van deze trillingen is orde 10-15 Hz. In het contract met de aannemer waren geen eisen gesteld aan de trillingen van de TBM.


Figuur 16 - Trillingen boorproces diepte NAP -14,5 m.

Trillingen zouden kunnen leiden tot herschikking van de korrels van het antropogene zandbed onder de Goudse Lijn. Voor de zogenaamde drempelwaarde van de relatieve versnelling, waar herschikking van de korrels bij plaatsvindt, is in het ontwerp uitgegaan van 0,05g voor zand met een relatieve dichtheid van 20%. Dit betekent dat bij een versnelling van 0,5 m/s2 herschikking van de korrels op kan treden. In het ontwerp is echter opgenomen dat het antropogene zand in de nabijheid van de boortunnel wordt behandeld met een gel, waardoor herschikking van de korrels en derhalve (gedeeltelijke) verweking van dit deel van het losgepakte antropogene zand niet meer mogelijk is. Het deel van het antropogene zand dat niet behandeld is met gel heeft een drempelwaarde van ca. 0,1g. Voor de bepaling van de drempelwaarde is de volgende formule gehanteerd (CUR 166):

Hierbij is:

ȑ0

ǺD,0 ȊB

drempelwaarde, relatief ten opzichte van vrije valversnelling

[-]

relatieve dichtheid zand

[-]

empirische factor, waar een waarde van 4 voor is aangehouden

[-]

In de onbehandelde zandlaag, op een afstand van ca. 2,5 m ten opzichte van bovenzijde TBM traden als gevolg van het boorproces trillingen op van ca. 2 mm/s. Bij een frequentie van 10 tot 15 Hz leidt dit tot versnellingen van ca. 0,2 m/s2. Dit betekent een relatieve versnelling van 0,02g; aanmerkelijk minder dan de gestelde drempelwaarde. Daarnaast bleken de trillingen van de treinen gelijk-

soortige trillingen op te leveren. Bij de passage van de TBM met het spoor van de Goudse Lijn zijn de maaiveldzettingen en de vervorming van het spoor gemeten. De zetting van het maaiveld was maximaal ca. 15 mm. Gedurende het boorproces is het spoor binnen de door ProRail gestelde eisen gebleven voor verschuiving, scheluwte en verkanting. Er waren dan ook geen onderstopacties nodig om de ligging van het spoor te herstellen. Het effect van de trillingen op de optredende zettingen is niet bekend, maar wordt gezien het voorgaande beperkt geacht. 4.3 TRILLINGEN TREIN Tijdens het testen proefbedrijf van RandstadRail zijn metingen verricht naar trillingen als gevolg van het rijden van de light-rail voertuigen (type RSG3) door de geboorde tunnels. Hierbij zijn de metingen verricht op achtereenvolgens (i) railopstorten, (ii) tunnelwand en (iii) de ondergrond en maaiveld, zie figuur 17. De metingen zijn uitgevoerd (i) op een locatie waar een reguliere vaste railbevestiging is gebruikt en (ii) op een locatie waar de rail was opgelegd op een zogenaamde afgeveerde plaat. De afgeveerde plaat is aangebracht om trillingen naar de grond toe te beperken. Uit de metingen kwam naar voren dat bij een rijsnelheid van de treinen van 100 km/uur ter hoogte van de railstoelen trillingen tot maximaal 2 mm/s werden gemeten. Ter plaatse van de afgeveerde plaat werden in de trillingsmetingen twee pieken waargenomen, één bij een lage frequentie van 10-15 Hz en één bij 90-120 Hz. Bij de reguliere vaste railbevestiging werd slechts één piek aangetroffen, bij 95-120 Hz. De trillingen gemeten aan de tunnellining waren een factor 10 kleiner dan de trillingen op de rail-

41


Figuur 17 - Locatie metingen trillingen bij passerende trein (locatie Statenweg-Gordelweg).

stoelen. In de ondergrond werden bij de locatie waar de vaste railbevestiging aanwezig is geen substantiële trillingen gemeten in de ondergrond. Bij de locatie waar de afgeveerde plaat aanwezig is, werden nog wel enige trillingen in de ondergrond gemeten. Deze hadden een lage frequentie (ca. 15 Hz) en hadden als maximale grootte orde 0,2 mm/s.

5. Conclusies en aanbevelingen De geboorde tunnels van RandstadRail in Rotterdam zijn succesvol gerealiseerd. Afgezien van het onverwachte obstakel van de ankers Weenahal hebben zich geen moeilijkheden voorgedaan. Binnen het contract waren diverse proefnemingen van de segmenten voorzien. Deze proefnemingen hebben er aan toe bijgedragen dat een zeer degelijke tunnel is gerealiseerd. De uitvoering van beproevingen op segmenten, voorafgaand aan de reguliere productie van de segmenten is dan ook een aanbeveling voor volgende boortunnelprojecten. De optredende zettingen als gevolg van het boorproces waren substantieel groter dan verwacht, maar gaven geen probleem naar de omgeving. Het optreden van grotere zettingen is echter een duidelijk aandachtspunt voor toekomstige boortunnelprojecten, waarbij de gevoeligheid voor zettingen groot is. Voorafgaand aan het boorproces was er zorg dat de scheidingsinstallatie als gevolg van laagfrequent geluid hinder zou kunnen veroorzaken naar de omgeving. Deze zorg werd niet bewaarheid. Het is echter een fenomeen waar nog relatief weinig ervaring mee is. Het verdient dan ook aanbeveling om bij volgende boortunnelprojecten hier de nodige aandacht aan te schenken. 쎲

Ongedraineerde sterkte van slappe Nederlandse grond Inleiding

Dr. Ir. Evert den Haan Deltares

Deel II

problemen worden geïdentificeerd maar ook worden er waar mogelijk oplossingen aangedragen. Ook wordt aandacht gegeven aan dijk-specifieke aspecten van de ongedraineerde sterkte zoals de variabele graad van overconsolidatie in een dwarsdoorsnede, en de invloed van de hoofdspanningsrotaties tijdens de aanleg en het aangroeien van de belasting.

Ter herinnering: er is één dijkraai langs de Markermeerdijk bij Warder onderzocht, en twee raaien langs de zuidelijke Lekdijk tussen Streefkerk en Nieuw-Lekkerland. In elke raai zijn in vijf verticalen verschillende sondes ingezet en zijn Begemannboringen gemaakt. Uit de Begemannboringen zijn de monsters genomen voor de laboratoriumproeven die in het volgende worden beschreven. De beide delen van het artikel maken duidelijk dat slappe Nederlandse grond weliswaar geringe sterkte en stijfheid heeft, maar dat de wrijvingshoek en de met de consolidatiespanning genormaliseerde ongedraineerde sterkte zeer hoog zijn, en dat deze combinatie van laag én hoog problematisch is voor een betrouwbare bepaling van de sterkte. De

De ongedraineerde sterkte van slappe Nederlandse grond wordt sinds kort intensief bestudeerd. Het doel is om de gedraineerde methode van glijvlakberekeningen bij dijken en ophogingen te vervangen door de internationaal meer gebruikelijke ongedraineerde methode. Dit artikel beschrijft de resultaten van een omvangrijke studie door Deltares aan drie dijkraaien, waarvoor diverse soorten veldpenetrometers en laboratoriumproeven zijn ingezet. Het eerste deel beschreef de veldsondes en concludeerde dat een kleine diameter bolsonde in staat lijkt de gewenste ongedraineerde sterkteparameters in-situ te leveren. In dit tweede deel gaan we verder met de laboratoriumproeven.

Triaxiaalproeven Er zijn 47 triaxiale compressieproeven en 25 triaxiale extensieproeven uitgevoerd op de slappe grondsoorten. De consolidatie werd anisotroop uitgevoerd door eerst de celdruk te verhogen en daarna de deviatorspanning. Na voldoende aan-

a

b

80

40

40

80

80

40

40

t [kPa]

80

0

0

0 0

40 s [kPa]

80

0

10

0 0

20

40 s' [kPa]

axial [%]

80

0

80

t [kPa]

t/s = 1 M=3

40

40

= 90°

0 40 s [kPa]

80

80

80

40

40

0

0 0

20

d

c

80

10 axial [%]

0

10

20

30

0 0

axial [%]

Figuur 1 – Triaxiale compressieproeven op dijkmateriaal (a), Calais klei (b), veen (c), Gorcum klei (d).

42


40

80 s [kPa]

120

0

10 axial [%]

20

Samenvatting Het voornemen om de stabiliteit van Nederlandse dijken op basis van de ongedraineerde sterkte te berekenen vergt een herijking van o.a. veld en laboratorium onderzoeksmethoden. In dit kader is bij een uitgebreid onderzoek van

drie dijkraaien door Deltares een breed scala aan sondes en laboratoriumproeven ingezet. De ervaringen daarmee worden in de beide delen van dit artikel beschreven.

passing werd daarna afgeschoven door de deviatorspanning ongedraineerd te laten toe- of afnemen. De consolidatiespanningen waren gelijk aan de geschatte in-situ spanningen van de monsters. Zodoende is er een duidelijk onderscheid tussen monsters uit de kruinverticaal waar de spanningen hoog zijn, en de teen- en polderverticalen waar de spanningen laag zijn. Onder de kruin zijn de monsters normaal tot licht overgeconsolideerd. In K0-C.R.S. oedometerproeven was OCR 1.3 tot 1.7 onder de kruin van de Markermeerdijk en minder dan 1.2 onder de kruin van de Lekdijk. Naast de kruin is OCR groter, vermoedelijk als gevolg van waterstandsvariaties in het verleden. Daar zijn waarden tussen 2.2 en 1.4 gemeten. Op basis van de K0-C.R.S. proeven is gekozen voor K0 = 0.30 in veen, 0.42 - 0.45 in de meeste kleien, en 0.50 in de Calais klei. Hierbij is geen onderscheid gemaakt in overconsolidatiegraad, en daarom zijn deze waarden vermoedelijk te laag gekozen voor het teenmateriaal. De compressieproeven (CAUC proeven, dat wil zeggen met anisotrope consolidatie en met ongedraineerde compressie in de afschuiffase) zijn voornamelijk uitgevoerd op kruin- en teenmateriaal terwijl extensieproeven (CAUE) voornamelijk op de polderverticalen zijn uitgevoerd, in overeenstemming met de te verwachten distorsie-modus bij bezwijken. De consolidatiefase duurde 1 tot 3 dagen, waarna de verticale reksnelheid was afgenomen tot 0.1 - 1% / dag; de schuiffase is uitgevoerd met een constante verticale reksnelheid van ~20%/ dag.

2

v,cons

q/

q/

v,cons

2

1

1

0

0 0

1

p'/

2

0

veen n.c. veen o.c.

g.l. n.c. g.l. o.c.

los zand vast zand

g.z. n.c. g.z. o.c.

Het dijkmateriaal in figuur 1a tendeert naar dilatantie (de spanningspaden buigen naar rechts met een helling flauwer dan 3v:1h), en eindigen alle op een gemeenschappelijke omhullende waarop de

20

Figuur 2 – Vergelijking van triaxiale CAUC proeven op verschillende normaal- en overgeconsolideerde kleien & veen en los & vast zand.

dilatantie versterkt wordt voortgezet. De dilatantie is minder sterk naarmate de consolidatiespanning hoger is, en is bij minder zwaar dijkmateriaal soms geheel afwezig. De normaalgeconsolideerde Calais kleien (dus bij de hogere consolidatiespanningen) in figuur 1b dilateren aanvankelijk maar gaan dan over naar contractie. De aanvankelijke dilatantie is een aanwijzing dat het materiaal nog enigszins overgeconsolideerd is. Het materiaal vertoont brosheid (‘softening’), getuige de terugval in sterkte. Bij de overgeconsolideerde Calais klei gaat het precies andersom: aanvankelijk contractie gevolgd door dilatantie, en er is geen brosheid.

Triaxiale compressieproeven In figuur 1 is de afschuiffase weergegeven van de CAUC proeven op het dijkmateriaal, de Calais klei, veen en Gorcum klei. De overgeconsolideerde proeven onderscheiden zich duidelijk van de normaalgeconsolideerde proeven door de lagere consolidatiespanningen. Ter referentie is de s' = t lijn ingetekend. Deze lijn markeert de overgang naar een negatieve waarde van de kleinste hoofdspanning, dus σ′3 = 0, en het vormt de grens voor de effectieve spanningspaden van veen.

10 ax [%]

v,cons

De veenmonsters in figuur 1c gaan alle naar de s' = t lijn, en dilateren daar verder. De s' = t lijn komt overeen met ϕ′ = 90°. Deze hoge waarde wordt vaak gemeten met veen en lichte organische klei. Het is niet bruikbaar in Bishop sommen en is de aanleiding geweest om na te gaan of de ongedraineerde sterkte een betere beschrijving oplevert van slappe Nederlandse grond. De dilatantie langs de s' = t lijn maakt de situatie er voor veen echter niet beter op, omdat er geen duidelijke bezwijkwaarde wordt gevonden. In figuur 1d zijn de normaalgeconsolideerde Gorcum kleien contractant en bros. Het humusgehalte en volumieke gewicht van de Gorcum

43


kleien variëren sterk (γnat ligt tussen 13 en 17 kN/m3) en zowel de wrijvingshoek als su/σ′v0 nemen toe als de klei lichter wordt. De mate van brosheid van de normaalgeconsolideerde Calaisklei bedraagt bij 15% axiale rek 7 - 18% van de pieksterkte; voor de normaalgeconsolideerde Gorcum kleien is de brosheid 12 -17%. Dit zijn opmerkelijke getallen omdat weleens gevonden is dat normaalgeconsolideerde klei nauwelijks bros is. De overgeconsolideerde kleien daarentegen zijn nauwelijks bros. In-situ echter zal dat anders zijn als er water aangezogen kan worden, en daarom is de overgeconsolideerde ongedraineerde sterkte niet zondermeer over te nemen in berekeningen. Figuur 2 is een vergelijking van de proeven op drie van de slappe grondsoorten, zowel normaal- als overgeconsolideerd. Ook zijn ter vergelijking proeven op los en vast Noordzeezand getekend. In de figuur zijn s' en t vervangen door p' en q. Contractie en dilatantie zijn hierin makkelijker te onderscheiden omdat de grens tussen beide nu verticaal loopt. Bovendien is genormaliseerd met de consolidatiespanning σ′v,cons waardoor de proeven onderling te vergelijken zijn. De σ′3 = 0 lijn loopt nu onder 3v:1h. Het valt op dat de slappe grondsoorten meer

relatieve schuifweerstand kunnen ontwikkelen dan zand, althans bij gelijke normaalspanning. Zelfs in de K0 toestand is dat vaak al het geval! De wrijvingshoek en de relatieve ongedraineerde sterkte su/σ′v0 zijn hoger naarmate de grond lichter en meer humeus is. De positieve correlatie tussen organische stofgehalte en ϕ′ werd als eerste opgemerkt door Coutinho & Lacerda (1989) en is al diverse keren bevestigd in projecten in Nederland. In figuur 2 valt het ook op dat bij elk van de drie grondsoorten de overgeconsolideerde paden rechts liggen van de normaalgeconsolideerde paden. Door de overconsolidatie wordt de dilatantie-neiging dus versterkt, en des te meer naarmate de grond zwaarder is.

σ′3 = 0 lijn, de ‘tension cut-off’, verdient nadere beschouwing. De horizontale effectieve spanning is nul, evenals het spanningsverschil over het membraan. Dan is drainage mogelijk vanuit het monster naar de omtrek toe, maar dit wordt nooit waargenomen. Waarschijnlijk is dat het membraan voldoende strak wordt gemonteerd om drainage naar de omtrek te voorkomen, zodat van de proeven op veen kan worden aangenomen dat ze ook op de tension cut-off ongedraineerd blijven. Tijdens de proef zullen de elastische 'ketel'spanningen in het membraan nauwelijks veranderen: de consolidatiefase is min of meer één-dimensionaal, en als het volume niet verandert tijdens afschuiven veranderen de ketelspanningen ook niet.

Tension cut-off

De uiteindelijke dilatantie van het veen en het dijkmateriaal sluit een eenduidige bepaling van su uit. De sterkte blijft immers tijdens de hele proef toenemen. Als een pieksterkte nodig is bijvoorbeeld voor vergelijking met veldpenetrometers zou de sterkte bij bijvoorbeeld 15% axiale rek genomen kunnen worden, maar voor toepassing in stabiliteitsanalyse verdient een voorzichtige keuze de voorkeur. Daarvoor kan het 'phase transformation' punt worden genomen, zie figuur 3, waar de contractie-neiging overgaat in dilatantie. Daarbij is dq/dp' verticaal en dt/ds' = 3:1. Is zo'n punt niet aan te wijzen dan kan het effectieve spanningspad in het deel onder de tension cut-off lineair worden gefit en geëxtrapoleerd naar de tension cut-off.

De spanningstoestand van veenmonsters op de

70 3:1

60

50

t [kPa]

40

30

20

10

0

90

100 s' [kPa]

Normalisatie van su

Figuur 3 – Het ‘phase transformation’

Figuur 4 correleert su met de consolidatiespanning σ′v0, waarbij de voorgaande definitie van su is

punt van dijkmateriaal, waar contractie overgaat in dilatantie.

120

gebruikt voor veen en dijkmateriaal, en de pieksterkte voor de overige grondsoorten. De parameters blijken goed te correleren. Voor veen bijvoorbeeld: su = 2.1 + 0.62 σ′v0 [kPa] en precies dezelfde vergelijking werd al eerder gevonden voor veen van de dijken van Marken (Den Haan & Kruse, 2007). De andere grondsoorten kunnen op dezelfde wijze met lineaire vergelijkingen worden benaderd, alle met acceptabele en soms zelfs kleine spreiding. Het fase-transformatiepunt is mogelijk bruikbaar voor de zwaardere kleien zoals dijkmateriaal, Gorcum zwaar, Kreftenheye en Tiel. Voor het dijkmateriaal werd althans een goede correlatie gevonden: su,PT = 2.8 + 0.44 σ′v0 [kPa] Deze correlaties zijn eenvoudiger te verkrijgen én te gebruiken dan correlaties op basis van de grensspanning pg. Die laatste zijn in zwang in de literatuur, maar tegenwoordig groeit het besef dat pg moeilijk eenduidig te bepalen is. Het variëert bovendien over de dwarsdoorsnede van een dijk. De cohesie-component (de 2.1 kPa resp. 2.8 kPa in bovenstaande vergelijkingen bijvoorbeeld) bestaat bij de gratie van de dilatantie die de poriënwaterspanning vermindert, en het is onzeker of dit lang in stand kan blijven tijdens de vorming van een glijvlak. Het is daarom wel verstandig deze bijdrage voorzichtig te bejegenen, bijvoorbeeld met een relatief hoge materiaalfactor. Het is echter onnodig om het geheel te verwaarlozen.

80

s'= t

100

t [k Pa]

su triax.compressie [kPa]

60 80

60

C 40

K 0 = 0.4

40

B 20 A

20

0

0 0

20

40

60

80

100

120

140

0

160

20

40

60

dijkmateriaal

veen

Gorcum licht

Calais

Tiel

Gorcum zwaar

80

100

s' [kPa]

'v,cons [kPa]

netto horizontale rek = 0

A:

h = -2.1%

B:

basisveen

Figuur 4 – Correlatie van de ongedraineerde sterkte uit triaxiale compressieproven met de effectieve verticale consolidatiespanning.

Figuur 5 – Reductie van gemobiliseerde wrijvingshoek bij de pieksterkte, mogelijk door gebrek aan vezelwapening. (Veen, Technopolisterrein Delft)

44


h = 0.4%

C:

h = 4.4%

120

ONGEDRAINEERDE STERK TE VAN SL APPE NEDERL ANDSE GROND DEEL II

De goede correlatie met de terreinspanning zal alleen opgaan in omstandigheden waar de laatste weer correleert met de grensspanning. Een hogere grensspanning uit zich in een lagere watergehalte bij een gegeven terreinspanning en het ligt dus voor de hand dat de su - σ′v0 correlaties nog kunnen worden verbeterd door het watergehalte erbij te betrekken. Dan is het wel nodig om onderscheid te maken naar grondsoort, bijvoorbeeld op basis van het humusgehalte. Den Haan (2008) laat zien dat de oedometer-grensspanningslijn met v1 en b is te karakteriseren. Beide zijn grondconstanten en correleren onderling. v1 is het soortelijke volume bij σ′v = 1 kPa en b de helling van de isotachen. In combinatie met de in-situ waarde v0 zijn wellicht goede correlaties met su op te stellen. De genormaliseerde normaalgeconsolideerde ongedraineerde sterkte (su/σ′v0)nc, die in principe gelijk is aan de verhouding su/pg, kan geschat worden door de hoogste gebruikte normaalspanningen te nemen, uitgaande van een beperkte invloed van de nog resterende overconsolidatie. Dan wordt gevonden: voor veen 0.64, voor Gorcum licht 0.56, voor Gorcum zwaar 0.50, en voor Calais 0.42. Ook hier blijkt, net als met ϕ′, dat lichtere en meer humeuze grond een hogere (su/σ′v0)nc verhouding heeft.

Herconsolidatie De uitkomsten van de triaxiaalproef zijn afhankelijk van de methode van herconsolidatie. Het gekozen pad was in dit project bi-lineair, met eerst toename van de celdruk en daarna toename van de deviatorspanning, met de vooraf gekozen schattingen van σ′v0 en K0,nc als einddoel. Deze

methode verdisconteert de overgeconsolideerde toestand van veel monsters niet juist, en laat bovendien horizontale rekken ontstaan. Dat laatste werkt bij veen door in de schuiffase omdat er vezelspanning door wordt ontwikkeld, of juist niet. Dit wordt verduidelijkt in figuur 5. Het betreft CAUC proeven op verslagen (geërodeerd en opnieuw afgezet) veen van het Technopolis terrein in Delft. De monsters zijn van nagenoeg gelijke diepte genomen maar zijn op verschillende wijze en bij verschillende spanningen geconsolideerd. Zowel de consolidatiepaden als de afschuifpaden zijn getekend. De laagste consolidatiespanning is min of meer bij de grensspanning gekozen, dus de proeven zijn normaal geconsolideerd. Er zou dus weinig cohesie worden verwacht maar de omhullende van de drie proeven bevestigt dat niet. De horizontale rek in de monsters na consolidatie is gegeven. Bij hogere consolidatiespanning is er meer horizontale compressie. Slechts tijdens de afschuiffase komt er een terugkeer naar horizontale extensie en trekspanning in de vezels, en in proef C gebeurt dat pas voorbij de piek. De afname van de piekwaarde van t/s' van proef A naar proef B naar proef C is dus mogelijk een gevolg van de verminderde vezelwapening. De afname van de piekwaarde van t/s' is ook geconstateerd in proeven op humeuze Gorcum en Tiel kleien waarin met de consolidatiespanning werd gevariëerd tot ver voorbij de grensspanning. Mogelijk wordt de structuur van de grond nadelig beïnvloed door een hogere consolidatiespanning.

50° 40

3' = 100 kPa

90 °

t [k Pa]

60 ° '=30° 3' = 50 kPa

20 3' = 25 kPa

UU 0 0

20

40

60

0.0

s' [ Laval

Tube

0.1

0.2

Vertical strain in shear stage Delft

Figuur 6 – Illustratie van de geringe monsterverstoring in Begemann (‘Delft’) en Ackerman (‘Tube’) monsters door vergelijking met Laval monsters. Triaxiaalproefserie op Oostvaardersplassenklei.

45


Onder een dijk is de spanningstensor door spanningsspreiding geroteerd. De hoofdspanningen zijn dus niet meer verticaal en horizontaal. De grond is aangepast aan deze oriëntatie van de tensor en ontleent een deel van de ongedraineerde sterkte hieraan. De scheve oriëntatie kan niet in een triaxiaalproef worden nagebootst, maar door 1-D te herconsolideren wordt zo goed mogelijk de in-situ toestand gerecreëerd. Zuivere 1-D consolidatie verdient om deze redenen de voorkeur. Dit is dermate eenvoudig uit te voeren dat het de standaardmethode zou moeten zijn. De celdruk wordt ingesteld op een langzame toename, bij geopende drain, en met de deviator wordt bijgestuurd om aan de voorwaarde 'geen horizontale rek' te voldoen. De horizontale rek wordt berekend uit de actuele hoogte en het volume of nog beter, lokaal op de omtrek van het monster gemeten.

Consolidatieduur De gemeten ongedraineerde sterkte is ook afhankelijk van de consolidatieduur. Dat is een gevolg van visceuze kruipversteviging ('ageing') waardoor de reksnelheid en het volume afneemt, en de sterkte en grensspanning toeneemt. Jardine et al. (2003) heeft als criterium genoemd dat de verticale reksnelheid tot 0.05% per dag moet zijn afgenomen vóór een wending in de richting van het spanningspad wordt aangebracht. Hieronder blijkt dat de keuze van deze snelheid van belang is voor een consistente proefuitvoering. In Den Haan (2003) is een vergelijkende studie gemaakt van de invloed van diverse monsternametechnieken op het triaxiaalgedrag van humeuze Oostvaardersplassenklei. Ackermann, Begemann en Laval monsters werden gestoken. De Laval techniek levert blokmonsters met minimale verstoring, met een diameter van 200 mm. Deze werden getrimd naar 66 mm. Er werden series triaxiaalproeven uitgevoerd op de verschillende soorten monsters en bij verschillende consolidatiespanningen. Er werd nauwelijks verschil gevonden tussen de verschillende steektechnieken zolang de monsterdiameter 66 mm was: zie figuur 6. De conclusie was dat monsterverstoring in slappe grond beperkt is (uiteraard bij goed steken en voorzichtige monsterbehandeling). Toen echter uit een enkele Laval-blok monsters van diverse diameters werden getrimd (66 mm, 50 mm en 38 mm) ontstonden er duidelijke verschillen. Figuur 7 laat de verkregen su waarden zien, uitgezet tegen de reksnelheid aan het einde van de voorafgaande consolidatiefase. De trend is duidelijk: afnemende sterkte bij hogere initiële vervormingssnelheid. De kleinere 50 mm monsters volgen de trend en de lagere sterkte van deze monsters is dus toe te

68a veen ax [%]

s' [kPa]

0

30

t [kPa]

-10

-20

-10

esp -20

-20

tsp

-40

esp

v =0

∆su / ∆ log εax ≈ − 4 kPa

het membraan tijdens triaxiale extensie.

schrijven aan de hogere vervormingssnelheid (geringere kruipversteviging) vooraf. De schuifsterkte van de 38 mm monsters is ook in deze plot hoog en kan een gevolg zijn van grotere membraanweerstand. De geringere kruipversteviging van de kleinere monsters volgt uit de triaxiaalproefprocedure van de NEN die feitelijk de duur van de consolidatie koppelt aan de monstergrootte. De bereikte eindsnelheden zijn hoger dan de door Jardine et al. (2003) aanbevolen 0.05 %/dag. Om zijn criterium te bereiken is veel meer tijd nodig. Een schatting daarvan volgt uit de isotachentheorie:

ε = c /t

s' = -t

v =0

-40

Figuur 8 – Voorbeelden van triaxiale extensieproeven waarin verticaal trekspanning ontstaat. Veenmonster 68a uit Lekdijk verticaal 9, Calaisklei monster 24a uit Markermeerdijk verticaal 2.

waarin c de kruipparameter is van het a,b,c isotachenmodel. Voor de Queenborough klei die Jardine gebruikte is c ≈ 0.007, en de benodigde ageing periode 335 h, wat klopt met de door Jardine opgegeven duur. In Nederlandse slappe grond kan c oplopen tot 0.02 of meer en is dus 40 dagen nodig. Dit is onpraktisch en illustreert nog eens de problemen die worden ondervonden om de sterkte-eigenschappen nauwkeurig te bepalen. Een praktisch compromis is om kortere consolidatieperioden te accepteren, en su opwaarts te corrigeren, bijvoorbeeld met de helling van de lijn in figuur 7:

Figuur 9 – Insnoering en ribvorming van

10

24a Calais

tsp

Figuur 7 – Invloed van de reksnelheid aan het einde van de consolidatie op de ongedraineerde triaxiale compressie sterkte, Oostvaardersplassenklei. (Bgm: Begemannboring, Tube: Ackermannboring. Indien niet vermeld is monsterdiameter 66 mm.)

0 0

Ook de afschuifsnelheid beïnvloedt su. Er is elders gevonden dat su met 7 à 10% toeneemt bij een tienvoudige toename van de afschuifsnelheid, maar dit is nog niet bevestigd door onderzoek op slappe Nederlandse grond. Door Jardine is aanbevolen om de afschuifsnelheid te beperken tot 5%/dag, of 100x de waarde aan het einde van de consolidatie. De hier gebruikte snelheden van 20%/dag zijn dus aan de hoge kant.

techniek de voorkeur verdient: de wens om zo goed mogelijk het element-gedrag te meten botst met de wens om glijvlakken vrij te laten ontstaan. Uit een beperkte vergelijking van beide technieken blijkt niet dat er verschillen ontstaan in het effectieve spanningspad, ongedraineerde sterkte of ϕ′ - waarde.

Triaxiale extensieproeven De triaxiale extensieproeven zijn uitgevoerd om de spanningstoestand voorbij de teen van de dijken te simuleren. Consolidatie was anisotroop, zowel actief (σ′vc > σ′hc) als passief (σ′vc < σ′hc). De consolidatiespanningen waren laag, in overeenstemming met de geringe bovenbelasting naast de dijk. Er zijn proeven uitgevoerd op veen, Calais, Gorcum licht en zwaar en Tiel klei. In de schuiffase werd de deviatorspanning verminderd (-Δs=-Δt). Álle proeven mislukten echter omdat eerst de kleinste hoofdspanning σv (verticaal in dit geval) negatief werd en kort daarop ook σ′v. Figuur 8 bevat twee voorbeelden. Kennelijk komen het membraan en de verticale papieren filterstrips onder trek te staan, zie figuur 9. Geringe negatieve

De effecten van korter dan wenselijke consolidatie en sneller dan wenselijke afschuiving werken tegen elkaar in zodat de verkregen sterkte tenslotte wellicht niet zo ver afligt van de ideale waarde. Praktisch gezien zijn de hier aangehouden snelheden dus wellicht aanvaardbaar.

waarden van σv kunnen ook een gevolg zijn van zuigspanning die over het grensvlak tussen monster en eindplaten ontstaat. Dat is nog te voorkomen door de celdruk te laten toenemen bij constante σv (Δs= -Δt). De negatieve gemeten waarden van σ′v lijken echter onwaarschijnlijk. Er is geen overtuigende correctiemethode voor deze

Gladde eindvlakken

metingen en geconcludeerd moet dus worden dat

De hier beschreven proeven zijn uitgevoerd met gladde eindvlakken, en een monsterhoogte/diameter verhouding van 1. Hierdoor zijn de vervormingen en spanningen meer homogeen dan wanneer geen eindvlaksmering en slankere monsters worden gebruikt. Er is verschil van inzicht welke

de triaxiale extensieproef onbruikbaar is voor

46


slappe klei en veen, althans bij de lage spanningen die naast de dijk voorkomen.

Simple-shearproeven Waar de triaxiaalproef problematisch is in sterk


1:1

60

40

h [k P a ]

h [k P a ]

60

40

n.c. o.c.

20

20 o.c.

n.c.

0

0 0

20

40

60

80

100

120

0

140

10

20

' v [kPa] veen

gorcum licht

gorcum zwaar

30

40

[%]

calais

Figuur 10 – Kenmerkende simple-shearproeven op veen, Calaisklei, Gorcum licht en Gorcum zwaar klei.

1.2

1.2

humeuze grond, is de simple-shearproef potentieel erg bruikbaar. De simple-shear distorsiemodus treedt in-situ op in horizontale schuifvlakken. Door de horizontale voorkeursrichting van de vezels in veen zijn schuifvlakken in-situ al gauw horizontaal. Verder heeft het simple-shearapparaat het voordeel dat de consolidatie één-dimensionaal plaatsvindt, en dat de eindvlakruwheid geen rol speelt.

1.0

0.8

0.8 v,c ons

1.0

0.4

0.4

0.2

0.2

0.0

Er zijn in dit onderzoek 34 simple-shearproeven uitgevoerd. De consolidatie vond plaats bij de geschatte terreinspanning, en duurde 1 tot 3 dagen, met eindsnelheden van 0.06 tot 1.2%/dag. Afschuiven vond plaats bij constante hoogte en met een constante hoekvervormingssnelheid van ~7.5 %/h. Omdat hoogte én diameter niet veranderen is het afschuiven ongedraineerd. De hoogte wordt constant gehouden door de verti-

0.2

0.4

0.6 'v /

veen

gorcum licht

0.8

1.0

1.2

dat hierbij Δσv = -Δu. Dan is de verticale spanning

Figuur 10 bevat de spanningspaden en spanning rekdata van kenmerkende proeven op Calaisklei, veen en de Gorcum kleien, met van elke grondsoort een normaalgeconsolideerde en een overge-

0

10

20

30

40

[%]

v,cons gorcum zwaar

calais

Figuur 11 – Normalisatie van simple-shear proefresultaten met de verticale consolidatiespanning.

consolideerde monster. In figuur 11 zijn dezelfde proeven met σ′v,cons genormaliseerd. De normaalgeconsolideerde monsters in figuur 11 hebben relatief een lagere sterkte dan de overgeconsolideerde monsters, en de sterkte is relatief hoger naarmate de grond lichter is. De overgeconsolideerde spanningspaden zijn kennelijk onnauwkeurig bepaald – een gevolg van de lage consolidatiespanningen van deze monsters. Duidelijk is wel dat het overgeconsolideerde materiaal minder wateroverspanning opbouwt, op den duur zelfs wateronderspanning kan opbouwen, en dat de eindtoestand dichtbij of op de 1:1 (τh = σ′v ) lijn ligt.

cale spanning σv aan te passen, en aangetoond is tevens de effectieve spanning.

n.c.

0.0

0.0

De beperking van de simple-shearproef is het ontbreken van de mogelijkheid om de horizontale spanning te meten en in te stellen, en het ontbreken van de complementaire schuifspanningen op de zijvlakken. Het gewapende rubbermembraan van het bekende Geonor apparaat dat in dit onderzoek is gebruikt heeft verdere nadelen zoals zijdelingse onstijfheid en schokkerige en onnauwkeurige metingen bij lage spanningen. De schuifweerstand van het membraan is ook hoog en loopt op tot 30% van de gemeten schuifsterkte.

o.c. 0.6

h/

0.6

h/

v,c ons

1:1

Een indicatie van de genormaliseerde normaalgeconsolideerde sterkte (τh/σ′v0)nc wordt verkregen uit de piekwaarden in figuur 11 en bedraagt 0.50 in veen en Gorcum licht, 0.37 in Gorcum zwaar, en 0.31 in Calais klei. Al deze waarden zijn lager dan de (su/σ′v0)nc waarden in triaxiale compressie (zoals ook elders is gevonden), maar weer zijn de

47


waarden hoger naarmate de grond lichter (meer humeus) is. In figuur 12 is te zien dat er redelijk rechtlijnige correlaties bestaan tussen de ongedraineerde pieksterkte uit de simple-shearproef, en de verticale consolidatiespanning. Net als bij de triaxiale compressieproeven is er ook hier sprake van een ‘cohesie’ component. De richtingsafhankelijke eigenschap van het simpleshearapparaat kan worden gebruikt om de monsters in het apparaat dezelfde oriëntatie te geven ten opzichte van de schuifkrachten als in de dijk. Dit zal vermoedelijk de hoogst mogelijke sterkte opleveren. Dat is in dit onderzoek niet gebeurd en verklaart mogelijk een deel van de gemeten spreiding.

1:1 lijn De interpretatie van de simple-shearproef is door de onbekendheid met σ′h en het ontbreken van de complementaire schuifspanning moeilijk. Een groot gemis bijvoorbeeld is een duidelijke relatie tussen de gemeten τh bij de piek of bij grote rek

Gegeven de overeenkomst met het gedrag in de triaxiaalproef is het verleidelijk om de 1:1 lijn gelijk te stellen aan s' = t en ϕ′ = 90°. Dan is evenals bij triaxiale compressie en triaxiale extensie, σ′3 = 0 de piek resp. grote rek toestand van veel simpleshear proeven, en het treedt dan op onder 45° met de horizontaal, min of meer in de richting van de lange diagonaal. Simple-shearproeven op een slappe klei in het holle-cilinderapparaat door Talesnick & Frydman (1999) bevestigen dat de hoofdspanningsrichtingen bij grote rek dicht bij 45° liggen en ook in bijv. Jardine & Menkiti (1999) is een dergelijke indicatie te vinden. Toestanden boven de 1:1 lijn worden echter ook vaak waargenomen in veen bij zeer lage spanningen, mogelijk omdat in het apparaat trek kan ontstaan (σ′3 < 0 ).

met de straal van de Mohrse cirkel. su kan dus niet zomaar uit de proef worden bepaald. Het valt in de figuren wel op dat het materiaal bij lage consolidatiespanningen tendeert naar de 1:1 (τh = σ′v ) lijn. Het zwaarder belaste materiaal onder de kruin tendeert eveneens naar deze lijn. Randolph & Wroth (1981) gaan ervan uit dat in normaalgeconsolideerde klei de simple-shear piek optreedt als de glijvlakjes in het monster verticaal zijn, en bij grotere rek roteren deze vlakjes naar de horizontaal. ϕ′ is dan eenvoudig de helling van de raaklijn aan het spanningspad bij grote rekken en de huidige resultaten zouden dan uitkomen op waarden minder dan 45°, veel minder dan werd gevonden in de triaxiaalproeven.

sterkte tot gevolg heeft, maar tegelijk neemt in het algemeen de brosheid ook toe. Het gaat hierbij om Oostvaardersplassenklei met dichtheden van 12 à 13 kN/m3 (na aanbrengen τh0: 1.6 à 3.5% schuifrek, 0.5 à 1% volumerek). Dit gedrag is in overeenstemming met wat Ladd en Edgers (1971) vonden. Bij soortgelijke proeven op Calaisklei van de Markermeerdijk, zie figuur 16 (dichtheid 14.2 à 14.4 kN/m3) nam de sterkte echter niet toe (na aanbrengen τh0: 3% schuifrek, 1.0% volumerek). Merk op dat in figuur 13 een anisotroop geconsolideerd monster de 1:1 lijn omhoog volgt. De invloed van anisotrope consolidatie is dus nog onduidelijk, en het is zinvol en potentieel winstgevend om hier meer onderzoek naar te verrichten.

LDSSA

De 1:1 lijn wordt echter in veel gevallen duidelijk opgezocht. Figuur 13 laat dit zien. Het gaat om overgeconsolideerd veen en in alle gevallen valt de eindtoestand op of langs de 1:1 lijn. In figuur 14 gebeurt hetzelfde voor veen dat eerder is voorbelast tot 100 kPa (35% samendrukking).

Anisotrope simple-shearproeven De spanningstoestand onder een dijkberm kan in het simple-shear apparaat worden benaderd door anisotrope consolidatie. De consolidatie vindt dan plaats bij de in-situ spanningen σ′v0 en τh0. Figuur 15 laat zien dat dit een hogere ongedraineerde

Figuur 17 is een CT-scan van een zeer humeuze klei met een volumiek gewicht van 12.5 kN/m3, genomen van 7.4 m diepte langs de N11 ter hoogte van Alphen aan de Rijn. De grotere objecten in de figuur zijn plantaardig, en deze althans zijn niet horizontaal georiënteerd. Laboratoriumproeven op

80

20

20

[ kP a] h

[ kP a]

40

h

h,piek [k P a ]

60

10

10

20 0

0 0

10 'v [kPa]

0 0

20

40

60

80

100

120

140

160

0

20

Veen

Figuur 13 – Overgeconsolideerd veen in ongedraineerde simpleshear. De eindtoestand ligt dichtbij of op de 1:1 lijn.

Figuur 12 – Correlatie van de ongedraineerde sterkte uit simple-shearproven met de verticale effectieve consolidatiespanning.

Figuur 14 – Veen (A2 Breukelen - Vinkeveen) in ongedraineerde simple-shear. Het voorbelaste monster volgt in de eindtoestand de 1:1 lijn. (Proefschrift C. Zwanenburg).

40

40

30

[ kP a]

20

10

10

0

0 0

20

40 'v [kPa]

60

80

0

0 0

10

20

30

40

0

[%]

Figuur 15 – Simple-shearproeven op Oostvaardersplassenklei, met illustratie van het effect van anisotrope consolidatie.

48

20

h

[ kP a]

20

h

h

20

h

[ kP a]

30

[ kP a]

2590-voorbelast [V]

1316[V]

Gorcum zwaar

Gorcum licht

20

'v [kPa]

' v,cons [kPa] Calais

10

20 'v [kPa]

0

Figuur 16 – Simple-shearproeven op Calais klei, met illustratie van het effect van anisotrope consolidatie.


10

20 h [%]

30


licht conservatieve schatting oplevert van de gemiddeld langs een glijvlak ontwikkelde sterkte, en figuur 19 lijkt dit te bevestigen. Het zou dan ook onjuist zijn om de simple-shear sterkte bij grote rek te willen gebruiken, die weer substantieel lager is. De triaxiaalwaarden zijn hoger dan simple-shear, en veel punten komen ver boven de 1:13 lijn uit. Dat stemt overeen met de verwachting.

kleine monsters hebben te lijden van het doorsnijden van dergelijke vezels, zelfs al zijn ze horizontaal georiënteerd. Grote triaxiaalmonsters (bijvoorbeeld het Deltares apparaat met monsters tot 90 cm hoog en 45 cm diameter) zijn echter al gauw inhomogeen over de diepte. Een grote diameter simple-shearapparaat neemt dit nadeel weg omdat het kan volstaan met minder hoge monsters. De bouw van een dergelijke Large Diameter Simple Shear Apparatus wordt daarom momenteel overwogen. Het ontwerp bevat een aantal innovatieve aspecten. Het monster zal worden omgeven door een stapel metaal- of perspexringen met afdichtend en smerend vet tussen de ringen, en een membraan tussen de ringenstapel en het monster wordt niet nodig geacht. Daardoor kan een gewonnen grote diameter monster met minimale verstoring rechtstreeks in het apparaat worden doorgedrukt. Door de ringenstapel moment-vrij horizontaal te laten transleren wordt de spanningstoestand van het monster meer homogeen. Tenslotte wordt het mogelijk gemaakt om bij kleine normaalspanning te meten zonder slip tussen de belastingplaten en het monster, door de schuifkracht op de ringenstapel aan te brengen.

Hoofdspanningsrotatie Jardine et al. (1997) bespreken de invloed van hoofdspanningsrotatie onder ophogingen op de ongedraineerde sterkte. Figuur 20 geeft het principe weer. De rotatie is een gevolg van de spanningsspreiding waardoor er schuifspanningen aanwezig zijn op de horizontale en verticale vlakken in het grootste deel van de dijk. Ongedraineerde rotatie tegelijk met toename van de schuifspanning resulteert in lagere ongedraineerde sterkten (de rode lijn in de figuur) en dit verklaart waarom de triaxiale en biaxiale compressieproef, waarin geen rotatie optreedt, de grootst mogelijke sterkten opleveren. De grootste rotatie vindt plaats aan de teen waar een passieve toestand ontstaat; onder de kruin zal er nauwelijks rotatie zijn. Na consolidatie onder deze geroteerde spanningen zal verdere belasting zoals bij gefaseerde ophogingen plaatsvindt, een hogere ongedraineerde sterkte kunnen mobiliseren zolang er geen verdere rotatie plaatsvindt (de blauwe lijn in de figuur). Van dit verschijnsel wordt gebruikgemaakt om voor gefaseerd aangebrachte ophogingen, een hogere ongedraineerde sterkte te gebruiken. Voor ‘single-stage construction’ wordt bijvoorbeeld su,mob = 0.22 pg gebruikt; voor 'multi-stage construction' su,mob = 0.26 pg. De hogere sterkte na consolidatie ontstaat vooral

Vergelijking veld - lab In figuren 18 en 19 wordt de bolweerstand qbol vergeleken met de ongedraineerde sterkten (bij de piek cq. het fase-transformatiepunt) uit de triaxiaal- en simple-shearproeven. De correlaties zijn zwak, maar het valt wel op dat de waarde van Nbol = 13 die in deel I van dit artikel werd voorgesteld om de gemiddeld langs een glijvlak ontwikkelde sterkte te bepalen, min of meer gelijk is aan cq. een bovengrens vormt van de simple-shear sterkten in veen, Calais klei en Gorcum klei. Het is een bekend gegeven dat de simple-shearproef een

80

s u = q bol /13

80

60

DS S [ kPa]

s u = q bol /13

60

40

h,piek

s u tria x. c om pre s s ie [kP a ]

Figuur 17 – Vezels in humeuze klei.

100

100

40

20

20

0 0.0

door aanpassing van de korrelstructuur aan de geroteerde richting van de hoofdspanningen. Ook is er enige volume-afname door kruip en dissipatie van de door de rotatie opgewekte wateroverspanningen. De belastingen die voor ontwerp en toetsing van dijken zijn voorgeschreven zullen in het algemeen asymmetrisch zijn en nieuwe rotaties teweegbrengen, en zij nemen bovendien snel toe en moeten dus als ongedraineerd worden beschouwd. De gunstige effecten van aanpassing aan de geroteerde hoofdspanningen na de bouw van een dijk zouden dan niet of minder opgaan. Om dit af te tasten is de IJkdijk case, zie Den Haan & Feddema (2009), herberekend met een snelle stijging van het buitenwater tot aan de kruin. Bij deze extreme waterbelasting vonden slechts geringe rotaties plaats. Dit is een aanwijzing dat toch van de gunstige hogere sterkte na consolidatie en

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

0 0.0

0.2

0.4

0.6

qbol [MPa] Calais: su = (qbol -80)/5.4 [kPa]

q bol

Veen, Gorcum,: su = (qbol -80)/9.6 [kPa]

dijkmateriaal Markermeer

Tiel

Gorcum licht

dijkmateriaal Lek

veen

Gorcum zwaar

Calais

Figuur 18 – Ongedraineerde triaxiale compressiesterkte gecorreleerd met bolweerstand.

49


0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

[MPa]

dijkmateriaal Markermeer

Tiel

Gorcum licht

dijkmateriaal Lek

veen

Gorcum zwaar

Calais

Figuur 19 – Ongedraineerde simple-shear pieksterkte gecorreleerd met bolweerstand.

su

vc

Figuur 20 – Illustratie van het effect van rotatie van de spanningstensor op de ongedraineerde sterkte. Rode lijn: De hoofdspanningsrichting roteert ongedraineerd over de hoek Ȋ terwijl tegelijk de schuifspanning toeneemt. Blauwe lijn: de hoofdspanningsrichting roteert ongedraineerd over de hoek Ȋ en na consolidatie neemt de schuifspanning toe zonder verdere rotatie.

ageing onder de geroteerde spanningen mag worden uitgegaan. Nodig is nog wel om na te gaan of dit ook opgaat als met de inherente anisotropie van veen wordt rekening gehouden. Een bijkomend effect is wel dat de hogere sterkte gepaard gaat met meer brosheid zodat als bezwijken toch optreedt, dat sneller en met meer beweging gepaard zal gaan. Het effect van hoofdspanningsrotaties kan in het holle cilinderapparaat en de 'directional shear cell' (Arthur, 1980) gecontroleerd worden onderzocht. Het uithollen van natuurlijke monsters met grove vezels is moeilijk en vereist een buitensporig grote diameter om voldoende structurele elementen te behouden. Toepassing van de directional shear cell op Nederlandse slappe grond is wel te overwegen, maar lijkt voorlopig een brug te ver. Veenlagen met hun hoge mate van inherente anisotropie vereisen feitelijk een benadering als vezelcomposiet waarbij extensie van vezels het omliggende materiaal wapent. Het ‘axial shear device’ van Molenkamp (1998) wordt thans door Mathijssen (2009) ontwikkeld en biedt de mogelijkheid om de mate van vezelwapening in parameters uit te drukken. Het apparaat is tevens als simpleshearapparaat te gebruiken, en er kan mee worden vastgesteld of het juist is te veronderstellen dat in simple-shear de vezels nauwelijks een wapeningeffect op het matrixmateriaal uitoefenen.

Conclusies In de beide delen van dit artikel zijn de moeilijkheden toegelicht die zich voordoen bij het meten van de ongedraineerde sterkte van veen en slappe humeuze klei, en het bepalen van een relevante waarde van de sterkte van bestaande dijken. De lage sterkte enerzijds en hoge wrijvingshoek en genormaliseerde ongedraineerde schuifsterkte anderzijds leiden tot veel problemen, waarvan het volgende een samenvatting is. De nauwkeurigheid van de conussondering

(CPT) is onvoldoende om de lage waarden van

de ongedraineerde sterkte te meten, zelfs met de meest gevoelige beschikbare conussen, en de noodzakelijke correcties voor spleetwaterdruk en (vooral) bovenbelasting zijn groot en moeilijk te bepalen. Veldvinproeven in veen zijn onbetrouwbaar, en hoge reductiefactoren zijn nodig in zowel veen als humeuze klei. De nauwkeurigheid van de conuspressiometer (CPM) lijdt onder de relatief grote benodigde correcties voor membraanstijfheid. De Marchetti dilatometer (DMT) geeft resultaten die onvergelijkbaar zijn met proeven elders op slappe organische klei en veen, en is niet in staat om redelijke waarden van de ongedraineerde sterkte te meten. Loodrecht georiënteerde proefparen wijzen op een aanzienlijke spanningsanisotropie in het horizontale vlak nabij de teen van dijken. Triaxiaalproeven op veen en lichte humeuze klei bereiken, overschrijden of dilateren vaak langs de lijn waarop s' = t, σ′3 = 0 en ϕ′ = 90°. Extensieproeven overschrijden zelfs altijd deze lijn, ook bij zwaardere kleien. Vaak wordt geen duidelijke pieksterkte bereikt. De inherente anisotropie van sterk humeus materiaal stelt grenzen aan de mate van horizontale rek die monsters mogen ondergaan tijdens consolidatie. Het bereiken van voldoende kleine reksnelheden na consolidatie (voldoende kruipversteviging of ‘ageing’) vergt buitensporig veel tijd; het toepassen van voldoende lage afschuifsnelheden eveneens. De nauwkeurigheid van de simple-shearproef lijdt onder de grote membraancorrectie bij lage spanningen. De laterale onstijfheid en verdraaiïng van het membraan heeft een onbekende én onbeheersbare invloed. Met het in de twee delen van dit artikel beschreven onderzoek is het volgende bereikt: De kleine diameter bolsonde geeft een bruikbare indicatie van de gemobiliseerde ongedraineerde sterkte langs een glijvlak, namelijk via

50


su,mob = qbol/13, onafhankelijk van grondsoort, terreinspanning en poriënwaterdruk. De kleine bolsonde paart voldoende nauwkeurigheid aan voldoende indrukbaarheid en lage kosten aan hoge resolutie, en maakt het daarmee mogelijk om eenvoudig 2-D en 3-D ondergrond-sterktemodellen in en rond dijken en ophogingen te construeren. Voor de CPM proef is een herziene beschrijving van de membraanweerstand afgeleid, is aangetoond dat de interpretatiemethode van Gibson & Anderson (1961) bruikbaar is, en is gebleken dat een verbeterde CPM met een minder zwaar membraan potentieel bruikbaar is voor de insitu bepaling van de ongedraineerde sterkte en stijfheid. Aangetoond is dat de DMT en CPM limietdrukken min of meer gelijk zijn, en de correlatie van de CPM limietdruk met ongedraineerde sterkte suggereert dus dat de DMT limietdruk voor hetzelfde doel kan worden gebruikt. In veen echter lijkt de uitzetting van het DMT membraan daarvoor te klein. Een methode is ontwikkeld om su te bepalen uit triaxiaalproeven op veen zonder het effect van dilatantie (wateronderspanning) mee te nemen. Hiervoor is voornamelijk het zogenaamde fasetransformatiepunt gebruikt. Deze waarde is een veilige schatting van de sterkte. Het correleert goed met de verticale consolidatiespanning en is redelijk in lijn met dergelijke correlaties voor andere organische grondsoorten. De fase transformatie toestand is gebruikt en bruikbaar gebleken voor de bepaling van su in de zwaardere kleien. Goede correlaties zijn verkregen van su met σ′v0 in triaxiale compressie en simple-shear, en deze lijken bruikbaar voor zowel normaalgeconsolideerde als overgeconsolideerde grond. Bovendien is verdere verbetering van de correlaties waarschijnlijk te realiseren door te onderscheiden naar het in-situ watergehalte. Omdat de grensspanning nooit zeer betrouwbaar bepaald kan worden kan de vraag worden gesteld of de correlaties met grensspanning. waar veel onderzoekers mee werken, niet vervangen kunnen worden door multi-variate correlaties met σ′v0 en watergehalte. Een correctie is gevonden voor het effect op su van de reksnelheid aan het einde van de consolidatie (triaxiaalapparaat). Een simpele methode is beschreven voor het zuiver één-dimensionaal consolideren van triaxiaalmonsters. Deze methode zou de norm moeten worden voor anisotrope consolidatie. In dijken is deze methode te verkiezen boven de bekende Shansep herconsolidatiemethode met anisotrope consolidatie tot ruim voorbij de grensspanning gevolgd door anisotrope ont-


lasting tot de in-situ waarde van de overconsolidatiegraad. De opvallende overeenkomst tussen de uiteindelijke s' = t toestand in triaxiale compressie en de τh = σ′v toestand in simple-shear bij veen is vastgesteld. Het wijst op het optreden van de σ′3 = 0 toestand onder 45° in het simple shear apparaat. Extra schuifweerstand in dijken door aanpassing aan de geroteerde spanningstensor is aannemelijk gemaakt, evenals extra schuifweerstand onder bermen door anisotrope consolidatie. In het kader van het Rijkswaterstaat project ‘Sterkte en Belasting van Waterkeringen’ wordt volop gewerkt aan het reguleren van de ongedraineerde methode voor de stabiliteitsberekening van dijken. Daarbij zullen keuzes moeten worden gemaakt ten aanzien van onder andere de afstemming van proeftype aan grondsoort en locatie in de dijk, proefuitvoering (herconsolidatietechniek, vervormingssnelheden), wijze van normalisatie van de gemeten ongedraineerde sterkte, en pieksterkte dan wel een rek-gerelateerde sterkte. De bevindingen in de beide delen van dit artikel kunnen daarbij behulpzaam zijn.

Literatuur

– R.J. Jardine, L. Zdravkovic, E. Porovic (1997)

– J.R.F. Arthur, J.I. Rodriguez, T. Dunstan, K.S.

Panel contribution: Anisotropic consolidation inclu-

Chua (1980) Principal Stress Rotation: A Missing

ding principal stress axis rotation: Experiments,

Parameter. Jnl Geotech. Eng. Div., 106:4:419-433.

results and practical implications. 14th ICSMGE,

– R.Q. Coutinho & W.A. Lacerda (1989) Strength

Hamburg, 4:2165-2168.

characteristics of Juturnaiba organic clays. 12th

– R.J. Jardine C.O. Menkiti (1999) The undrained

ICSMFE, Rio de Janeiro, 1731-1734.

anisotropy of K0 consolidated sediments.

– R.E. Gibson & W.F. Anderson (1961) In situ mea-

12e ECSMGE, Amsterdam, 1101-1108.

surements of soil properties with the pressuremeter.

– C. C. Ladd and L. Edgers (1972) Consolidated

Civil Engineering Public Works Review, 56:615-618.

undrained direct simple shear tests on saturated

– E.J. den Haan (2003) Sample disturbance of soft

clays. MIT Research Report R72-82, Nr 284,

organic Oostvaardersplassen clay. Deformation

Dep Civil Eng., MIT, Cambridge MA.

Characteristics of Geomaterials, Balkema, 49-55.

– F. A. J. M. Mathijssen, N. Boylan, F. Molenkamp,

– E.J. den Haan (2006) Ongedraineerde stabiliteits-

S. Leroueil, M. Long. (2009) Material behaviour

analyse. Geotechniek, juli 58-63.

and constitutive modelling of organic soils.

– E.J. den Haan & G.A.M. Kruse (2007)

CEDA Dredging days. Dredging tools for the

Characterisation and engineering properties of

future. Ahoy Rotterdam, CEDA: 20.

Dutch peats. ‘Characterisation and engineering

– F. Molenkamp (1998). Principle of Axial Shear

properties of natural soils’, Tan et al. (eds),

Apparatus. Géotechnique 48:3:427-431.

Taylor & Francis, 2101-2134.

– M.F. Randolph & C.P. Wroth (1981) Application of

– E.J. den Haan (2008) De intrinsieke tijd in het

the failure state in undrained simple shear to the shaft

isotachenmodel. Geotechniek, jan. 34-38.

capacity of driven piles. Géotechnique 31:1:143-157

– E.J. den Haan & A. Feddema (2009) Deformatie

– M. Talesnick & S. Frydman (1991) Simple shear

en sterkte van ophogingen en dijken op slappe

of an undisturbed marine clay in NGI and torsional

Nederlandse grond. Geotechniek okt. 52-55.

shear equipment. Geot. Testing Jnl, 14:2:180-194

– E.J. den Haan (2010) Ongedraineerde sterkte

– C. Zwanenburg (2005) The influence of

van slappe Nederlandse grond, Deel I. Geotechniek

anisotropy on the consolidation behaviour of peat.

juli 54-62.

Proefschrift TU Delft.

‘15 jaar Geotechniek...’

‘ De Geotechniek is in 15 jaar tijd het enige vakblad geworden ’

dat elke zichzelf respecterende geotechneut moet lezen!

‘ Het vakblad Geotechniek is in de loop van de jaren onmisbaar ge-

worden voor zowel de geotechnicus, die zijn/haar vakkennis actueel

– prof. dr. ir. ing. Almer E.C. van der Stoel, senior geotechnisch adviseur / directeur CRUX

wil houden en kan delen met vakgenoten, maar ook voor de gehele geotechnische sector, die hiermee een uniek podium heeft voor

’

het presenteren van nieuwe producten en innovaties. – Paul Cools, Trekker kennisveld Geo-engineering, Coordinator Deltares voor DI, Secretaris Stuurgoep Geo-Impuls, Rijkswaterstaat Dienst Infrastructuur

‘ Het Tijdschrift Geotechniek heeft de afgelopen 15 jaar in een

‘Geotechniek: een aantrekkelijke mix van praktische en fundamentele zaken’

belangrijke mate bijgedragen tot een bredere erkenning van het vakgebied geotechniek. Daarvoor verdienen initiatiefnemer Geerhard Hannink en allen die via de Redactie of de Redactieraad een bijdrage

‘ Verba volant, scripta manent. De BENELUX landen betekenen wereld-

hebben geleverd onze dank. Dankzij de gratis verspreiding wordt

wijd heel wat voor geokunststoffen: ontwikkeling van producten en

een breder publiek bereikt. Jammer genoeg bestaat dat publiek mo-

uitvoeringstechnieken, specifieke rekenmethoden, fundamenteel

menteel alleen nog uit technici. Dat is kenmerkend voor de situatie

onderzoek, productie. Kennis en ervaring die deskundig worden ge-

waarin de geotechniek zich bevindt. Wij zijn heel erg met ons vak

communiceerd, scheppen een breed draagvlak voor verdere ontwik-

bezig en begaan, maar we slagen er niet of nagenoeg niet in om door

kelingen en innovatie. GEOKUNST, als onderdeel van GEOTECHNIEK,

te dringen naar de niveaus waar de beslissingen worden genomen.

biedt het platform voor het vastleggen van informatie en deze te

Ook op internationaal vlak is dat het geval.

delen met collega's in het vakgebied van geokunststoffen, wegen waterbouw, grondmechanica.

Het zou goed zijn na te gaan of het mogelijk is om jaarlijks één num-

De kwaliteit van de uitgave draagt bij tot de leesbaarheid en nodigt

mer uit te geven waarin de mogelijkheden van de geotechniek in een-

uit tot studie van de artikels, ook wanneer op het eerste zicht daar

voudige bewoordingen worden toegelicht zodat dit nummer ook

geen directe beroepsgerichte noodzaak voor bestaat. GEOKUNST

door architecten en beleidsmensen gelezen kan worden. Een belang-

verruimt aldus de wereld van geokunststoffen naar nieuwe gebrui-

rijk punt daarbij zou moeten zijn dat we de architecten en beleids-

kers en verder naar interessante en duurzame oplossing voor civiel-

mensen ervan overtuigen dat ze een geotechnisch adviseur moeten

technische probleemstellingen. Delen van kennis en ervaring is een

inschakelen zodra er plannen worden gemaakt om belangrijke on-

plicht voor wie een positieve instelling heeft en toekomstgericht

dergrondse of zeer zware constructies te realiseren. Door te focus-

denkt en handelt. De inhoud van GEOKUNST biedt de mogelijkheid

sen op nieuwe technieken en de noodzaak voor het uitvoeren van

om toe te passen wat de Romeinen reeds lang wisten: verba volent,

risicoanalyses moet er zeker een brede interesse kunnen worden op-

scripta manent. – Frans De Meerleer, Texion Geokunststoffen

’

gewekt. Indien we erin slagen om tot het hoogste beslissingsniveau door te dringen zal het vakgebied geotechniek bij het grote publiek hopelijk een beter imago kunnen verwerven en dat zal dan uiteraard ook het Tijdschrift Geotechniek ten goede komen. Felicitaties aan alle medewerkers van het Tijdschrift Geotechniek. tens, Jan Maertens BVBA en KU Leuven

’ – Ir Jan Maer-

‘ Vakblad Geotechniek: snelle afhandeling en plaatsing van artikelen, gewoon in het Nederlands, prachtig verzorgd, een aantrekke-

lijke mix van praktische en fundamentele zaken, soms ook juweeltjes daartussen die een bredere publiek verdienen. Deltares

52


’ – Evert den Haan,

‘15 jaar Geotechniek...’ ‘ De redactie van Geotechniek bood mij de gelegenheid om aan te

geven wat ik van het vakblad vind. Een uitgelezen kans voor een subjectief geluid. Als Geotechniek bij mij in de bus valt lees ik eerst òfwel de theoretische artikelen, òfwel de artikelen waar praktijkmetingen worden gerapporteerd, cases dus. De overige lees is ook. Ik vind Geotechniek een zeer lezenswaardig blad met vooral artikelen over de funderingstechniek zoals wij die in Nederland toepassen. Dat vind je niet in buitenlandse literatuur. Maar ik heb nog wensen. werk is uitgevoerd. De lezer moet het doen met voorspellingen en

‘ A.P. van den Berg helpt het vakblad Geotechniek graag mogelijk

berekeningen. Uiteraard is het leerzaam te zien hoe anderen proble-

onder de aandacht te brengen en op de hoogte te blijven van de

men schematiseren, maar je leert pas echt van een case als: bouw-

nieuwe ontwikkelingen van collega-bedrijven en klanten. Van harte

fasering en uitvoeringswijze goed worden beschreven; aan bereken-

gefeliciteerd met het 15-jarig bestaan! – A.P. van den Berg

Veel artikelen zijn beschrijvend en worden al geplaatst voordat het

maken. We vinden het blad uitermate geschikt om onze producten

’

ingen ten grondslag liggende parameters worden vermeld en vooral ook hoe die zijn bepaald; uitkomsten van berekeningen worden vergeleken met de resultaten van metingen; afwijkingen tussen metingen en voorspellingen worden verklaard. De verklaring van die afwijkingen bestaat m.i. vaak uit in de berekeningen niet in voldoende mate (kunnen) meenemen van uitvoeringsaspecten. Bij palen- en damwandberekeningen is het wished-inplace fenomeen natuurlijk bekend, maar daarmee nog niet opgelost. De cases waar ik op doel zijn ook heel geschikt voor een nabewerking door afstudeerders. Zij kunnen een half jaar goed uitzoeken of een andere set parameters of een andere schematisatie van het probleem tot betere uitkomsten had geleid. Een mooi voorbeeld daarvan is het recente afstudeerwerk van Marco Spikker (september-nummer 2010), die resultaten van proefbelastingen op palen verzamelde en analyseerde. Dat werk leidde tot een waardevol rapport dat direct toepasbaar is. Ik weet zeker dat er veel meer onderwerpen of cases/projecten zijn die zich hiervoor lenen. Op stapel staat nog een analyse van de draagkracht van in de grond gemaakte ankers. Enorme aantallen proefbelastingen liggen ongebruikt in kasten – vaak niet goed gedocumenteerd en daarom onbruikbaar. Die documentatie moet eigenlijk al tijdens het uitvoeren van de proeven worden opgesteld. Het komt maar zelden voor dat een opdrachtgever of aannemer belt en vraagt: ‘Wij hebben over een half jaar een werk dat nu in voorbereiding is en waarbij wij gaan meten. Hebben jullie een afstudeerder voor mij, die het maken van een goed gedocumenteerde en geëvalueerde casus als afstudeeronderwerp wil kiezen?’.

‘Geotechniek: al 15 jaar een gevestigde waarde voor het presenteren van ervaringen en innovaties’

‘ Het blad Geotechniek: Grondig de diepte in. Dit is zowel letterlijk als

figuurlijk. Ons vakgebied gaat over gedrag van grond tot grote

Het projectbureau Noord-Zuidlijn in Amsterdam vormt hierop evenwel een uitzondering. Zij hebben van die mogelijkheid wel regelmatig gebruik gemaakt. Geschikte projecten hoeven beslist geen grote projecten te zijn. Het merendeel van de bouwputten is toch ook maar één laag diep! Maar er moet wel worden gemeten. Mochten die afstudeerplaatsen en goed gedocumenteerde cases er komen dan ben ik overtuigd dat zowel de rubriek Afstudeerders van TU-Delft* in Geotechniek nog leerzamer en dus interessanter door worden. Bel Bert Everts: 015-278 5478/06-2213 8379). *De rubriek beschrijft alleen het werk van afstudeerders bij de leerstoel Funderingstechniek van prof. Van Tol; uiteraard zijn er ook afstudeerders bij andere leerstoelen. – Bert Everts, TU-Delft

diepte, maar grondig heeft betekenis van uitvoerig, zorgvuldig beschouwen van de diepte van ons vakgebied in de breedste zin van het woord. Niet een facet maar alle facetten met goede diepgang beschouwen. Het blad Geotechniek: Als bindmiddel het cement voor de grond(mechanica). Communicatie en inhoudelijke breedte zorgt via de artikelen voor een beter gedeelde fundamentele kennis en

’

53

’

toepassing van het gedrag van de grond. – Jan de Vos, Geomet BV


‘Leakfinder’: opsporen van lekkages van in den natte ontgraven bouwkuipen met infrarood

Drs. Gilles Colard Movares b.v.

Ing. Onno Langhorst Movares b.v.

René Bolhuis Horus b.v.

straling via een sensor omgezet in een bepaalde laagspanning of zwakstroom waaruit dan de temperatuur van het voorwerp te bepalen is. Lichtstralingen worden, afhankelijk van hun frequentie, door water in meer of mindere mate geabsorbeerd. In de grafiek (zie figuur 1) is te zien dat de absorptie van de lichtstralingen in water maximaal is voor de frequenties in het ultraviolette en infrarode spectrum. Bij het zichtbare licht is de absorptie het minste (paars tot rood spectrum). Dit betekent dat IR stralingen alleen in water te meten zijn indien de bron van de IR stralingen zich dicht bij de IR camera bevinden. Hoe groter deze afstand, des te meer absorptie van de IR stralingen door het water. Er is dus met deze meetmethode fysiek contact tussen de watermoleculen uit het lek en de IR camera nodig (contactmeting). Dit in tegenstelling tot in de atmosfeer waar geen fysiek contact tussen de IR bron en de IR camera nodig is om een meting te realiseren (meting).

Figuur 1 – Grafiek absorptie van lichtstralingen in water.

Aanleiding van de innovatie Lekkages door bouwkuipwanden, die in den natte worden ontgraven, zijn vaak lastig vast te stellen. De eerste aanwijzing wordt gegeven door het (grondwater) monitoring systeem. Zoals gebruikelijk wordt deze direct achter de wand buiten de bouwkuip geïnstalleerd. Plotselinge verlaging van de grondwaterstand betekent dat een mogelijke lekkage aanwezig is. Een gebruikelijke actie is door duikers een inspectie van de bouwkuipwand te laten uitvoeren. De duikers hebben in de bouwkuip maar een zeer beperkt zicht en in de praktijk blijft het moeilijk om een lekkage vast te stellen. Onder het emplacement van Amsterdam CS wordt in het kader van de Noord/Zuidlijn een bouwkuip in den natte ontgraven. Het risicoprofiel is kritisch en naar aanleiding van de bevindingen van de onderzoekscommissie

Veerman is gebleken dat het bij dergelijke bouwkuipen het van belang is om lekkages van de wanden snel op te sporen en te verhelpen omdat de gevolgen voor de omgeving groot kunnen zijn. Overigens blijft er voor de bouwput van Amsterdam CS een zeer kleine kans bestaan dat lekkages kunnen optreden. Voor dit probleem is door Movares b.v. in samenwerking met Horus Surround Vision b.v. een innovatieve oplossing bedacht. Het betreft het meten van lekkages onder water door middel van infra rood (IR). Onder water is deze techniek nog niet eerder toegepast. Deze is voor de bouwkuip van Amsterdam CS verder ontwikkeld en succesvol toegepast.

Principe van het meten met infrarood Bij een infrarood camera wordt de infrarode

54


Rondom de bouwkuip van Amsterdam CS zijn peilbuizen en waterspanningsmeters geïnstalleerd om de variaties van de grondwaterstand en de stijghoogte in de verschillende watervoerende grondlagen te kunnen meten. Met ‘BAT-sensoren of divers’ zijn de waterstanden en ook de temperatuur van het grondwater eenvoudig te meten. In de praktijk blijkt dat voor elke watervoerende grondlaag een karakteristieke temperatuur van het water kan worden vastgesteld. Om een voldoende betrouwbaar beeld van de gemiddelde temperatuur van de diversen watervoerende lagen te verkrijgen, zijn enkele metingen gedurende enkele dagen noodzakelijk. Over de meetperiode is de temperatuur van het grondwater vrij constant. Het water in de bouwput heeft doorgaans een andere temperatuur dan uit de verschillende watervoerende grondlagen en is eenvoudig te meten.

Samenvatting Lekkages van in den natte ontgraven bouwkuipen zijn vaak lastig op te sporen. De leakfinder is een innovatieve meetmethode die onder water lekkages van bouwkuipwanden kan opsporen. De meetmethode is gebaseerd op de detectie van infrarode stralingen. Door de temperatuursverschillen tussen het water in de

Dit temperatuurverschil kan enkele graden tot tientallen graden bedragen, afhankelijk van het seizoen. Vanwege de nauwkeurigheid en de instellingsmogelijkheden van de IR camera zijn kleine temperatuurverschillen goed meetbaar tot 0,010C. De waterstand buiten de bouwkuip staat altijd hoger dan het waterpeil in de bouwkuip. In het geval van een lekkage zal de grondwaterstroming richting de bouwkuip plaatsvinden. Dat is een van de randvoorwaarden van de mogelijke toepassing van deze meetmethode. De metingen worden uitgevoerd door het laten zakken van een infrarode camera langs de sloten of voegen van de bouwputwanden. Op basis van gemeten verschillen van watertemperatuur in de bouwput kunnen lekkages opgespoord worden. De eventuele temperatuurverandering binnen de behuizing ten gevolge van het laten zakken van het apparaat heeft geen nadelige invloed op de meetresultaten. De lens van de camera is namelijk direct achter de PET-plaat gepositioneerd en vangt alleen IR-stralingen die afkomstig zijn van de PET-plaat. De IR-camera zelf is ongevoelig voor temperatuurverschillen. De troebelheid van het water in de bouwput beïnvloedt de meetresultaten niet. De meetmethode is inzetbaar voor bouwkuipwanden bestaande uit stalen profielen met een slotconstructie, zoals damwanden, combiwanden en MT-palenwanden.

bouwkuip en het grondwater in de bodemlagen zijn lekkages relatief eenvoudig te detecteren. Bij deze meetmethode is uitgegaan van het in den natte ontgraven van bouwputten waarbij ten gevolge van een drukverschil lekwater binnen stroomt. Diverse bouwkuipen zijn al op deze wijze succesvol geïnspecteerd. De bouwkuip kan dan vervolgens veilig worden droog gezet.

bouwkuip ontstaan, die zetting kan veroorzaken. Het grootste risico is dat zulke lekkages zandvoerend worden. Buiten de bouwkuip vindt dan ontgronding plaats waardoor funderingen van (monumentale) gebouwen kunnen worden ondermijnd met grote schade tot gevolg. In de praktijk moet men de waterremmendheid en gronddichtheid van de bouwkuipwanden kunnen waarborgen. Ook voor andere type bouwkuipwanden, zoals betonnen diepwanden of in de grondgevormde palenwanden, is deze meetmethode

Juist ter plaatse van de slotconstructies kunnen lekkages optreden. Hierdoor kan een plotselinge verlaging van de grondwaterstand buiten de

IR-beeld: net boven eerste lekkage

toepasbaar. De bouwputwanden dienen verticaal te zijn omdat het meetapparaat geleid wordt langs een verticale as. Bij grote verticale afwijkingen van de wand is het meetmethode niet meer geschikt omdat dan de meetafstand te groot wordt. De meetmethode is uitmate geschikt voor de detectie van kleine tot matig grote lekkages omdat visuele detectie door duikers zeer lastig is. Bij zeer grote lekkages (grote oppervlaktes en debieten) heeft deze meetmethode geen toegevoegde waarde meer. De meetmethode is tevens

Figuur 2 – Proefopstelling.

IR-beeld: voor de lekkage

IR beeld: tussen twee lekkages

IR beeld: voor tweede lekkage

Figuur 3 – Resultaten proefmetingen.

55


geschikt bij kleine tot grote drukverschillen (hydraulische gradient) tussen de waterstand in de bouwput en de waterstand/stijghoogte van de betreffende grondlagen. De onderzoekdiepte is geen limiterende factor omdat de behuizing bestand is tegen (zeer) hoge waterdrukken. Daardoor kan deze meetmethode ook bij off-shore toepassingen, waarbij op grote dieptes wordt gewerkt, een interessante aanvulling zijn. Bij verstoring van een mogelijke fragiel evenwicht, waarbij geen of zeer kleine lekkages zijn gemeten, kunnen bij het droog zetten van de bouwput alsnog instabiel worden en leiden tot grotere lekkages.

huizing. Deze behuizing is bestand tegen een hoge waterdruk. In de behuizing zijn naast de IR camera, een multiplexer en 12 volt accu gemonteerd. Aan de voorzijde bevindt zich een deksel van een polyethyleentereftalaat (PET) plaat van 5 mm dikte waardoor gemeten wordt. De IR camera bevindt zich direct achter de PET plaat, die IR doorlatend is. Met een coaxiaal kabel wordt de IR camera aan een laptop gekoppeld en kan de meetdata (snapshots of films) opgeslagen worden of direct gevisualiseerd worden. In figuur 4 is het meetsysteem weergegeven.

Toepassing in bouwkuipen Amsterdam Centraal Station

Van proefopstelling tot ontwikkeling prototype In de proefopstelling is in een met water gevulde container een waterlekkage gesimuleerd en daarna is gemeten met diverse type IR camera’s. Daarbij zijn onder andere de meetnauwkeurigheid, debiet, afstand van lek tot IR camera, temperatuurverschil, etc., gevarieerd. In figuur 2 is een impressie van de proefopstelling gegeven. De resultaten van de proefmetingen zijn weergegeven in figuur 3. Op de beelden geven de blauwe tot paarse kleuren het koudere water aan en de witte tot rode kleuren (gesimuleerde lekkage) het warmere water. Op basis van de resultaten van de proefopstellingen is het meetinstrument geoptimaliseerd en verder ontwikkeld tot een prototype.

Beschrijving van het meetsysteem De prototype is specifiek voor de bouwkuip van Amsterdam CS ontwikkeld. Het meetsysteem bestaat uit een IR camera (FLIR Photon®) en is geïnstalleerd in een waterdichte aluminium be-

Figuur 4 – Het ontwikkelde meetsysteem (2e generatie) en IR- camera in bouwkuip van Amsterdam CS.

Figuur 5 – Bovenaanzicht MT-palenwand en slotconstructie..

Figuur 6 – Amsterdam CS - Geotechnisch lengteprofiel.

56


Onder het station Amsterdam Centraal wordt een bouwkuip aangelegd, waarbinnen een tunnelelement wordt afgezonken als onderdeel van het metrostation CS van de Noord/Zuidlijn. Het gedeelte van de fundering onder het emplacement wordt gekenmerkt door de toepassing van een bijzondere techniek in de vorm van een zogenaamde MT palenwand®. De afzonderlijke MT palen® vormen via een slotconstructie een wand. De slotconstructie bestaat uit een ‘mannelijk’ en een ‘vrouwelijk’ slotdeel, waarbij het ‘mannelijk’ slotdeel binnen het ‘vrouwelijk’ slot deel valt. De sloten worden voordat het boorproces aanvangt met kleikorrels (Mikolit®) gevuld. Deze kleikorrels zwellen bij inwerking van water en zorgen voor de waterdichtheid van de slotconstructie. De bodemopbouw onder het emplacement bestaat uit een 6 m dikke laag ophoogzand. Hieronder komt tot ca. NAP –56 m een relatief slap lagenpakket voor. Vanaf NAP –56 m komt de 3e zandlaag voor. In deze draagkrachtige zandlaag

OPSPOREN VAN LEKKAGES MET INFRA ROOD

Figuur 7 – Doorsnede van in den natte ontgraven bouwkuip onder Amsterdam CS. Onder bovenloopkraan is een evenaar met de IR-camera gemonteerd.

worden de lange MT palen® gefundeerd. In zomer bedraagt de gemiddelde temperatuur van het water in de bouwkuip gemiddeld 18-19˚C en van het grondwater in de bodemlagen varieert deze van 15-16˚C (ophoogzand) tot 20-22 ˚C (Wadzand) en 16-17˚C 2de zandlaag). De freatische grondwaterstand bedraagt ca. NAP-0,4 m, de stijghoogte in de 2e zandlaag bedraagt ca. NAP2,0 m en de stijghoogte in de 3e zandlaag bedraagt ca. NAP-3,0 m. Vanaf 20 januari 2009 is gestart met de bemaling van de bouwkuip tot NAP-6,5 m . Daarna is van april tot juni 2009 tot NAP-6,0 m droog ontgraven. Na het aanbrengen van de eerste stempelraam op NAP-4,75 m, is vanaf oktober 2009 gestart met het in den natte ontgraven tot NAP-12,5 m. In de tweede fase wordt tot een uiteindelijke diepte van ca. NAP19,2 m ontgraven.

Figuur 8 – Casing en verankering van de Gewi-palen en het meten in de bouwput onder het Provinciehuis.

Voor de bouwkuip onder het Amsterdam CS wordt de IR camera onder een bovenloopkraan gehangen met een evenaar. Daarna wordt de IR camera langzaam verticaal naar beneden geleid met een snelheid van enkele centimeters per seconde. De positie van de IR camera wordt door het besturingssysteem van de bovenloopkraan continu vastgesteld in een coördinaten stelsel. De diepte van een mogelijke lekkage is hierbij exact vast te stellen. De metingen kunnen ook eenvoudig als functie van de tijd worden geregistreerd. Door deze ‘real-time’ en precieze vaststelling van de positie van het meetapparaat, kan nauwkeurig worden aangegeven op welke diepte reparaties uitgevoerd kunnen worden. De meest optimale afstand tussen de IR camera en het slot is afhankelijk van de grootte van de lekkage, maar in de praktijk wordt een afstand tussen 5 cm en 10 cm aange-

57


houden. De maximale afstand bedraagt circa. 20 cm tot 25 cm. Voor Amsterdam CS worden lekkages tussen 2 tot 5 liter per minuut als ondergrens beschouwd met een hydraulische gradiënt tussen de stijghoogte in de 2de zandpakket en de bouwkuip van 0,5 m tot 1,0 m . In figuur 7 is de bouwkuipwand schematisch weergegeven. In dit geval betreft het de MT-palenwand®. Op deze wijze kunnen onder water lekkages vrij eenvoudig worden opgespoord en kan direct ingegrepen worden om de lekkages snel en effectief te dichten. Na iedere fase van ontgraven worden de sloten door duikers en IR camera geïnspecteerd. Tot op heden zijn geen lekkages gedetecteerd.

Provinciehuis te Leeuwarden

Figuur 9 – Bouwkuip Provinciehuis Leeuwarden. Aanzicht van de Gewi-ankers in de keldervoer. Voorbeelden van de meetresultaten.

Figuur 10 – Voorbeeld van het kalibreren van de IR-meting met gebruik van een histogram.

58


In de bouwkuip onder het Provinciehuis te Leeuwarden zijn in december 2009 metingen verricht. Voor de verbouwing en de nieuwbouw van het Provinciehuis in Leeuwarden moest een deel te worden gesloopt. Ter plaatse van de bestaande kelders met 2 niveaus zijn onder water sparingen in de keldervloer geboord om een nieuwe fundering met Gewi-ankerpalen te kunnen installeren. De Gewi-ankers nemen de trekkracht op die is door de opdrijvende kracht wordt veroorzaakt. De aansluiting tussen de Gewi-ankerpalen en de betonvloer diende op lekkage te worden gecontroleerd, voordat de bouwput veilig leeggepompt kon worden. De casing van de Gewi-ankerpalen is door middel van een stalen ring door de betonvloer van de kelder geleid. Deze geleider is op de vloer gefixeerd door 2 stalen staven zoals in figuur 8 is weergegeven. De bodemopbouw direct onder het maaiveld bestaat uit ca. 2 m zand, waaronder klei, veen, leem en zandlaagjes voorkomen tot een diepte van ca. NAP -15 m. Vanaf dit niveau komt vastgepakt zand voor. De onderkant van de keldervloer bevindt zich op ca. NAP-6,7 m. Het grachtpeil wordt beheerd op NAP-0,52 m. De temperatuur van het water in de bouwkuip bedraagt gemiddeld 9˚C en van het grondwater in de bodemlagen bedraagt gemiddeld ca. 13˚C. Het waterpeil in de bouwput is tot ca. 1,7 m verlaagd en daarna zijn de metingen verricht. De IR camera is voor deze reeks metingen op een aluminium frame gemonteerd om een handmatige bediening zo eenvoudig mogelijk te maken. Voor de meest optimale opnamen is de lens van de camera zo dicht mogelijk tegen de ruimte tussen de geleider en de betonvloer gepositioneerd. De opnamen zijn aan beide zijden van de geleider uitgevoerd. Alvorens de bouwkuip leeg te mogen pompen dient zekerheid te bestaan over de waterdichte aansluiting tussen een betonnen bouwkuipvloer met de aangebrachte Gewi-ankerpalen. Ook hier is de meting snel en effectief verlopen.

OPSPOREN VAN LEKKAGES MET INFRA ROOD

Ca. 100 aansluitingen zijn in een (korte) nacht gecontroleerd, wat anders door verschillende duikploegen uitgevoerd dient te worden. In figuur 9 is de bouwkuipvloer met Gewi-ankerpalen weergegeven nadat de bouwkuip is leeggepompt. Daarnaast is het resultaat van de IR meting met een verdachte locaties weergegeven.

Verdere ontwikkelingen De laatste ontwikkelingen van het meetsysteem zijn gericht op twee aspecten: 1. Verbetering van de software waarbij onder andere de kalibratie van het temperatuur spectrum automatisch op het meest optimale temperatuurverschil kan worden ingesteld. Het beeld wordt weliswaar op het grootst gemeten temperatuurverschil gefocust. Een voorbeeld van deze techniek is in figuur 10 weergegeven. Met behulp van de grijze werkbalk onder het computer scherm wordt de onder- en bovengrens van het gemeten temperatuurspectrum gelimiteerd. Het histogram geeft het spectrum aan waarin zich de meeste pixels bevinden. 2. Het ijken van het meetapparaat om uiteindelijk het debiet van de waargenomen lekkage te kunnen afleiden. Voorlopig geven de resultaten een kwalitatief inzicht en een kwantitatieve interpretatie van de meetdata is een wenselijke toevoeging.

Conclusie Deze infrarode meetmethode is innovatief. Deze techniek is onder water nog niet eerder toegepast en voor de bouwkuip onder Amsterdam CS verder ontwikkeld en succesvol toegepast. Tevens is deze methode toepasbaar bij andere bouwkuipen die met water gevuld zijn. Het driedimensionale karakter van het te meten oppervlak heeft geen invloed op de kwaliteit van de meting. Metingen kunnen zowel op horizontale als op verticale oppervlakken worden uitgevoerd. Dit meetsysteem heeft een groot praktisch nut, waarbij op een vrij eenvoudige wijze lekkages nauwkeurig opgespoord kunnen worden. Deze meetdata zijn digitaal vast te leggen en zijn visueel beschikbaar. Voorheen waren vaak dure en riscovolle duikerwerkzaamheden nodig. Het economisch potentieel is enorm omdat veel bouwkuipen op lekkages gecontroleerd dienen te worden voordat deze veilig leeggepompt mogen worden, zonder risico dat de omgeving nadelig beïnvloed wordt (verzakken van bebouwing, etc.). De meetmethode is niet alleen in Nederland maar ook in het buitenland zeer interessant, omdat daar ook soortgelijke problematiek met bouwkuipen speelt. Bovendien is de maatschappelijke waarde van deze meetmethode groot omdat in het kader van de gehele problematiek van ongelukken met (zandvoerende)

lekkende bouwkuipwanden tot enorme imagoschade kan leiden. Met deze ontwikkelde meetmethode is een zeer effectieve en eenvoudige beheersmaatregel op het risico van (zandvoerende) lekkende bouwkuipwanden voorhanden gekomen.

Referenties [1] O.S. Langhorst, G.N.R.G. Colard, B.J. Schat, Micro Tunneling piles: an innovative foundation system under Amsterdam Central Station, Geotechniek, special edition of the Dutch scientific journal, oktober 2009, 17th ICSMGE 5-9- october 2009, Alexandria Egypt, page 12-15. [2] O.S. Langhorst en W. de Moor, Microtunneling palen, een nieuw ervaringsoverstijgend funderingsysteem onder het emplacement A’dam CS, Geotechniek 2007, nr 3, blz 36-41. [3] M. van Veelen, Ruimtelijke patronen van bodemoppervlaktetemperaturen gemeten met infraroodthermografie – Juni 2007. [4] P. Sharma, Disaggregation of soil moisture measurements using SAR en optical remotely sensed data – Feb. 2009. [5] FLIR: The ultimate infrared handbook for R&D professionals – A ressource guide for using infrared in research and development industry. 쎲

Lekdetectie bij bouwputten toepassing van de elektrische potentiaalmethode

Ir. Roel Brouwer VWS Geotechniek BV Woerden

Ing. Fred Veldhuizen Texplor Benelux BV Mijdrecht

Inleiding Grondkerende wanden als afscherming van bouwputten hebben vaak ook een waterkerende functie. Om die te kunnen vervullen moet de constructie waterdicht zijn, zodat het gewenste grondwaterpeil binnen de bouwput kan worden gehandhaafd en geen grondwaterstroming door de wand kan plaatsvinden. Indien lekkage van de wand optreedt, hoeft dit niet in alle gevallen tot problemen te leiden. In dichte kleilagen bijvoorbeeld zal een lekkage niet direct tot een waterstroom en mogelijk uitspoeling van grond leiden. In andere gevallen waarbij een waterkerende wand wordt toegepast is de situatie echter dusdanig dat een lekkage tot grote schade kan leiden. Het grootste deel van de grondkerende constructie bevindt zich beneden het ontgravingniveau en is daarom niet visueel te inspecteren. Wanneer een lekkage na het uitvoeren van een ontgraving wordt waargenomen, betekent dit niet per definitie dat hiermee ook de locatie van het lek is vastgesteld. In veel gevallen zal de waarneming van

de lekkage hoogstens een aanwijzing zijn voor de locatie. Voor het lokaliseren van lekkages zijn diverse specifieke detectiemethoden beschikbaar. Om op een specifiek project effectief van lekdetectiemethoden gebruik te maken, is het van belang dat opties voor herstel vooraf bekend zijn. Zijn dergelijke opties niet bekend, dan kan het nut van lekdetectie voor dat project in twijfel worden getrokken. Uiteraard is de keuze van uitvoeren van lekdetectie en het stadium waarin dit gebeurt in eerste instantie afhankelijk van de belangen die bij een eventuele lekkage geschaad worden.

bleken lekkages te repareren voordat schade is opgetreden aan de omgeving. Ten gevolge van afname van de passieve gronden waterdruk en daarmee samenhangende vervormingen, kan na ontgraving nog lekkage ontstaan die vooraf niet is waargenomen.

2. Correctieve lekdetectie: Na uitvoering van de ontgraving of bemaling Correctieve lekdetectie wordt ingezet op basis van het vermoeden van lekkage of naar aanleiding van gebleken waterstroming. In dit stadium is het risico van schade aan de omgeving groter dan bij meten voorafgaand aan ontgraving of zijn schaden en lekkages zelfs al aanwezig.

Lekdetectie algemeen Het opsporen van eventuele lekkages kan op verschillende tijdstippen en naar aanleiding van verschillende evenementen plaatsvinden. Controle kan worden uitgevoerd met behulp van:

1. Preventieve lekdetectie: Voorafgaand aan de ontgraving of bemaling. De wand heeft nog niet zijn grondkerende functie en de voorwaarden zijn dan nog aanwezig om ge-

Door de grotere kans op schades en de moeizame reparatie bij de 2e methode (een gat dient dan tegen de waterstroom gedicht te worden) verdient het ten zeerste aanbeveling om uit te gaan van de preventieve methode. Helaas kunnen niet alle methoden gebruikt worden als preventieve methode. Voor de twee stadia van lekdetectie zijn dezelfde technieken toepasbaar, met dien verstande dat in geval van het vermoeden van lekkage wellicht de meetdichtheid wordt aangepast ter plaatse van de dan verdachte onderdelen van de constructie. Onder preventieve lekdetectie verstaan we alle technieken die leiden tot het identificeren van lekkage in een overigens onverdachte situatie. Dit betekent dat het resultaat van preventieve lekdetectie zich kan beperken tot de conclusie dat al dan niet lekkage optreedt. Met een redelijke zekerheid kan worden aangetoond in hoeverre een waterkerende wand naar behoren functioneert (het waterbezwaar komt overeen of wijkt niet significant af van de ontwerphoeveelheid). Daarbij dient wel aandacht te worden besteed aan ‘normale’ afwijkingen, bijvoorbeeld het feit dat een diepwand nooit volledig waterdicht is (het zgn. ‘zweten’ van de diepwand). Tevens bestaat de mogelijkheid dat bentonietinsluitingen bij diepwanden niet volledig worden opgemerkt

Figuur 1 – Principe Geo-elektrische methode

60


Samenvatting Door lekkages bij bouwputten is het vakgebied geotechniek de laatste jaren regelmatig negatief in het nieuws gekomen. De met een lekkage gepaard gaande grondwaterstroming kan grondtransport veroorzaken, hetgeen stabiliteitsverlies tot gevolg heeft. Om die reden is er een toenemende vraag naar

tijdens de controle en pas na ontgraving toch aan het licht komen. Mogelijke methoden zijn: hydrologische methoden, gebaseerd op de relatie tussen grondwateronttrekking en verlagingspatroon; geo-elektrische methoden; elektrische potentiaalmethoden; tracermethoden (bv. gebruik van kleurstof als tracer).

methoden die in een vroegtijdig stadium lekken in keerconstructies kunnen opsporen. Dit artikel gaat in op een aantal verschillende technieken en beschrijft vervolgens een kansrijke methode, namelijk de elektrische potentiaalmethode. Deze heeft zich in binnen- en buitenland meerdere malen bewezen.

Gradient / Flow

Hydraulic

Electric

Chemical

Thermal

Fluid

Darcy’s law (Conservation of mass and momentum)

Electro -osmosis

Chemical -osmosis

Thermo -osmosis

Current

Streaming Potential

Ohm’s law (Maxwell eqn’s)

Diffusion and membrane potential (Dorn potential)

Thermoelectricity Seebeck effect

Ion

Streaming current (Ion migration)

Electrophoresis

Fick’s law (Convection diffusion eqn.)

Thermal diffusion of electrolyte Soret effect

Heat

Isothermal heat transfer

Peltier effect

Dufour effect

Fourier’s law (First and second thermodynamic law)

De inzet van de preventieve lekdetectie maakt de uitvoering van correctieve lekdetectie veelal overbodig omdat lekkages vooraf in kaart worden gebracht. Voorwaarde is wel dat de preventieve lekdetectie in een voldoend hoge dichtheid wordt uitgevoerd. Verder is het detecteren van lekkages uiteraard alleen dan zinvol wanneer ook daadwerkelijk wordt overwogen maatregelen te nemen. In het vervolg van dit artikel wordt ingegaan op de zogenaamde elektrische potentiaalmethode, in het bijzonder de ECR/EFT methode.

en de actieve meting. Onderstaand worden deze methoden behandeld.

Achtergrond elektrische meetmethoden

Passieve meting

Veranderingen in het van nature in de bodem aanwezig elektrische veld gaan in de tijd gezien langzaam. De elektrische potentiaalmethode is gebaseerd op de koppeling tussen mechanische krachten en elektrische stromen. Hierbij creëert het transport van geladen deeltjes een potentiaalveld dat in situ geregistreerd kan worden. Dat laatste vindt plaats op het maaiveld.

Grondwaterstroming in een poreus medium zorgt voor een elektrische stroom. Een mechanische waterstroming introduceert een ionentransport. Negatieve vrije ionen zijn in omvang kleiner dan de positieve vrije ionen. Hierdoor kunnen de negatieve ionen zich gemakkelijker bewegen dan de positieve. Het verschil in bewegingssnelheid veroorzaakt een scheiding van ionen en hierdoor ontstaat een elektrisch veld. Verder zijn nog allerlei lokale effecten langs het korrel/water contact afhankelijk van de korrels en de opgeloste deeltjes in het water.

In tabel 1 is een overzicht weergegeven van fysische processen en fenomenen die optreden bij een ‘verandering’ van de bewuste grootheid. Indien bijvoorbeeld sprake is van een hydraulische gradiënt (een bouwkuip wordt leeggepompt en er zit een gat in de wand), dan ontstaan alle mogelijke stromen die in de tweede kolom van tabel 1 staan genoemd (Hydraulic). In kolom 3 en 4 staan de processen die optreden indien een elektrisch potentiaalverschil, respectievelijk een chemische verandering aangebracht wordt. Van nature is ook een thermische gradiënt aanwezig; deze verandert met de tijd door opwarming en afkoeling (5e kolom).

Tabel 1 - Directe en indirecte gekoppelde processen (Carnahan 1987)

De passieve meting is gebaseerd op het meten van het genoemde elektrische veld ten gevolge van scheiding van ionen. Dit gebeurt met behulp van één of meer sensoren die in een vast meetraster worden gebruikt/opgesteld. Voor de passieve meting wordt geen stroom in de bodem gebracht, zoals bij de hierna beschreven actieve methode, maar wordt gebruik gemaakt van de natuurlijke energie in de bodem.

veld of (via het grondwater) vanuit een boorgat. Het toevoeren van stroom heeft tot gevolg dat meer ionen met de elektrische stroom gaan meebewegen. Hoe het verloop daarvan is, wordt, net als bij de passieve methode, gemeten met behulp van één of meer sensoren in een vast raster. De sensoren registreren dit als toename van de potentiaal. Bij de actieve methode wordt gebruik gemaakt van de lineariteit van de relatie V (spanning) = I (stroomsterkte) x R (weerstand): bij een verdubbeling van de spanning V, verdubbelt ook de stroomsterkte I, bij een gelijkblijvende weerstand. Als er een kleine stroom loopt dan kan deze stroom zonder noemenswaardige weerstand door een lek stromen. Als de spanning wordt opgevoerd, dan neemt de mechanische weerstand bij het gat toe. Daar gebeurt dan hetzelfde als bij grote toevoer van materiaal in een trechter of silo: Er vindt als het ware zowel een elektrische als een mechanische verstopping van het gat plaats en de relatie tussen stroomsterkte (I) en spanning (V) is op een zeker moment niet meer lineair. Het gat kan de stroom niet meer ongestoord doorlaten en de sensor waar dit geconstateerd wordt geeft de locatie van het gat aan. Het gat is dan gelokaliseerd.

Actieve meting Wat betreft de metingen kan onderscheid worden gemaakt tussen de zogenaamde passieve meting

Bij de actieve methode wordt een elektrische stroom de grond ingestuurd. Dit kan vanaf maai-

61


Een betrouwbare relatie tussen de grootte van een mechanische kracht en de grootte van het elektri-

sche veld dat ontstaat, is zeer lastig vast te stellen. De grootte van een eventueel debiet door een afdichtende wand is daarom nauwelijks te bepalen. Vooralsnog wordt het resultaat beperkt tot een kwalitatieve en/of relatieve beschouwing.

Geo-elektrische methode De geo-elektrische meetmethode berust op het meten van elektrische weerstand. Deze weerstand is indicatief voor de hoedanigheid van de grond (zand heeft een hoge weerstand, klei en veen hebben een relatief lage weerstand) en van het grondwater (zoet water heeft een hogere weerstand dan zout water). In deze traditionele toepassing worden de meetgegevens na interpretatie veelal gebruikt voor de vaststelling van begrenzingen en laterale uitgebreidheid van bodemlagen en voor het vaststellen van het verloop van het zoetzout grensvlak. Metingen worden uitgevoerd door middel van in de grond geplaatste elektroden die een elektrische stroom de grond in sturen, waarbij het spanningsverschil tussen twee meetelektroden wordt gemeten. Door de onderlinge afstanden tussen de elektroden te variëren kan het dieptebereik van de meting worden aangepast. Daarbij geldt dat het dieptebereik toeneemt met de afstand. Het principe van de geo-elektrische meting is weergegeven in figuur 1.

Elektrische Potentiaalmethoden Bij de Elektrische Potentiaalmethoden wordt via het maaiveld in een boorgat een meetsignaal/

elektrische stroom ingevoerd en door een tegenpool/ontvanger door de te onderzoeken constructie getrokken. Altijd wordt op een zekere afstand van de bron gemeten. Het verloop van het elektrische veld dat bij de bron ontstaat wordt door de grond tussen bron en ontvanger bepaald. In een zandige ondergrond (relatief lage geleidbaarheid) zullen de stroombanen verder uit elkaar liggen dan in een kleiige ondergrond (relatief hogere geleidbaarheid). Aan het maaiveld zal dan een andere absolute potentiaal gemeten worden bij eenzelfde bron. Tijdens de meting wordt gevarieerd in spanningsniveaus en in locaties van stroominvoer en tegenpolen, zodat een uitgebreid spectrum aan meetgegevens wordt verkregen waarop statistische analyses kunnen worden uitgevoerd. Ten opzichte van de geo-elektrische methoden hebben elektrische potentiaalmethoden geen hinder van elektrisch geleidende materialen en – omdat de metingen in een zeer korte tijdsperiode worden uitgevoerd – ook aanzienlijk minder hinder van zwerfstromen en dergelijke. Metingen ten tijde van de bouw van de Tramtunnel en proefmetingen op stalen damwanden in Zaamslag (Vpolder1, zie figuur 2), hebben dit aangetoond. Bij laatstgenoemd project zijn met de methode een aantal ‘bekende’ lekwegen uit de metingen naar voren gekomen. Uit de veldproef is de conclusie getrokken dat de methode geschikt is voor het detecteren van lekkages in een omgeving van stalen damwanden.

Principe van de elektrische potentiaalmethode Het basisprincipe van de meting berust op het eenvoudige principe, dat elektrische energie de weg met de minste weerstand tussen 2 polen neemt. Voor de meetmethodiek betekent dit, dat een gecontroleerd en gedefinieerd elektrisch signaal (de tracer) in het grondwater buiten de waterkerende constructie wordt aangebracht en door middel van een tegenpool naar de andere zijde van de constructie wordt geleid. Als er openingen zijn in de waterdichte constructie dan zal de stroom ook hierdoor geleid worden. Achter deze openingen is de elektrische potentiaal verhoogd ten opzichte van de waterdichte of zelfs vloeistofdichte gedeelten. Door deze potentiaal rastergewijs te meten kunnen gaten in de constructie worden gevonden. Voor de registratie van de elektrische potentiaal wordt een gevoelig, zeer snel metend, (Electro Chemical Response, ECR) multisensor telemetriesysteem ingezet. Dit systeem is in staat met een groot aantal gerangschikte sensoren gelijktijdig te meten en kwalitatief zeer hoogstaande en herhaalbare resultaten te produceren, ook onder zeer moeilijke meetvoorwaarden (bouwplaatsen, industriegebieden, stations etc.). De ECR-EFT technologie is speciaal ontwikkeld voor het onderzoeken en registreren van lekkages in horizontale en verticale bouwputbegrenzingen waterkeringen, daken en kelders, maar ook in vuilstortplaatsen, keringen en dammen, folies en andere bodembeschermende constructies). In figuur 3 is het principe van de EFT® technologie verduidelijkt. In figuur 4 is een voorbeeld gegeven van een lekkagecontrole van een diepwand die is geplaatst in een kleilaag waarbij lekkages in de kleilaag aanwezig zijn. In dit geval wordt het tracersignaal (energie-inbreng) vanuit een peilbuis in de watervoerende laag onder de kleilaag ingebracht. De hoeveelheid sensoren hangt af van de diepte van de wand, de ondergrond en uiteraard van project specifieke eisen. Bij het begin van elk onderzoek wordt de natuurlijke energie in de bodem in het elektrochemische veld bepaald en daaraan bij de volgende metingen met behulp van een elektrische tracer gecorreleerd. In gebieden met een hoger energieniveau dan bij het normale veld van een afdichtende laag, is een logische elektrische doorlatendheid aanwezig, die de exacte locatie van een lekkage aangeeft. Op basis van de interpretaties kunnen in een bovenaanzicht de anomalieën worden aangegeven worden. Dit plan maakt beoordeling van grondwaterstromingen in de afdichtende lagen

Figuur 2 – Installatie damwanden V polder.

62


LEKDETEC TIE BIJ BOUWPUT T EN

Figuur 3 – Principeschema EFT®- Technologie.

Figuur 4 – Meetmethode diepwand in afsluitende kleilaag.

mogelijk. Een voorbeeld van een dergelijk plan bij een bouwput omgeven door een diepwand is weergegeven in figuur 5.

Technische uitvoering De plaatsbepaling van mogelijke lekkages in de wanden kan met de ECR-EFT Multisensortechnologie worden uitgevoerd. Afhankelijk van de aanwezige grondslag, specifieke projecteisen en eventueel bekende verdachte locaties wordt een meetstrategie opgesteld. De metingen worden uitgevoerd in verschillende tijdreeksen en op verschillende energieniveaus. In figuur 6 is een voorbeeld gegeven van een meetstrategie, waarbij het tracersignaal vanuit peilbuizen op 3 verschillende dieptes wordt gegenereerd en op het maaiveld door middel van de sensoren

Figuur 5 – Bovenaanzicht sensorenveld en interpretatie van de meetresultaten.

wordt ‘opgevangen’. Om een elektrische stroom op te wekken is het noodzakelijk op dezelfde dieptes tegenpolen/ontvangers te installeren. Deze strategie wordt vaak toegepast in gelaagde grond. Impliciet wordt dan informatie verkregen over de diepte van de mogelijke lekkage. Een voorbeeld van de uitvoering van deze methode in een bouwkuip is weergegeven in figuur 7. De verkregen meetgegevens worden gerangschikt en weergegeven in een bovenaanzicht met de verkregen potentiaalverhogingen. Van belang is de exacte analyse van de basisgegevens om de natuurlijke achtergrond en de mogelijke veranderingen in de tijd evenals de bandbreedte van de optredende amplitudes te verkrijgen en deze d.m.v. een vlekkenplan in het onderzoeksgebied aan te geven.

63


Vervolgens worden de basisgegevens statistisch geanalyseerd en worden referentie datasets gekozen, welke de basis vormen voor de daaropvolgende uitwerking van op tijd en energie weergegeven EFT-metingen, welke voor de latere kwaliteitscontrole van de wand dienen. Als de constructie waterdicht is, levert de basispotentiaalmeting geen resultaat. Er kan een drempel zijn die de grondwaterstroom tegenhoudt, bijvoorbeeld een bentonietinsluiting bij een diepwand of een zeer klein lek dat pas groter wordt als (verder) wordt ontgraven. Deze drempel wordt weggenomen door actieve elektrische stroom op te leggen: de stroom wordt als het ware door het kleine lek geperst. Om kleine lekkages waar te nemen wordt bij verschillende, oplopende, energieniveaus gemeten. Hierop wordt de data geanalyseerd.

De beoordeling of een lekkage aanwezig is berust op het vergelijk van twee metingen: een meting zonder dat stroom wordt opgewekt en een meting waarbij een stroom loopt tussen de elektrodes en tegenpolen. Als er een groot verschil is tussen deze twee metingen kan er kennelijk ergens een stroom lopen. De stroom verandert het potentiaalveld boven de locatie waar deze door de wand loopt. Op basis van verschillen tussen meetwaarden ’met stroom’ en ’zonder stroom’, wordt een drempelwaarde vastgesteld. Meetwaarden die de drempelwaarde bij de verdere metingen overschrijden, duiden op mogelijke lekkage. Deze gebieden worden aangemerkt als verdachte gebieden. Uit de analyse van alle meetgegevens wordt vervolgens afgeleid of in die verdachte gebieden werkelijk lekkages voorkomen. Het vaststellen van de drempelwaarde gebeurt met name op basis van ervaring, projectspecifieke omstandigheden en de aanwezige grondslag. Het vaststellen van de drempelwaarde is een zeer belangrijk facet in de beoordeling van mogelijke lekkages en geeft daarmee direct de gevoeligheid van de uitwerking van de meetmethode weer. Het is dan ook van belang de metingen alleen uit te laten voeren door daarvoor opgeleide meettechnici met voldoende relevante ervaring. Hetzelfde geldt natuurlijk voor het analyseren van de meetgegevens.

Figuur 6 – Toepassing ECR-EFT- methode bij diepwanden.

Omdat voor ieder energieniveau een grote hoeveelheid metingen wordt gedaan, kan men statistische analyse doen op de metingen. Als een drempelwaarde in een bepaald berekend verschil wordt overschreden zou dat bij andere berekende verschillen ook moeten optreden. Voor iedere sensor kan zo eenvoudig het potentiaal verschil tussen actieve stroommetingen en (passieve) (achtergrond)potentiaal-metingen worden bepaald. In figuur 8 is een voorbeeld gegeven van een vlek-

Figuur 8 – Voorbeeld vlekkenplan met verhoogde potentiaal in een bouwput met damwanden.

Figuur 7 – Toepassing ECR-EFT- methode in de praktijk.

64


LEKDETEC TIE BIJ BOUWPUT T EN

Figuur 9 – Lekdetectie HSL aquaduct haarlemmer.

kenplan, waarin de verhoogde potentialen zijn aangegeven. De vlekken stellen verdachte locaties voor. In dit geval zijn alleen maaiveldsensoren toegepast. Daarnaast is er de mogelijkheid om een aantal sensoren aan een draad in een peilbuis neer te laten (zogenaamde kettingsensoren) waarmee de diepteligging van een lekkage nauwkeuriger te bepalen is. Bij de noord-zuidlijn in Amsterdam is hiermee ervaring opgedaan. De methode lijkt veelbelovend maar is nog niet geheel uitontwikkeld.

Ervaringen Met name in Duitsland en Oostenrijk, maar ook in andere Europese landen is veel ervaring opgedaan met de elektrische potentiaalmethode. De eerste ervaringen in Nederland zijn verkregen tijdens de uitvoering van de Tramtunnel in Den Haag, alwaar met name in de afbouwfase de waterdichtheid van diverse injecties is gecontroleerd. Vervolgens is het reeds eerder genoemde proefproject te Zaamslag uitgevoerd. Hierna is in Nederland de techniek met succes toegepast op een grote hoeveelheid kleinere projecten (lekkages bij kelders, daken etc.) en grote infrastructurele projecten. Bij het Ringvaartaquaduct over de Hoge Snelheidslijn tussen Hoofddorp en de Groene Hart Tunnel (HSL1) is de methode tevens ingezet. Bij de

aanleg van dit aquaduct werden lekkages geconstateerd, veroorzaakt door onvolkomenheden in de afdichtende holocene deklaag. De lekkages zijn met behulp van de Biosealing techniek onder begeleiding van Deltares hersteld. Het verloop van het ‘dichtgroeien’ van de lekkage is gedurende een periode van 5 maanden gemonitord met behulp van de potentiaalmethode.

deze tevens als preventieve methode kan worden toegepast; dus voordat een ontgraving of bemaling is uitgevoerd en kans op schade aan de omgeving bestaat. Als eventueel nadeel kan genoemd worden dat de methode momenteel alleen nog een ruwe indicatie over het lekdebiet geeft.

Referenties Voor de aanleg van de Noord-Zuidlijn in Amsterdam zijn op grotere schaal metingen verricht voor de volgende onderdelen: Zinktunnelsleuf Centraal Station (Sandwichwand) Voorplein centraal Station (diepwanden) Station Vijzelgracht (diepwanden) Station Rokin (diepwanden).

– Admiraal, B.J., Lekdetectiesystemen voor bouwputten en andere ondergrondse waterkerende constructies, Geotechniek 4e jaargang, april 2000. – Lambert, J.W.M., Brouwer, J.W.R. en Regteren, D.H., Tanking Constructions, typically Dutch, proc. Waterproof Membranes Convention, Cologne, november 2009. – Stichting CURnet, Folieconstructies voor verdiept aangelegde infrastructuur, CUR

Conclusies In dit artikel is een aantal methoden besproken dat toegepast kan worden bij het detecteren van lekkage bij bouwputten. De elektrische potentiaalmethode, in het bijzonder de ECR-EFT methode is een van de betere methoden om lekkages in gronden waterkerende wanden op te sporen. De methode heeft zich bij diverse projecten in binnen- en buitenland bewezen.

rapport 221-2009, januari 2009. – Van Daalen, P.M. en V. Hopman, Betrouwbaarheid van lekdetectiesystemen voor ondergrondse constructie, Geotechniek 5e jaargang, oktober 2001.

Noot 1

De V polder was een innovatieproject met het

idee om een horizontale en verticale afdichting van een bouwkuip te combineren (zie Van Daalen

Een belangrijk voordeel van de methode is dat

65


et al, 2001).

Schijnbare cohesie van onverzadigde gronden

ir. Valérie Whenham Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf – WTCB

ir. Monika De Vos Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf – WTCB

De traditionele dimensioneringsmethoden voor de helling van de wanden in bouwputten, sleuven of keerconstructies houden geen rekening met het effect van de zuigspanning die optreedt in onverzadigde gronden (i.e. gronden boven het grondwaterpeil die beschermd zijn tegen neerslag) en dat deze laatste van een bijkomende schijnbare cohesie en afschuifweerstand voorziet. Deze leemte in de dimensioneringsmethoden ligt niet alleen aan de grondslag van de schijnbaar onverklaarbare stabiliteit van bepaalde uitgravingen, maar ook van de al even onverwachte instorting van bepaalde andere. Naar aanleiding van deze vaststelling voerde het WTCB van 2003 tot 2009 [6, 7] een onderzoek uit dat als oogmerk had om aanbevelingen voor het ontwerp van tijdelijke taluds op te stellen, rekening houdend met het effect van de zuigspanning in onverzadigde gronden. Bepaalde conclusies uit dit onderzoek kunnen overigens ook toegepast worden op het ontwerp van beschoeiingswanden. Bij het ontwerp van een bouwput moeten er verschillende parameters in acht genomen worden: de vereiste diepte, de aard van de grond, de aanwezigheid van water, de termijn gedurende welke

de bouwput open dient te blijven en externe factoren zoals bovenbelastingen en trillingen. Met deze parameters en de eventuele uitvoeringsrisico’s in het achterhoofd kan men vervolgens overgaan tot de bepaling van de geometrie van de bouwput. Dit kan ofwel gebeuren met behulp van een stabiliteitsberekening of door te steunen op een (minder nauwkeurige) inschatting op basis van ervaring. In een vorig artikel uit 2007 [8] werden de fundamentele principes voor de uitvoering van bouwputten uiteengezet. Op basis van een experiment dat uitgevoerd werd in het WTCB-proefstation te Limelette werd in dit artikel eveneens een kwalitatieve beschrijving gegeven van het effect van de zuigspanning. Voorliggend artikel vormt een aanvulling op deze publicatie en beschrijft de manier waarop men bij de dimensionering van bouwputten en beschoeiingen rekening kan houden met het positieve effect van de zuigspanning door gebruik te maken van een bijkomende afschuifweerstandsparameter, die ook wel aangeduid wordt als de schijnbare cohesie of matrixcohesie. Terwijl de intrinsieke cohesie bij kleihoudende gronden afhankelijk is van de aard van de grond, is de schijnbare cohesie eerder het

gevolg van de zuigspannings- of vochtigheidstoestand van de grond en kan ze mettertijd variëren. Dankzij deze bijkomende afschuifweerstand, die toe te schrijven is aan het effect van de zuigspanning in onverzadigde gronden, kan men overwegen om steilere bouwputten of lichtere beschoeiingsconstructies uit te voeren, op voorwaarde dat er op de bouwplaats meetsystemen ter bepaling van de zuigspanning aanwezig zijn en dat er maatregelen getroffen werden om de toevoer en/of opstapeling van water in de bouwput of achter de beschoeiingswand tegen te gaan (draineersysteem, eventueel dekzeil). De zuigspanning kan opgemeten worden met behulp van erg goedkope en quasi-autonome sensoren die de gegevens automatisch kunnen opslaan en verzenden. De installatie van dergelijke sensoren op de bouwplaats vergt evenwel een zekere ervaring, aangezien er voor de uitvoering ervan bepaalde voorzorgen moeten getroffen worden. Dankzij het onderzoek van de zes afgelopen jaren heeft het WTCB hieromtrent de nodige ervaring opgebouwd en kon tevens aangetoond worden dat de meting van de zuigspanning op de bouwplaats zowel op economisch als op veiligheidsvlak van groot belang kan zijn.

Figuur 1 – Links: voorbeeld van een bouwput waarvan de stabiliteit niet verklaard kan worden met de traditioneel aanbevolen rekenmethoden en grondparameters. Boven: bruuske en onverwachte instorting van een bouwput.

66


Samenvatting De traditionele dimensioneringsmethoden voor de helling van de wanden in bouwputten, sleuven of keerconstructies houden geen rekening met het effect van de zuigspanning die optreedt in onverzadigde gronden. Deze leemte in de dimensioneringsmethoden ligt niet alleen aan de grondslag van de schijnbaar onverklaarbare stabiliteit van bepaalde uitgravingen, maar ook van de al even onverwachte instorting van bepaalde andere. In een vorig artikel uit 2007 werden de fundamentele principes voor de uitvoering van bouwputten uiteengezet. Voorliggend artikel vormt een aanvulling op deze publicatie en beschrijft de manier waarop men bij de dimensionering van bouwputten en beschoeiingen rekening kan houden met het positieve effect van de zuigspanning door gebruik te maken van een bijkomende afschuifweerstandsparameter, die ook wel aangeduid wordt als de schijnbare cohesie of matrixcohesie.

1. Gebruikelijke dimensioneringsparameters voor bouwputten en beschoeiingswanden

Figuur 2 – Invloed van de weersomstandigheden op het zuigprofiel.

1.1. Dimensioneringsprincipe In principe heeft de dimensionering van een bouwput tot doel om de steilst mogelijke helling voor een welbepaalde situatie te bepalen, rekening houdend met de aard en de geotechnische eigenschappen van de ondergrond, de diepte van de uitgraving en de eventuele andere uitvoeringsparameters. Als het, gelet op de geometrische vorm van de uitgraving en/of de geotechnische voorwaarden (onvoldoende weerstand van de ondergrond, aanwezigheid van water,…), onmogelijk is om een niet-ondersteunde wand uit te voeren, zal men zijn toevlucht moeten nemen tot de plaatsing van een beschoeiing.

1.2. Traditionele grondparameters Voor de dimensionering van een bouwput zijn vooral de volgende geotechnische parameters van belang: de volumieke massa de effectieve cohesie de interne wrijvingshoek. Bij beschoeiingen dient men eveneens over te gaan tot een inschatting van de vervormbaarheid van de aanwezige ondergrond. Deze geotechnische gegevens moeten bepaald worden voor elke grondlaag en dit, tot op een voldoende diepte onder het niveau van de uitgraving. Voor de bepaling van de wrijvingshoeken en de intrinsieke cohesie maakt men best gebruik van laboratoriumproeven op ongeroerde monsters (triaxiaalproeven), waarmee het tevens mogelijk is om de vervormingseigenschappen van de grond in kaart te brengen. Meestal blijft de beschikbare geotechnische informatie beperkt tot de conusweerstanden en de laterale wrijving, die bepaald werden door middel

van statische diepsonderingen (CPT - Cone Penetration Tests). Er bestaat evenwel geen directe correlatie tussen de gegevens die afleidbaar zijn uit de sonderingen en de grootheden die nodig zijn voor de dimensionering van een bouwput.Ter bepaling van de grondsoort en zijn mechanische eigenschappen aan de hand van sonderingen kan men wel gebruik maken van de tabel uit de Belgische Nationale Bijlage (ANB) bij de Eurocode 7 [10]. Het gebruik van voornoemde tabel zou bij voorkeur gepaard moeten gaan met een voorafgaandelijke beoordeling van de geologische aard van de ondergrond. Dit kan ofwel gebeuren aan de hand van geologische en/of geotechnische kaarten, ofwel door de uitvoering van observatieboringen en/of identificatieproeven. Op de website dov.vlaanderen.be is er bovendien een schat aan informatie opgenomen over de ondergrond op verschillende plaatsen in Vlaanderen.

2. In aanmerking nemen van het effect van de zuigspanning 2.1. Basisprincipe en definitie van zuigspanning De hoeveelheid water die in de grond aanwezig is, is in sterke mate bepalend voor het gedrag ervan. Wanneer de grond volledig verzadigd is, d.w.z. wanneer de ruimte tussen de korrels helemaal opgevuld is met water, wordt er een interstitiële (positieve) druk uitgeoefend tussen de korrels. Dit heeft tot gevolg dat de effectieve spanningen verminderen en dat bijgevolg ook de afschuifweerstand van de grond afneemt. In het geval van taluds kan de aanwezigheid van interstitieel water tevens aanleiding geven tot het ontstaan van stromingskrachten die netto horizontale water-

67


drukken teweegbrengen. In gedeeltelijk verzadigde grondtypes, waarbij de ruimte tussen de korrels zowel gevuld is met water als met lucht, moeten deze interstitiële overdrukken plaatsruimen voor negatieve spanningen tussen de korrels (ook aangeduid als zuigspanning of matrixzuiging). Deze spanningen worden zowel veroorzaakt door de adsorptiekrachten aan de contactpunten water-vaste stof als door de capillaire werking aan het raakvlak water-lucht. In tegenstelling tot de interstitiële overdrukken hebben de zuigspanningen een positieve invloed op de afschuifweerstand van de grond en bijgevolg ook op de stabiliteit van de taluds of de wanden. Met uitzondering van duinzand (dat een specifieke korrelgrootteverdeling heeft) zijn de meeste gronden nooit volledig droog, maar hebben ze een residueel watergehalte, overeenkomende met een hoge waarde van de zuigspanning. Bij toenemend watergehalte daalt deze zuigspanning en zal de afschuifweerstand van de grond afnemen. Hierbij dient men in het achterhoofd te houden dat de zuigspanning in de grond variabel is in de tijd, aangezien deze afhankelijk is van het aanwezige watergehalte. Bij een gegeven gronddiepte zullen deze variaties voornamelijk afhankelijk zijn van (zie figuur 2): de schommelingen van het grondwaterpeil: vermits de grond onder het grondwaterpeil verzadigd is, kunnen er op deze plaats geen zuigspanningen optreden. Gelet op het capillaire vochttransport dat optreedt in fijne gronden kan de verzagingsgraad hier hoog zijn waardoor de zuigspanning beperkt blijven tot op een niet te verwaarlozen hoogte boven het grondwaterpeil;

Schijnbare cohesie ca (kPa)

50

40

30

20

10

0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Zuigspanning (kPa) Proefgegevens: diepte < 2m

Figuur 3 – Voorbeelden van breukschema’s van een talud en een beschoeiingswand.Rol van de afschuifweerstand.

Figuur 4 – Illustratie van het Mohr Coulomb bezwijkscriterium.

neerslag: de toename van de hoeveelheid water

in de grond door infiltratie in de bovenste lagen (en de daarmee gepaard gaande opbouw van positieve waterspanningen) kan leiden tot een beperking van de zuigspanning de periode van het jaar: voor een vergelijkbaar neerslagniveau zal het grondwatergehalte in de winterperiode (van november tot maart) groter zijn dan in de zomer vermits er minder evapotranspiratie optreedt. Gezien de relatie tussen het watergehalte en de zuigspanningen in de grond afhankelijk is van de grondsoort, zoals beschreven in [8], zal de variatie van de zuigspanningen in de loop van het jaar groter zijn in leemgronden dan in zandgronden, en dit niettegenstaande de lagere doorlatendheid van leemgronden.

2.2. Invloed van de zuigspanning op de grondweerstandsparameters Er bestaan verschillende rekenmethoden om de stabiliteit van een helling of een beschoeiings-

Vanapalli et al. 1999 [4]

tg f

b

= 0,5 tg f'

Figuur 5 – Relatie tussen de schijnbare cohesie en de zuigspanning van de leemgrond, afkomstig van het WTCB-proefstation te Limelette (met gravimetrisch watergehalte tussen 17% en 25%) [1].

wand na te gaan. De meeste dimensioneringsmethoden zijn gebaseerd op berekeningen van de breukweerstand, waarbij rekening gehouden wordt met bepaalde veiligheidscoëfficiënten. In het geval van taluds dient men na te gaan of de afschuifweerstand van de grond over het volledige potentiële breukvlak groter is dan de schuifspanningen die erop aangrijpen (figuur 3). Bij de dimensionering van een beschoeiingswand dient men te verifiëren of de geometrische en structurele elementen waaruit deze opgebouwd is stabiel blijven onder invloed van de krachten die erop uitgeoefend worden. Ook de afschuifweerstand speelt hier een belangrijke rol: het evenwicht zal des te gemakkelijker (tijdelijk) verloren worden naarmate de afschuifweerstand van de grond lager wordt. De afschuifweerstand van een verzadigde/droge grond wordt gewoonlijk gekarakteriseerd door het Mohr Coulomb bezwijkcriterium, volgens dewelke er bij de breuk een lineaire relatie bestaat tussen de afschuifweerstand (in het breukvlak) en de normaalspanning (op het breukvlak), zoals weergegeven in de volgende vergelijking (zie ook figuur 4):

f

afschuifweerstand [kPa] c’ effectieve intrinsieke cohesie van de grond [kPa] n totale normaalspanning [kPa] uw interstitiële waterspanning [kPa] ‘ interne-wrijvingshoek [°] ‘n effectieve normaalspanning [kPa] Op analoge wijze kan ook de afschuifweerstand van gedeeltelijk verzadigde gronden afgeleid wor-

68

Oberg & Salfors 1995 [2]


den uit de hiervoor vermelde vergelijking, op voorwaarde dat de effectieve normaalspanning zal in plaats van de spanningsdefinitie volgens Terzaghi ( ’n = n - uw) worden overgegaan op de spanningsdefinitie volgens Bishop:

waarbij: ua atmosferische druk [kPa] dimensieloze parameter die een relatie heeft met de verzadigingsgraad van de grond ( bedraagt 0 bij een droge grond en 1 bij een verzadigde grond) ua - uw zuigspanning Bovenvermelde vergelijking van de afschuifweerstand kan ook op de volgende manier geschreven worden [1]:

ca = (ua - uw) tg b tg b = tg ’ waarbij: ca schijnbare cohesie tengevolge van de zuigspanning (matrixcohesie) [kPa]. Deze term stelt de toename van de afschuifweerstand van de grond voor die toe te schrijven is aan het effect van de zuigspanning b variabele die de verhouding tussen de schijnbare cohesie en de zuigspanning aanduidt [–]. Om een veilige waarde te verkrijgen, kan men in eerste instantie gebruik maken van de volgende vergelijking: tg b = 0,5tg ’ waarbij uitgegaan wordt van gelijk aan de verzagingsgraad (metingen hebben aangetoond dat de reële verzadings-


graad over het algemeen hoger is dan 50%). Er werden ook nog een aantal andere formules voorgesteld voor tg b die gebruik maken van de verzadigingsgraad en, eventueel, de plasticiteitsindex van de grond [1, 2, 4]. Deze formules leveren echter minder veilige waarden voor de parameter tg b op en vereisen een uitgebreidere kennis van de grond. De parameter tg b kan voor een gegeven bouwplaats ook verkregen worden door vrije-prismaproeven uit te voeren op ongeroerde proefmonsters [3]. Dankzij dit type proeven is het mogelijk om rechtstreeks het in rekening te brengen niveau van schijnbare cohesie vast te stellen en dit, voor een in situ bepaald watergehalte (massapercent). Deze aanpak werd gevalideerd voor leemgronden in het kader van het uitgevoerde WTCB-onderzoek. Figuur 5 toont de experimenteel verkregen relatie tussen de zuigspanning en de schijnbare cohesie voor de leemmonsters, afkomstig van het WTCBproefstation te Limelette. De resultaten van de vrije-prismaproeven worden vergeleken met de diverse theoretische formules die hierboven vermeld werden. Deze experimentele benadering, gebaseerd op de uitvoering van vrije-prismaproeven, is echter moeilijk toepasbaar op zandgronden, omdat het niet eenvoudig is om ongeroerde zandmonsters te verkrijgen. Bovendien is gebleken dat het effect van de zuigspanning vergroot bij toenemende dichtheid van het zand. De waarde van de schijnbare cohesie ca tengevolge van de zuigspanning zal niet bepaald kunnen worden op basis van CPT-sonderingen of boringen alleen. De aanwezigheid van de zuigspanning zal immers bevestigd moeten worden door een rechtstreekse meting van de zuigspanning of door een indirecte meting aan de hand van het door weging bepaalde watergehalte.

2.3. Meting van de zuigspanning in situ Alvorens men het positieve effect van de zuigspanning in rekening kan brengen bij de dimensionering van bouwputten of beschoeiingen, dient men zich in de eerste plaats te vergewissen van de aanwezigheid ervan. Hiertoe is het aanbevolen om de zuigspanning in situ op te volgen gedurende de volledige duur van de werken. In het kader van het WTCB-onderzoek werden er twee types sensoren gevalideerd voor het meten van de zuigspanning: tensiometers enerzijds en sensoren met een granulaire matrix anderzijds. In beide gevallen is het meetprincipe gebaseerd op een evenwicht tussen de plaatselijke druk tussen de grond en de sensor.

Figuur 6 – Types sensoren die tijdens het WTCB-onderzoek gebruikt werden. Links: foto genomen op het einde van de proef en schema van een tensiometer (www.eijkelkamp.nl. Rechts: sensor met een granulaire matrix (www.watermark-monitor.com).

Het drukevenwicht tussen de tensiometer en de grond komt tot stand ter hoogte van de poreuze keramiekwand van de tensiometer, die op het gewenste meetpunt in contact gebracht wordt met de grond (zie figuur 6a). De waterdruk die opgebouwd wordt ter hoogte van de poreuze keramiekwand wordt via de waterkolom doorgegeven aan de opening bovenaan de tensiometer. Na aftrek van het gewicht van de waterkolom geeft de waarde van de onderdruk bovenaan de tensiometer een duidelijk beeld van de zuigspanning in de grond. De werking van sensoren met een granulaire matrix is lichtjes anders (zie figuur 6b). Hoewel de sensor ook in dit geval een evenwicht dient te bereiken in de bodem, wordt de zuigspanning hier afgeleid aan de hand van een meting van het watergehalte in de granulaire matrix (door de soortelijke weerstand). Deze waarde kan immers omgezet worden in een zuigspanning door gebruik te maken van de waterretentiekromme van het granulaire materiaal. Deze goedkope sensoren kunnen de resultaten van de zuigspanningsmetingen automatisch en quasi-autonoom registreren en versturen. De installatie ervan op de bouwplaats vraagt echter een zekere ervaring aangezien er voor de uitvoering ervan bepaalde voorzorgen moeten genomen worden. Tensiometers zijn in de regel preciezer (0,1 kPa) dan sensoren met een granulaire matrix (0,5 kPa) daar hun precisie niet afhankelijk is van de eigenschappenvan een derde materiaal. De toepassing ervan is evenwel delicater dan deze van sensoren met een granulaire matrix van het type Watermark © (www.watermark-monitor.com). Omdat het over plaatselijke metingen gaat (met een invloedssfeer van slechts enkele centimeters),

69


moeten de sensoren op verschillende diepten geplaatst worden en eventueel ook op verschillende plaatsen op de bouwplaats (naargelang van de heterogeniteit van de bodem). We willen erop wijzen dat het altijd beter is om de meetsystemen reeds te installeren vóór de uitvoering van de bouwput, zodanig dat men de schijnbare cohesie die gebruikt moet worden in de berekeningen vooraf kan bepalen en zodoende ook het gunstige effect van de zuigspanning in de dimensionering van taluds en beschoeiingen (steilere hellingen, minder dure beschoeiingen) in rekening kan brengen. De figuren 7 en 8 geven bij wijze van voorbeeld de meetresultaten van de zuigspanning weer die respectievelijk verkregen werden op een bouwplaats met leem- en zandgrond. Deze resultaten zijn uiteraard niet rechtstreeks toepasbaar op andere bouwplaatsen, maar laten wel toe om de geobserveerde tendensen bij deze twee grondtypes te illustreren. In de leemgrond van Limelette (figuur 7) kunnen twee regimes onderscheiden worden: op geringe diepte (minder dan 2 m): de zuigspanning vertoont aanzienlijke verschillen in functie van de neerslag en de evapotranspiratie. Deze schommelingen springen slechts weinig in het oog in figuur 7, omdat er hier gewerkt wordt met gemiddelde waarden (maandgemiddelden op basis van dagelijkse metingen, uitgevoerd over vier jaar). De schommelingen van de zuigspanning op korte termijn (minder dan 15 dagen) en op geringe diepte (minder dan 2 m) hebben slechts een verwaarloosbare invloed op de stabiliteit van de hellingen. De zuigspanningswaarden liggen doorgaans aan de lage kant gedurende de winterperiode (van november

0

0 Zuigspanning (ua uw) [kPa]

-5

Zuigspanning (ua uw) [kPa]

-10 -15 -20 -25 -30

5

10

Juni

Juli

Aug. Sept. Okt.

Nov.

Dec.

Jan.

Feb.

Maart April

Mei

-35

0.50m diepte -40

Juni

Juli

Aug.

Sept.

Okt.

Nov.

0.5m diepte

1.5m diepte

2.5m diepte

1.0m diepte

2.0m diepte

3.5m diepte

Dec.

Jan.

Feb.

Maart

April

2.80m diepte

Mei

Figuur 8 – Zuigspanningsmetingen uitgevoerd te Bierbeek (zandgrond) op een diepte tussen 0,5 en 2,8 m (gemiddelde maandwaarden, opgesteld aan de hand van metingen uitgevoerd tussen mei 2006 en juni 2007).

Hoogte h Grootheid

[°]

Zuigspanning niet meegerekend: ca = 0 kPa

34

7,4

34

10,4

34

14,8

34

22,2

Zuigspanning wel meegerekend: ca = 6,7 kPa

65

2,3

60

4

50

8,5

45

15

L [m]

2.00m diepte

4.0m diepte

Figuur 7 – Seizoensgebonden schommelingen van de zuigspanningswaarden opgemeten in het WTCB-proefstation te Limelette (leemgrond) op een diepte tussen 0,5 en 4 m (gemiddelde maandwaarden, opgesteld aan de hand van metingen uitgevoerd over een periode van vier jaar).

5m

1.00m diepte

[°]

7m L [m]

[°]

10m L [m]

[°]

15m L [m]

In de zandgrond van Bierbeek (figuur 8) liggen de zuigspanningswaarden (en de schijnbare cohesie) een stuk lager (een zuigspanning van om en bij de 5 kPa). Rekening houdend met de tabel uit de NBN EN 1997-1 ANB [10] en met de vergelijking tg b = 0,5tg’ stemt dit overeen met een schijnbare cohesie van ca = (ua-uw) –1 tg ‘=5 kPa 1– tg30˚=1,4 kPa. 2

Tabel – Maximale hellingen verkregen bij berekening met een veiligheidsfactor = 1 en een effectieve wrijvingshoek van 34° ( = hoek, L = lengte, zie afbeelding 9).

2

Ondanks de grotere doorlatendheid van zand, zijn de waarden stabieler. Dit kan verklaard worden door de typische relatie tussen het watergehalte en de zuigspanningen bij zandgronden, zoals beschreven in [8].

3.Toepassingsvoorbeelden Om het belang van de zuigspanningsmetingen aan te tonen voor de dimensionering van taluds en tijdelijke beschoeiingswanden, worden hieronder twee toepassingsvoorbeelden van geïnstrumenteerde bouwplaatsen beschreven.

3.1 Geval 1: talud te Gasthuisberg

Figuur 9 – Talud te Gasthuisberg (Leuven).

tot maart) terwijl ze in de ‘droge’ periode (van april tot oktober) kunnen oplopen tot 25 kPa. Op basis van de tabel uit de NBN EN 1997-1 ANB [10] en de vergelijking tg b =1/2 tg ‘ komt deze waarde van 25 kPa overeen met een schijnbare cohesie van

. op grote diepte (meer dan 2 m): er worden

slechts geringe seizoensgebonden schommelingen van de zuigspanning vastgesteld.

70


Het eerste voorbeeld betreft het in figuur 9 voorgestelde talud op de site van Gasthuisberg (Leuven) alwaar de ondergrond samengesteld is uit kleihoudend glaukonietzand (Formatie van Sint Huibrechts-Hern en Formatie van Diest). De karakteristieke intrinsieke grondeigenschappen werden als volgt ingeschat: ‘ = 34˚ en c’= 0kPa Deze waarden werden afgeleid uit: analyse van het Departement ‘Geotechniek’ van de Vlaamse Overheid (MOW), gebaseerd op verschillende triaxiaalproeven van de betreffende geologische laag; resultaten van triaxiaalproeven op grondmonsters van de bouwplaats.


De resultaten van een CPT-sondering zijn voorgesteld in figuur 10.

Conusweerstand qc [MPa] 0

De zuigspanningsmetingen die uitgevoerd werden op een diepte van 1,6 tot 4 m en op een afstand van 0,5 m van de kruin van het talud, hebben echter aangetoond dat het zand een aanzienlijke zuigspanning vertoonde (zie figuur 11). Deze waarden kunnen verklaard worden door het feit dat de grond kleihoudend is (hoge wrijvingsfactor bij de sondering). Uit figuur 11 blijkt bovendien dat de zuigspanning stabiel is, wat waarschijnlijk toe te schrijven is aan de dekzeilen op het talud (figuur 9) die de wanden beschermen tegen een plotse watertoevoer door neerslag.

4

6

8

10

12

14

Wrijvingsfactor Rf = (fs/qc)*100 [%] 16

18

20

22

0

0

0

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6 Diepte [m]

Diepte [m]

Indien men bij de dimensioneringsberekeningen louter en alleen maar rekening zou houden met de hier vermelde gegevens, zou de helling die gehanteerd werd bij dit talud nooit gerechtvaardigd kunnen worden.

2

7 8

2

4

6

8

7 8

9

9

10

10

11

11

12

12

13

13

14

14

15

15

16

16

Figuur 10a-b – Resultaten van de CPT-E-sondering op de site van Gasthuisberg.

Aan de hand van de formules die hiervoor vermeld werden voor het in rekening brengen van de zuigspanning in de berekeningen, kan aangetoond worden dat deze zuigspanningswaarden overeenkomen met een schijnbare cohesie van om en bij de

Zuigspanning (ua-uw) [kPa]

-15

. Tabel 1 geeft een overzicht van de maximale hellingen die – voor een effectieve wrijvingshoek van 34° – verkregen werden door een berekening waarbij geen enkele veiligheidsfactor, noch bovenbelasting in rekening gebracht werd. Dit gebeurde enerzijds zonder rekening te houden met de zuigspanning die opgemeten werd op de site van Gasthuisberg: ca = 0 kPa en anderzijds met inrekeningbrenging van deze zuigspanning door gebruik te maken van de vergelijking tg b =1/2 tg ‘: ca = 6,7 kPa. Volgens deze tabel blijkt de inrekeningbrenging van de schijnbare cohesie bepalend te zijn voor de dimensionering van het talud.

-20

-25

-30

3-12-09

18-12-09

Diepte [m]

1,6 2,1

2-1-10 3,2 4

17-1-10

1-2-10

16-2-10

3-3-10

Datum meng

Figuur 11– Resultaten van de zuigspanningsmetingen uitgevoerd op de site van Gasthuisberg (Leuven) op een diepte van 1,60 tot 4 m en voor de periode van 8-12-2009 tot 3-3-2010.

3.2.Geval 2: beschoeiingswand te Wetteren Een tweede voorbeeld betreft een Berlijnse wand te Wetteren, die opgebouwd werd uit verticale profielen (HEA220) met een hoogte van 8,5 m en een tussenafstand van 1,6 m [5]. Tussen de profielen werden er stalen platen met een dikte van 10 mm aangebracht tot op het uitgravingsniveau (2,6 m diepte) (zie figuur 12).

Figuur 12 –

Aan de hand van een sondering (figuur 13) en drie boringen die uitgevoerd werden in de buurt van de wand was het mogelijk om de eigenschappen te bepalen. De bodem bestaat voornamelijk uit fijn tot heel fijn zand (formatie van Gent).

Berlijnse wand te Wetteren (uitgravingsniveau = 2,6 m, met een steek van 5,5 m).

71


0 00

qc [MPa]

10

20

Qst [kN] 1025

20 50

30 30

75

0 2 4

Diepte [m]

6 8 10

Figuur 14 – Profiel van de schijnbare cohesie op de site van Wetteren

12 14

Moment [kNm]

16

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

18

0 maaiveld 0 -1

Conusweerstand qc [MPa] Totale wrijvingsweerstand Qst [kN]

-4 -5

Figuur 13 – Resultaten van de CPT-M1- sondering, uitgevoerd te Wetteren.

Diepte [m]

-2 uitgravingsniveau -3

-6 -7 -8 meng

berekening zonder schijnbare cohesie

berekening met schijnbare cohesie

Figuur 16 – Buigmomenten, berekend op basis van metingen met optische vezels en modelvormingen, met en zonder rekening te houden met het effect van de zuigspanning in de grond.

uitgegaan van de veronderstelling dat de grond als redelijk homogeen beschouwd kan worden tussen -2,6 m en -4,2 m diepte.

Figuur 15 – Instrumentatie van het profiel.

Het grondwaterpeil dat zich aanvankelijk op een diepte van -1,7 m bevond, werd voor de duur van de uitgraving verlaagd tot een diepte die schommelde tussen -4,2 m en -5,5 m (volgens metingen die elk uur uitgevoerd werden). Dankzij zuigspanningsmetingen die uitgevoerd werden met behulp van tensiometers, opgesteld op een diepte van -1,6 m en -2,6 m, was het bovendien mogelijk om het in figuur 14 voorgestelde profiel van de schijnbare cohesie op te stellen. Dit profiel is niet enkel gebaseerd op de zuigspanningsmetingen, maar ook op een theoretische verdeling van het water in de grond. Deze verdeling werd opgesteld aan de hand van de randvoorwaarden van het grondwaterpeil en het maaiveld. Hierbij werd

Eén van de profielen (in het midden van de wand om eventuele randeffecten te vermijden) werd op een diepte tussen -1,6 m en -6,1 m en om de 50 cm voorzien van optische vezels om een idee te krijgen van de vervormingsgraad van het staal (en de overeenkomstige spanningen) (zie figuur 15). Aan de hand van de spanningsmetingen die met behulp van de optische vezels uitgevoerd werden aan weerszijden van het profiel, konden tevens de momenten in dit profiel berekend worden (figuur 16). Deze figuur geeft ook een overzicht van de buigmomenten die verkregen werden door modelvorming. Op basis van de geometrie van de wand, de grondparameters en het waterniveau en in de veronderstelling dat het effect van de grond vastgesteld kan worden door lineaire veren, levert het rekenmodel niet alleen een evaluatie op van de druk die door de grond wordt uitgeoefend op de Berlijnse wand, maar ook van de overeenkomstige

72


buigmomenten. Het blijkt duidelijk dat de standaardberekening (zonder rekening te houden met de gemeten zuigspanning) een ruime overschatting van de buigspanningen in het profiel inhoudt, terwijl de berekening waarbij deze zuigspanning wel in aanmerking genomen wordt, de gemeten waarden benadert. Als de door de zuigspanning teweeggebrachte schijnbare cohesie in aanmerking genomen wordt, zullen de berekeningen zonder veiligheidsfactor voor wat het noodzakelijke gewicht van de profielen betreft een potentiële besparing van 35% opleveren. Dit resultaat is uiteraard afhankelijk van de karakteristieken van de site en kan niet toegepast worden op andere bouwplaatsen waarvoor er geen voorafgaandelijke zuigspanningsmetingen uitgevoerd werden.

4. Besluit De zuigspanning is een essentiële parameter voor de beoordeling van de stabiliteit van bouwputten en tijdelijke beschoeiingswanden: dit laat immers


toe om steilere hellingen en/of minder dure beschoeiingen te rechtvaardigen. De instrumentatie van bouwplaatsen is een eenvoudige en economische oplossing om deze zuigspanning in aanmerking te kunnen nemen in de berekeningen. Hierbij dient men evenwel een aantal voorzorgsmaatregelen in acht te nemen teneinde belangrijke schommelingen van het grondwatergehalte te vermijden. Denken we hierbij maar even aan het voorzien van een geschikt drainagesysteem of de eventuele plaatsing van een dekzeil op het talud bij uitgraving in een ‘vochtige’ periode (met name tussen de maanden november en maart). Als het effect van de zuigspanning in aanmerking genomen wordt in de berekeningen, moet er een minimale zuigspanningswaarde gedefinieerd worden naargelang van de karakteristieken van het bouwwerk. De zuigspanningsmetingen moeten bovendien opgevolgd worden gedurende de volledige duur van de uitgravingswerken om zich ervan te vergewissen dat de minimale waarde nooit onderschreden wordt.

5. Referenties [1] Fredlund D.G. en Rahardjo H., Soil Mechanics for Unsaturated Soils. New York, John Wiley and Sons Inc., 1993. [2] Öberg A.-L. en Sällfors G., A Rational Approach to the Determination of the Shear Strength Parameters of Unsaturated Soils. In Unsaturated Soils, Sols non saturés, Proceedings of the First International Conference on Unsaturated Soils (Parijs, 68 september 1995), Rotterdam, A.A. Balkema (Alonso E.E. en Delage P.), 1995. [3] Tomboy O., Whenham V., De Vos M., Charlier R., Maertens J. en Verbrugge, J.-C., Shear Strength of Unsaturated Soil and its Influence on Slope Stability. Durham, Proceedings of the First European Conference on Unsaturated Soils, 2-4 juli 2008. [4] Vanapalli S.K., Pufahl D.E. en Fredlund D.G., Interpretation of the Shear Strength of Unsaturated Soils in Undrained Loading Conditions. Regina, Proceedings of the 52nd Canadian Geotechnical Conference, 25-27 oktober 1999. [5] Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Beschoeiingen: richtlijnen voor het ontwerp, de uitvoering en de monitoring van klassieke en nieuwe beschoeiingstechnieken. Brussel, WTCB, Onderzoek, gefinancierd door het NBN,

Conventie CC CCN/PN/NBN - 613, 2006-2009. [6] Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Stabilité des talus: méthodes de calcul avec prise en compte du degré de saturation du sol et déduction de règles pratiques pour l’exécution des tranchées et fouilles temporaires. Brussel, WTCB, Onderzoeksrapport (niet-gepubliceerd), biënnale 2003-2005. [7] Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf Stabilité des talus: méthodes de calcul avec prise en compte du degré de saturation du sol et déduction de règles pratiques pour l’exécution des tranchées et fouilles temporaires. Brussel, WTCB, Onderzoeksrapport (niet-gepubliceerd), biënnale 2005-2007. [8] De Vos, M., Whenham V., De stabiliteit van bouwputten in onverzadigde gronden. Geotechniek, 11e jaargang, nummer 1 p. 50-55. [9] Whenham V., De Vos M., Legrand C., Charlier R., Maertens J. en Verbrugge J.-C., Influence of Soil Suction on Trench Stability. Weimar, 2nd International Conference on Mechanics of Unsaturated Soils, 7-9 maart 2007. [10] Belgisch Bureau voor Normalisatie. NBN EN 1997-1 ANB. Brussel (wordt weldra gepubliceerd).

15 E JAARGANG NUMMER 1 JANUARI 2011 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR GEBRUIKERS VAN GEOKUNSTSTOFFEN

r a a j

Stabiliteit van zandgevulde geotextiele tubes onder golfaanval

Geokunst: 15 jaar katern van Geotechniek

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 E-mail [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

Intercodam Infra BV, Almere InfraDelft BV, Delft Joosten Kunststoffen, Gendt Kem Products NV, Heist op den Berg (B) Kiwa NV, Rijswijk Movares Nederland BV, Utrecht NAUE Benelux, Espelkamp-Fiestel Ooms Nederland Holding, Scharwoude Pelt & Hooykaas BV, Rotterdam Prosé Kunststoffen BV, Britsum Quality Services BV, Bennekom Robusta BV, Genemuiden

Rijkswaterstaat, Dienst Infrastructuur Utrecht Schmitz Foam Products BV, Roermond Ten Cate Geosynthetics Netherlands BV, Almelo Tensar International BV, Oostvoorne Terre Armee BV, Waddinxveen TNO Ind. Div. Prod Onderzoek, Eindhoven T&F Handelsonderneming BV, Oosteinde Trisoplast Mineral Liners, Velddriel 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 Product (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

Van de redactie

Beste Geokunst / Geotechniek lezers, Al 10 jaar bent u gewend Geokunst als katern van Geotechniek aan te treffen. Daarvoor hebben wij 5 jaar lang een eigen blad geproduceerd. Dat was mogelijk omdat Geokunst founder en eerste eindredacteur Hendrik Bijnsdorp, de gehele productie voor zijn rekening nam, het hielp ook dat in die dagen alle Nederlandse producenten bereid waren het blad te sponsoren. Rond het millennium zochten wij naar mogelijkheden om het blad professioneler te maken en om ons bereik uit te breiden. Wij hebben Educom benaderd, uitgever van Geotechniek. Geotechniek is het blad op ons vakgebied en valt elk kwartaal op de deurmat van 5.000 beleidsmakers, opdrachtgevers, aannemers, onderwijsinstellingen, bestekschrijvers. Kortom praktisch alle inwoners van het Nederlands/ Vlaams gebied, die werkzaam zijn in de geotechniek. Voor de NGO een ideale situatie. Educom was bereid de sponsorcontracten over te nemen en de contracten werden in het voorjaar van 2001 getekend. Het samenwerken met Geotechniek stelt hoge eisen aan Geokunst en dus ook aan de redactieraad. Het doel van de NGO is het bevorderen van een verantwoord gebruik van geokunststoffen in de Grond- Weg- en Waterbouw. Onze voornaamste PR bronnen zijn onze website www.ngo.nl en Geokunst. De redactieraad van Geokunst komt vier maal per jaar bijeen voor de redactie van de artikelen voor het volgende nummer en om ideeën aan te dragen en acties uit te zetten voor artikelen voor komende nummers. Er wordt dus iets verwacht van de redactieleden. Zij maken gebruik van hun netwerk om auteurs te benaderen of schrijven zelf voor het blad. De huidige samenstelling is in de colofon weergegeven. Sinds de samenwerking met Geotechniek hebben ook: Maarten Broens, Krystian Pilarczyk, Max Nods, Theo Huijbregts, Arian de Bondt, John Lambert, Benno Nijenhuis, André Peters, Nico Cortlever, Paula Brummelkamp, Jan-Maarten Elias en Gerard Wittenberg bijdragen geleverd aan de redactieraad. In deze jubileum uitgave kijken de NGO (commissie) leden terug op 15 jaar Geotechniek door middel van anekdotes en een terugblik op de technische ontwikkelingen op geokunststoffen gebied. Verder geven Adam Bezuijen, Erik Vastenburg en Paul van Steeg een analyse van de experimenten, die aan geotubes zijn uitgevoerd in de Deltagoot in 2007 en 2008 en geven hun conclusies over de bezwijkmechanismes die optreden bij golfbelasting. Dit valt in de categorie ‘Breaking News’ voor ontwerpers van constructies met geotubes. De verwachtingen bleken niet altijd uit te komen in de praktijk… Gelukkig kan ik stellen dat de verwachtingen die de NGO had van de samenwerking met Geotechniek zijn uitgekomen. Wij feliciteren Geotechniek van harte met het 15 jarig jubileum en hopen op veel meer jaren van samenwerking met Educom in deze vorm. Ik wens u veel leesplezier met deze Geokunst. Shaun O’Hagan Eindredacteur Geokunst

Colofon

Geokunst wordt uitgegeven door de

Een abonnement kan worden

Tekstredactie

C. Sloots

Nederlandse Geotextielorganisatie.

aangevraagd bij:

Eindredactie

S. O’Hagan

Het is bedoeld voor beleidsmakers,

Nederlandse Geotextielorganisatie (NGO)

Redactieraad

opdrachtgevers, ontwerpers, aannemers

Postbus 7053

en uitvoerders van werken in de grond-,

3430 JB Nieuwegein

wegen waterbouw en de milieutechniek.

Tel. 030 - 605 6399

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

Geokunst verschijnt vier maal per jaar

Fax 030 - 605 5249

Productie

en wordt op aanvraag toegezonden.

www.ngo.nl

Uitgeverij Educom BV Rotterdam

77

GEOKUNST – Januari 2011

Stabiliteit van zandgevulde geotextiele tubes onder golfaanval

Ir. Paul van Steeg Deltares

Ing. Erik Vastenburg Deltares

Dr.Ir. Adam Bezuijen Deltares

Opzet onderzoek In het Deltagoot onderzoek is de stabiliteit van zandgevulde geotextiele tubes onderzocht alsof deze de top vormden van een constructie onder golfaanval. Eerst is in de goot een basisconstructie aangebracht van beton, daarop zijn een, twee of drie geotextiele tubes geplaatst, zie figuur 2. Tijdens de proeven varieerde de grootte en vulgraad van de tubes. De waterstand was altijd gelijk aan de bovenkant van de onderste tube. Bij de testconfiguratie van een of twee tubes was de waterstand dus gelijk aan de bovenkant van de constructie. Bij drie tubes, waarbij de bovenste tube op de onderste twee tubes ligt, steekt de bovenste tube dus boven water, zie figuur 3.

Figuur 1 Golfaanval op stapeling met 3 tubes.

60

75

3,60 m. Figuur 2 Constructies met geotextiele tubes getest in de Deltagoot. Het talud onder de tubes is gemaakt van beton.

78


90

Tijdens de proeven bleek dat de geotextiele tubes onder golfaanval gemakkelijk verschoven over de relatief gladde bovenkant van de betonnen basisconstructie. In werkelijkheid zullen deze tubes nooit op een dergelijke gladde constructie liggen, maar bijvoorbeeld op andere tubes of op zand gevulde geotextiele containers. Door de ronde vorm van de onderliggende tubes zal de daarboven gelegen tube, welke door de golven wordt aangevallen, in een kuil liggen tussen de toppen van de onderliggende tubes. Dit is gesimuleerd door bij enkele proeven een klein talud van hout aan de landwaartse zijde aan te brengen die het verschuiven naar achteren moeilijker maakt. De lengte van de tubes was gelijk aan de inwendige breedte van de golfgoot. Om de wrijvingskrachten tussen de gootwand en de tubes te minimaliseren zijn gladde houten (Betonplex) platen aan de gootwanden bevestigd.

Samenvatting In 2007 en 2008 zijn in de Deltagoot van Deltares grootschalige experimenten uitgevoerd, waarin de stabiliteit van zandgevulde geotextiele tubes en containers onder golfaanval is onderzocht. Deze experimenten zijn beschreven in een eerder

De proeven zijn uitgevoerd met onregelmatige golven (JONSWAP spectrum, zoals aan de Nederlandse kust wordt gemeten). De golfsteilheid (gebaseerd op de piekperiode) aan de teen van de constructie bedroeg 4%. Op diep water varieerde deze tussen de 2.3 en 4.0 %, afhankelijk van de golfhoogte. Na circa 1000 golven werd de positie en geometrie van de geotextiele tube opnieuw ingemeten, waarna de belasting werd verhoogd voor een volgende testserie. Deze procedure herhaalde zich totdat bezwijken werd vastgesteld. Het resultaat van de proeven op het gebied van stabiliteit is dus een relatie tussen significante golfhoogte en (mogelijke) verschuiving van de tube na 1000 golven.

Stabiliteit van zandgevulde geotextiele elementen LITERATUUR In het verleden zijn al vaker proeven uitgevoerd op zandgevulde geotextiele elementen. De oudst bekende proeven dateren uit 1968 (Venis 1968). Aan de hand van deze proeven zijn eenvoudige stabiliteitsrelaties opgesteld. Er werd voornamelijk gekeken naar een karakteristieke afmeting van

artikel (Bezuijen & van Steeg, Geokunst nummer 2, april 2009). Ondertussen zijn de resultaten van de Deltagootproeven uitgewerkt en geanalyseerd. In dit artikel worden de proeven met betrekking tot de stabiliteit van geotextiele tubes kort samengevat en wordt behandeld hoe de stabiliteit hiervan kan worden berekend.

het element (Lt). De stabiliteit van het geotextiele element onder golfaanval werd weergegeven in de volgende relatie:

Met Hs de significante golfhoogte en Δ de relatieve dichtheid van de tube onder water (=(ρtube-ρwater )/ρwater , waarbij ρtube en ρwater de volumieke massa is van respectievelijk de met zand met water gevulde tube, en het water). Afhankelijk van de auteur wordt voor Lt de hoogte of de breedte van het element genomen. Voor α zijn waarden tussen 1 en 2 gevonden voor een nog juist stabiele constructie (zie ook Pilarczyk, 2000). Hierbij wordt aangenomen dat het element niet vervormt onder de golfaanval, een voorwaarde hiervoor is een relatief hoge vullingsgraad (Deltares, 2010). Het onbevredigende in deze formule is dat deze afhankelijk is van de hoogte óf de breedte van de tube, terwijl het aannemelijker is dat beide parameters een invloed hebben. In Van Steeg en Klein Breteler (2008) wordt Lt uitgedrukt als functie van de breedte (B) en hoogte (D) van het element:

Figuur 3 Waterstand bij stapeling van 3 en 2 geotubes.

79


RESULTATEN METINGEN Stabiliteit van een enkele zandgevulde geotextiele tube Voordat de testen in de Deltagoot werden uitgevoerd was de verwachting dat, behalve de golfhoogte (Hs), de afmetingen (Lt of B en D) en de relatieve dichtheid (Δ) van de geotextiele elementen, nog andere aspecten een rol zouden spelen bij de stabiliteit onder golfaanval. Uit de metingen bleek dat nog andere aspecten, die niet in de relatief eenvoudige stabiliteitsformules, zoals gegeven in de literatuur, een rol spelen. Deze aspecten zijn: manier van stapeling van de tubes; mate waarin de golfenergie wordt opgenomen in de stapeling (een hoge golf zal maar voor een deel zijn energie overgeven aan de tube, een deel zal er simpelweg overheen slaan, zonder de tube te belasten); wrijving met de ondergrond. Het meenemen van deze aspecten maakt de stabiliteitsformule ingewikkelder, maar ook betrouwbaarder. De algemene formules (Van Steeg & Vastenburg, 2010) zijn wat gecompliceerd, daarom is op basis daarvan een eenvoudige formule afge-

Figuur 4 - Bezweken stapeling van 3 tubes.

leid die alleen geldig is voor de volgende situatie: De stabiliteit van één zandgevulde geotextiele tube op een ondergrond, waarbij de gemiddelde waterstand gelijk is aan de bovenkant van de tube en Hs/D is groter dan 1. Verder wordt gesteld dat de tube stabiel is, wanneer deze niet meer dan 5% van de breedte van de tube horizontaal beweegt. Er dient opgemerkt te worden dat tubes tijdens de testen alleen bezweken doordat horizontale afschuiving plaatsvond. Andere mechanismen, zoals rollen, rupsen of significante vervorming, bijvoorbeeld door interne zandmigratie, van het element, zijn niet opgetreden. Voor die situatie kan worden afgeleid dat de geotextiele tube stabiel is, als aan het volgende criterium wordt voldaan:

ondergrond een grote invloed heeft op de resultaten. Wanneer de wrijving 2 keer zo groot wordt, is de toelaatbare golfhoogte 4 keer zo groot. Het is dus van belang om voor een goede wrijving tussen de tube en de ondergrond te zorgen. Daarbij dient men er op attent te zijn dat, indien een zeer grote wrijving aanwezig, het mechanisme afschuiving mogelijkerwijs niet meer maatgevend is en een ander mechanisme dominant wordt. Te denken valt aan rollen, interne vervormingen, scheuren van het geotextiel et cetera. Stabiliteit van twee achter elkaar geplaatste zandgevulde geotextiele tubes

Twee naast elkaar gelegen geotextiele tubes, met

Vergelijking met geotextiele containers

een gemiddeld waterniveau gelijk aan de boven-

Eerdere proeven met zandgevulde geotextiele containers (van Steeg en Klein Breteler, 2008) lieten zien dat behalve afschuiving ook instabiliteit kon ontstaan door ‘rupsen’. Er was bij de geotextiele container zandtransport in de container, waardoor vervorming ontstond en de container zich verplaatstte, zoals de rups van een bulldozer. Bij de hier geteste tubes, die een veel hoger vullingpercentage hebben dan geotextiele containers, is ‘rupsen’ niet waargenomen. De hypothese is dat de spanningen in het geotextiel te hoog zijn om het geotextiele te kunnen laten klapperen. Daarnaast is er geen ‘ruimte’ voor het zand om te bewegen. Het zogenaamde rupsmechanisme kan dus worden voorkomen door te zorgen voor een voldoende vullingsgraad van het geotextiele element. De vullingsgraad (het oppervlakte in de dwarsdoorsnede van een tube gedeeld door het maximaal mogelijke oppervlak) varieerde bij deze proeven tussen de 66 en 109% (de laatste waarde is alleen mogelijk door rek in het geotextiel). Bij de laagste vullingsgraad (66%) werd wel enige vorm van zandtransport waargenomen in de bovenste lagen, maar niet vergelijkbaar met de waargenomen zandmigratie bij geotextiele containers, waarbij de vullingsgraad circa 40% was (2008).

kant van de tubes bleken niet stabieler dan een enkel geplaatste geotextiele tube. Opmerkelijk is Waarin C een constante is die afhankelijk is van de brekerparameter ( ξ p ). De constante C varieert tussen 0,5 en 0,65 en wordt hier voor de eenvoud op een bovengrenswaarde van 0,65 gesteld. Hs is de significante golfhoogte, B de breedte van de geotextiele tube, Δ de relatieve dichtheid van de tube en α de hoek die de ondergrond maakt met de horizontaal (positief te kiezen als de kant waar de golven vandaan komen het laagst is) en f de wrijvingscoëfficiënt tussen twee tubes. Voor een vlakke ondergrond (α=0) en C = 0,65, is deze formule nog verder te versimpelen tot:

Deze formule lijkt veel op de eerder gegeven formules uit de literatuur. Echter, deze formule geldt voor een specifieke situatie. De hoogte van de tube D zit voor dit speciale geval niet meer in de formule, omdat een hogere tube zorgt voor meer stabiliteit (tube is zwaarder), maar ook voor een grotere hoogte waar de golfdruk op werkt. Deze effecten blijken elkaar hier op te heffen. Uit de formule blijkt duidelijk (zoals ook in de proeven is gevonden) dat de wrijvingsweerstand met de

water precies 2 keer zo groot als onder water. Toch wordt geen 2 keer zo hoge stabiliteit gevonden. De oorzaak hiervan is dat in de situatie met 3 geotextiele tubes een ander bezwijkmechanisme optreedt. De bovenste tube wordt niet met de golven mee naar achteren geduwd, maar de voorste tube in de stapeling komt los en beweegt onder golfaanval naar voren, zie ook figuur 4 en 5. Er ontstaat een soort afschuiving. Deze afschuiving ontstaat door het gewicht van de bovenliggende tube, golfdrukken in de stapeling en het verlies van horizontaal evenwicht (wrijving) van de onderliggende tubes.

dat de achterste tube (gezien vanuit de richting van de golfaanval) horizontaal afschuift. Het blijkt dat er tussen de twee tubes tijdens golfaanval een vrij hoge waterstand kan zijn terwijl aan de achterkant van de achterste tube de waterstand nog laag is. Daarnaast kwam veel van de golfenergie van de brekende golven tussen de twee tubes in. Het gevolg hiervan is dat de achterste tube naar achteren wordt gedrukt. Stabiliteit van drie geplaatse zandgevulde geotextiel tubes (2-1 stapeling)

Bij een derde serie testen zijn twee geotextiele tubes achter elkaar geplaatst met een derde tube hier boven op. Aan de landwaartse zijde van de landwaarts gelegen tube is een drempel geplaatst. De stabiliteit van de constructie bleek fors hoger dan een enkel geplaatste tube. Omdat de bovenste geotextiele tube boven water ligt, wordt deze niet beïnvloed door de opwaartse kracht van het water en is dus effectief zwaarder en dus stabieler. Figuur 1 toont een brekende golf op de tube. Wanneer het zand in de tube een porositeit heeft van 39,5 % en verzadigd is, dan is de volumieke massa van de tube 2000 kg/m3. Het gewicht is dan boven

80


STABILITEIT VAN ZANDGEVULDE GEOT EX TIELE TUBES ONDER GOLFA ANVAL

Figuur 5 Ontwikkeling van de schade aan een 3 tubes stapeling in een aantal golven.

dan constructies waarbij de top van zich op de stilwaterlijn bevindt. De in de literatuur gegeven stabiliteitsformules zijn te eenvoudig om een algemene beschrijving te geven van de stabiliteit van zandgevulde geotextiele tubes. Voor een speciale situatie (één tube op een horizontaal vlak met de stilwaterlijn aan de bovenkant van de tube) bleek de resulterende stabiliteitsformule wel redelijk overeen te komen met de bekende formules in de literatuur. De mate van zandmigratie in de tube, zoals waargenomen bij zandgevulde geotextiele containers, werd bij deze proeven niet gevonden.

Bronnen Conclusies Uit de proeven is geconcludeerd: Bij de proeven was horizontale afschuiving het dominante bezwijkmechanisme, ongeacht de configuratie. Twee, niet onderling verbonden, tubes naast elkaar waren niet stabieler dan een enkele geplaatste tube. Wanneer de constructie bestond uit een enkele

of twee tubes, dan werden deze bij voldoende hoge golfaanval naar achteren geduwd. Een constructie met drie tubes (2-1 stapeling) met een kleine drempel geplaatst aan de landzijde toonde een glijvlak waarbij de tube aan de zeezijde tegen de richting van de golven in naar voren afschoof. Constructies onder golfaanval waarbij geotextiele tubes boven water uitkomen zijn stabieler

– Bezuijen, A. en Van Steeg, P. (2009), Geotextiele tubes en containers getest in de Deltagoot van Deltares, in Geokunst, 11e jaargang, nr.2, april 2009. – Van Steeg, P. en Klein Breteler, M. (2008), Large scale physical model tests on the stability of geocontainers, Deltares rapport. – Van Steeg, P. en Vastenburg, E.W. (2010), Large scale physical model tests on the stability of geotextile tubes, Deltares rapport.

Geokunst: 15 jaar Katern van geotechniek Normen

Adam Bezuijen Deltares en voorzitter CEN/TC 189 Geosynthetics

EPS

Het zal ongeveer 15 jaar geleden zijn toen een Duitse geotextielfabrikant mij opbelde met de vraag: ‘Kunt u de openingsgrootte van ons product testen volgens de Nederlandse norm’. Duitsers hadden een andere norm dan Nederlanders dus waren aanvullende proeven noodzakelijk, de Fransen deden die proef op weer een andere manier. In de afgelopen 15 jaar is dat in Europa verdwenen. Geotextielen worden getest volgens Europese CEN normen, die vaak overeenkomen met de wereldwijd gebruikte ISO normen. Ook ligt Europees vast welke eigenschappen van het geotextiel minimaal bekend moeten zijn voor de verschillende toepassingen. Geosystemen nog steeds experimenteel? Ongeveer 15 jaar geleden is door Krystian Pilarczyk onderzoek geïnitieerd op het gebied van geosystemen en dan special op het gebied van geotextiele tubes en containers. Sinds die tijd zijn er, zeker in het buitenland, belangrijke projecten uitgevoerd, soms tijdelijke constructies, soms permanent. Oeverbeschermingen, surfgebieden, kribben etc. zijn gemaakt van geotextiele tubes of containers. In Nederland is het na enkele toepassingen in de 90-er jaren en begin van deze eeuw stil geworden op dit gebied. Het artikel in deze jubileum-GeoKunst gaat daarom ook niet over een toepassing, maar over onderzoek. Kijkt Nederland terecht ‘de kat uit de boom’ of laten we kansen liggen? De komende 15 jaar zal het leren.

Éminence grise

Milan Dus˘kov InfraDelft

Sinds 1980 worden geëxpandeerd polystyreen ( EPS) blokken in toenemende mate toegepast in de Nederlandse wegen. De verbeterde ontwerpmethode heeft geresulteerd in het gebruik van nog grotere hoeveelheden (gerecycleerde) EPS blokken voor extreem zware verkeersbelastingen. Op basis van de onderzoeksresultaten (in situ metingen, 3-D modellering en uitgebreid materiaalonderzoek inclusief cyclische uniaxiale proeven en kruipproeven) is geconcludeerd dat, zo lang de elastische rek in de EPS-blokken ten gevolge van cyclische (verkeers)belasting beperkt blijft, de ontwerplevensduur gegarandeerd kan worden. Als ontwerpcriterium voor de EPS-laag wordt een maximale elastische rek ten gevolge van verkeersbelasting van 0,4% voorgeschreven in CROW publicatie nr. 150 ‘Toepassingsrichtlijn voor EPS in de wegenbouw’.

Geokunst

Shaun O’Hagan Fugro

Het feit dat wij al 15 jaar lang, 4 Geokunsten per jaar kunnen vullen met interessante artikelen over geokunststoffen bewijst dat geokunststoffen een belangrijke rol spelen in de Grond- Weg en Waterbouw. De oude one liner van Wim Dokter: ‘Je ziet ze niet, maar ze zijn overal,’ is waar. Bij wegenbouw constructies vallen ze vaak

Colette Sloots CS Advies en Ondersteuning

Een van mijn eerste taken bij de redactiecommissie van Geokunst was om 4 markante figuren in de Geokunststoffen wereld te portretteren. Als leek zou ik onbevangen, niet gehinderd door enige kennis, de mens achter de techniek kunnen schetsen. Ik denk dat dat goed gelukt is. Daarnaast zijn door de vier artikelen de éminence grises Koos Mouw, Krystian Pilarczyk, Gerrit den Hoedt en Wim Voskamp op bescheiden wijze geëerd voor hun werk. Voor mij persoonlijk hebben de gesprekken met hen er voor gezorgd dat deze ‘leek’, beter begrijpt wat Geokunststoffen zijn en hoe belangrijk de toepassing ervan kan zijn. Ook heb ik geconstateerd dat de ontwikkelingen van de afgelopen 15 jaar aantoonbaar zijn oorsprong heeft gehad in de, vaak opvallend simpele, eenvoudige, maar achteraf geniale ideeën van de ‘oudjes’! Ik ben benieuwd welke vier markante personen in de Geokunststoffen wereld er over 15 jaar geportretteerd worden…

82

Wij vroegen de NGO (commissie)leden de bijzondere technische ontwikkelingen en/of anekdotes op hun vakgebied over de afgelopen 15 jaar aan te geven voor deze jubileumuitgave van Geokunst. Dat leverde de volgende reacties op...


toch op al zijn ze niet te zien. Steile ophogingen zoals in de nieuwe rondweg van Eindhoven of de Krul bij het knooppunt Hooggelegen bij Utrecht, zijn zonder geokunststoffen niet te bouwen. Je ziet de geokunststoffen niet, maar vaak je ziet wel dat er iets bijzonders aan de hand moet zijn, want met conventionele bouwstoffen zouden die constructies nooit kunnen blijven staan. Dat is geokunst.

Aanbevelingen gericht op de uitvoeringsfase

Paalmatrassen

Erik Vastenburg Deltares en secretaris CUR 174)

In 1995 verscheen de CUR publicatie 174 Geotextielen in de waterbouw. Sinds die tijd is veel kennis en ervaring opgedaan met geokunststoffen in de waterbouw, zowel praktisch als theoretisch. Naast ontwikkelingen in het kader van CEN/ISO normering is in de afgelopen jaren met name het inzicht met betrekking tot de ontwerpfilosofie en de uitvoering verder uitgekristalliseerd. Al deze aspecten vormden de aanleiding voor een geheel herziene uitgave. In 2009 is deze dan ook verschenen onder een iets aangepaste (generieke) naam, namelijk Geokunststoffen in de waterbouw. Omdat blijkt dat juist vaak tijdens de uitvoering schade aan geokunststoffen ontstaat, wordt momenteel de laatste hand gelegd aan een CUR aanbeveling gericht op de uitvoeringsfase. Kortom weer een stap verder om geotextielen breed(er) en succesvol te blijven inzetten binnen de waterbouw.

Membranen

de kunststof vertegenwoordigen. De weerstand van polymere membranen tegen zuren en basen is meestal zeer goed. Een negatieve inwerking hebben vooral organische oplosmiddelen, ozon en ultraviolette straling. De gevoeligheid van deze membranen is in de afgelopen 15 jaar door kwaliteitsverbetering van de polymeren membranen, verbeterde installatie methoden en kwaliteitscontroles sterk verbeterd.

Suzanne van Eekelen Deltares, voorzitter CUR226

In 1999 begon de aanleg van de eerste Nederlandse paalmatras in Monnickendam. Sindsdien bouwden we er in Neder-land al een stuk of 25. Waarom werden deze paalmatrassen gebouwd? De korte bouwtijd, het beschermen van nabijgelegen gevoelige constructies, of strenge restzettingseisen. Bij bijvoorbeeld de N210 nam opdrachtgever Provincie ZH 20 jaar onderhoud mee in de aanbesteding. Bovendien moest de kwetsbare naastgelegen bestaande weg

Wim Kragten Enviro Advice

Afdichtingsmaterialen op basis van organische polymeren (plastomeren of elastomeren) zijn meestal dunwandige membranen van maximaal enkele mm dikte. Zij kunnen uit een of uit meerdere lagen zijn opgebouwd, al of niet versterkt met bijvoorbeeld nylon, polyester of glasvezel. Vaak worden aan polymeerformuleringen laag moleculaire producten toegevoegd als vulstof of om bepaalde eigenschappen te verbeteren, zoals plasticiteit en de chemische of fysische stabiliteit. Deze ‘additieven’ kunnen tot 50% van het gewicht van in bedrijf blijven. De paalmatras bleek een optimale oplossing. In maart 2010 kwam de CUR ontwerprichtlijn CUR226 voor paalmatrassen uit. Momenteel lopen nog verschillende onderzoeken met het doel de ontwerprichtlijn op termijn te kunnen aanscherpen.

Asfaltwapening

Arian de Bondt Ooms Nederland

In de afgelopen 15 jaar is asfaltwapening in de Nederlandse wegenbouwpraktijk een breed geaccepteerd en toegepast product geworden. Het ontwerpen van wegdekken met wapening is helaas nog niet van de grond gekomen. Keuzes worden gedaan op basis van (eigen) ervaring, laboratoriumresultaten en engineering judgement. Op het vlak van dimensionering is dus duidelijk vooruitgang nodig. Bij een in september 2009 gehouden wetenschappelijk symposium in Engeland (www.jubilee-symposium.co.uk) is heel duidelijk geformuleerd wat de benodigde onderzoeksstappen zijn en de bijbehorende prioriteiten.

83


Geogrids

Constant Brok Huesker Synthetic

Reeds vele jaren worden flexibele hoge sterkte geogrids internationaal als duurzame grondwapening voor uiteenlopende toepassingen ingezet. Ook in Nederland is de toepassing een vertrouwd beeld in de geotechniek geworden. Door de design & construct contracten in de markt vanaf 2004 hebben diverse aannemers de alternatieve oplossingen met gewapende grond gezet naast de traditionele oplossingen. Hierdoor kon men duidelijk de voordelen in tijd en/of geld inzichtelijk maken. Als gevolg hiervan is een sterke toename in de toepassing ervan ontstaan. Gedacht wordt aan ontlastingsconstructies ter plaatse van kunstwerken in gewapende grond, geluidswallen met steile taluds opgebouwd met gewapende grond en cohesief materiaal, tijdelijke wanden in gewapende grond in plaats van verankerde damwanden, hoog gefundeerde landhoofden op gewapende grond, geogrids als verankering van een damwand en zettingsvrije constructies met geogrids als wapening in het matras. 쎲

Een lastig item in de praktijk blijft het specificeren en voorschrijven van de juiste kwaliteit van het product (en die ook vervolgens in het werk toegepast te krijgen!). Deels wordt dit veroorzaakt, doordat elke fabrikant zijn product op een andere manier beschrijft. De CE-markering welke ingaat per 1 januari 2011, op basis van de eerste productnorm op dit vlak (NEN-EN 15381), gaat wat meer orde hierin scheppen. De laatste jaren zijn er ook enkele voegloze overgangsconcepten bij kunstwerken ontwikkeld op basis van hoogwaardige wapening en polymeer gemodificeerd asfalt; indien goed geconfigureerd en gebouwd, worden deze zeer gewaardeerd door wegbeheerders, weggebruikers en omwonenden.

Kwaliteitscontrole

Cor van Ommeren Quality Services BV

Ik herinner me nog goed, dat eind jaren negentig in België met spoed een inspectie uitgevoerd moest worden: ‘Allée, de las wil maar niet plakken’. Het bleek een verwoede poging om PVC-P 1,0 mm met PE-HD 1,0 mm aan elkaar te lassen...’ In de afgelopen 15 jaar is het kwaliteitsbesef door de ontwikkelingen op het gebied van normen en protocollen, certificering en accreditatie van kwaliteitscontrole aanzienlijk verbeterd.

Adverteren in

Bel Uitgeverij Educom 010 - 425 65 44 of mail [email protected]

84


Ontwat ate at er eren van an slib sl Wapene pene en ne en van ng grond

BetonBeto n nwap pe pe eni ning

Erosiecont c nttrole role van an g gro rond en n rotse o sen n

Sportveld v eld e en e pa en p arkings 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 cht htitingen hti ht tin

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 Besc 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

The Magic of Geotechnics Dr. Jurjen van Deen Deltares

Zeven jaar magie De rubriek ‘The Magic of Geotechnics’ bestaat bijna half zo lang als het vakblad Geotechniek, nu bijna zeven jaar geleden verschijnt de eerste aflevering. ‘GeoForum wil ervoor zorgen,’ begint dat artikel ‘dat de geotechnische discipline vroeger in het bouwproces wordt ingeschakeld en vervolgens geïntegreerd in het bouwproces wordt meegenomen.‘ Het maken van Het verhaal van de geotechniek is daarin een belangrijk actiepunt; de buitenwereld deelgenoot maken van de magie van ons vak. Hebben de afgelopen zeven jaar ons ergens gebracht?

Het verhaal van de geotechniek Goede verhalen communiceren beter dan tabellen met getallen, zelfs als het om M€’s gaat die verdiend zijn met innovaties, of met het vermijden van kosten. Een keur van gastschrijvers bevolkt deze kolommen om die verhalen boven tafel te krijgen. Jan Stuip van CUR adviseert de geotechnici zich vooral in de buitenwereld te verdiepen, Martin van der Meer van Fugro houdt hen een (lach)spiegel voor, Henk Werksma van TNO introcuceert het beleidskader van het lagenmodel, en vele anderen volgen. Al die bijdragen bouwen het verhaal van de geotechniek. Dat gaat vaak maar een klein beetje over geotechniek. Wel over processen eromheen, over politiek, over communicatie met de bestuurders en bewoners, over lobbyen. Soms toch ook weer echt over grond, met Frans Barends’ Ode aan de grond uitgesproken ter gelegenheid van de KIVI speurwerkprijs in 2008 en over Frits van Tols inmiddels iconische artikel in Cement over schadegevallen in bouwputten, met als conclusie: het is niet de kennis maar de communcatie die ons nekt. Zo krijgt het verhaal vorm. Verschillende perspectieven, verschillende accenten.

Problem stream

Werken aan het imago van de geotechniek, dat is wat je doet met goede verhalen. De buitenwereld op de hoogte brengen van wat geotechniek kan, en waarom het een mooi vak is. Laten delen in waarom we trots zijn op het vak. Nodig is wel dat er geen imagoschade optreedt door hele en halve rampen. Maar zelfs dan helpt een goed verhaal de schade te beperken, mits het ruim tevoren is gecommuniceerd en er draagvlak is gekweekt voor het project. Nodig is ook dat de geotechnici veranderen, zelfbewuster worden. Een beroepsgroep die niet alleen technisch onderlegd maar ook communicatief en beleidsgevoelig is. ‘Van een bescheiden, specialistische en in zichzelf gekeerde gemeenschap is het een zelfbewuste beroepsgroep aan het worden’, zegt het openingsartikel in april 2004, misschien een tikje voorbarig. ‘Geotechneuten, een raar volkje’, schrijft Martin van der Meer realistischer een half jaar later. ‘Niemand heeft Wilnis zien aankomen, maar nu het gebeurd is weten we allemaal precies hoe het gekomen is. De doorgaans onzekere geotechnicus is nu heel zeker van zijn zaak.’

moet gebeuren. Vanuit GeoForum komt een leergang ‘Bruggen tussen techniek en beleid’ tot stand. De formule die vooral jonge geotechnici trekt, is een succes. De leergang bestaat uit een vijftal workshops, steeds aan het eind van de middag, met de start vóór de files en de afsluiting daarna. Een wethouder, hoogheemraad of andere bestuurder zet de context neer, een lobbyist, gesprekstrainer of debater helpt met het ontwikkelen van vaardigheden om te onderhandelen, te lobbyen, te communiceren.

GeoForum, de leergang Een rubriek in de Geotechniek blijft eenrichtingsverkeer. Al doende wordt duidelijk dat er meer

Policy window

Problem window

Policy stream

Political window Political stream

Figuur 1 – Het stromenmodel

Figuur 2 – Het spinnenweb

van bestuurlijke processen.

als metafoor voor netwerken.

86


De leergang mondt uit in een boekje voor KIVI, ter gelegenheid van een themabijeenkomst over het

The Magic of Geotechnics onderwerp Techniek en Bestuur, en in een presentatie over de wijze van aanpak, voor alle KIVI-kaderleden die ook met het onderwerp aan de slag willen. Geotechniek als trendsetter binnen KIVI! Het boekje is mede gebaseerd op bijdragen van lobbyist Marjolijn Vencken en Hoogheemraad Tineke Ruijgh aan de workshops, ook beschreven in interviews in deze rubriek. Die stukjes geven een theoretisch kader over politieke processen, lobbyen en communicatie met bestuurders. En ze beschrijven de do’s en (vooral) don’ts.

Communicatie De status van kennisverspreiding en publiekscommunicatie is in zeven jaar wezenlijk veranderd. Toen de auteur in een kick off sessie van een deelprogramma van Delft Cluster een jaar of tien geleden stelde dat eigenlijk 15% van het onderzoeksbudget geoormerkt zou moeten worden voor kennisverspreiding en communicatie werd hij door collega-onderzoekers met een mengeling van verbazing en afschuw aangekeken. ‘Ik heb een project van een miljoen, dat is anderhalve ton voor communicatie, dat vind ik wel heel veel!’ sprak een van

hen. ‘Een onderzoek van een miljoen is ook wel heel veel,’ was het antwoord, en daarmee was het principe neergelegd. In de jaren 2006-2009 heeft Delft Cluster heel veel nadruk op communicatie gelegd, in 2010 culminerend in de organisatie van drie debatsessies in De Rode Hoed over actuele onderwerpen met een kenniscomponent. Het gedachtengoed van GeoForum begint daarmee al aardig mainstream onderzoeks¬programmering te worden. Het in 2010 gestarte Geo-Impuls-programma gaat verder in die lijn. Binnen Geo-Impuls is ‘Communicatie’ als apart project benoemd, in omvang een procent of tien van het totaalbudget. En dat is dan exclusief de direct projectgebonden communicatie want dat dienen de andere projecten in hun eigen projectbegroting te regelen. Het communicatieproject, waarover in juni 2010 op deze plaats al werd bericht, richt zich vooral op dezelfde doelstelling waar GeoForum 7 jaar geleden mee begon: geotechniek vroeger in het proces van het bouwproject krijgen. Is er dan niets veranderd? Toch wel. Het onderwerp is nu onderdeel van een pro-

gramma dat op draagvlak kan rekenen bij sector, overheid en kennisinstituten. En in het project wordt aangehaakt op het proces van een aantal grote bouwprojecten in verschillende fasen van uitvoering; de looptijd van Geo-Impuls is immers te kort om één project van begin tot eind te volgen. Voorbeelden zijn Spoorzone Delft, een project in uitvoering, en Zuidas Amsterdam, een project in de vroege planfase. Begin november 2010 is er in een heel open sfeer een brainstormsessie in het kantoor van de Zuidas-organisatie in het WTC in Amsterdam met 20 Geo-Impuls-geïnteresseerden en 10 Zuidas-medewerkers om de mogelijkheden van de inbreng vanuit de geotechniek te verkennen. Nog lang niet toe aan aanbestedingsprocedures, is de neiging om op kennis te gaan zitten nog niet zo groot. Gelukkig, want alleen door de creativiteit van velen te bundelen in een open mind proces kan de succesvolle realisatie van dit soort grote projecten bijdragen aan het imago van de geotechniek. Een vierde debatsessie in de Rode Hoed over Delft Spoorzone is voorzien voor april 2011.

Agenda Op het moment van drukken van dit nummer waren de volgende cursussen en symposia bekend. Voor een actueel en volledig overzicht verwijzen wij u naar de websites van de diverse cursusaanbieders.

Cursussen

Setting up a geotechnical soil investigation program (Engelstalig) 29 maart – Deltares Academy 3D modelleren van paalgroepen met D-Pile Group 31 maart – Deltares Academy Geo-engineering bij de aanleg van Kabels en Leidingen 14 april – Deltares Academy

Standard Course on Computational Geotechnics 24 januari – Plaxis Basiscursus damwanden ontwerpen met D-Sheet Piling volgens Eurocode 7 27 januari – Deltares Academy

Isotachen zettingsberekeningen 16, 19 en 23 mei – Deltares Academy Gevorderdencursus D-Settlement; zettingsversnellende technieken 17 mei – Deltares Academy

Funderingen ontwerpen en toetsen met D-Foundations 1 februari – Deltares Academy

Understanding dike safety 24 mei – Deltares Academy

Damwandconstructies en bouwputten 3 februari – PAO

Symposia, lezingen

Eurocode 7: Geotechniek 10 maart – PAO

Belgian Plaxis Users Meeting (Brussels, Belgium) 17 februari – Plaxis

Advanced Course on Computational Geotechnics 21 maart – Plaxis

Internationale congressen

Basiscursus zettingsberekeningen met D-Settlement 22 maart – Deltares Academy

22 – 23 februari , Piling & Deep Foundations Europe,

Sofitel Warsaw Victoria, Polen.

Basiscursus damwanden ontwerpen (en Français, (België) 24 maart – Deltares Academy

7th International Symposium on Geotechnical Aspects of Underground

Gevorderdencursus damwanden ontwerpen (en Français, Belgie) 25 maart – Deltares Academy

XVth European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering:

Construction in Soft Ground, 16-18 mei, Rome, Italie. Geotechnics of Hard Soils - Weak Rocks, 12 tot 15 september Athene, Griekenland.

Informatie en aanmelding Betonvereniging COB CROW CUR Delft GeoAcademy Elsevier Opleidingen Deltares

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

+31-0-182-539233 +31-0-182-540660 +31-0-318-695300 +31-0-182-540600 +31-0-15-2693752 +31-0-78-6253888 +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 tel.

Uitgelicht Symposium Geo-engineering in het nieuwe decennium Het Kenniscentrum Geo-engineering van de TU Delft en Deltares nodigt alle belangstellenden van harte uit voor zijn tweede middagsymposium. Het kenniscentrum wil haar onderzoeksprogramma graag delen met de omgeving, zowel waar het de resultaten van lopende projecten betreft als de plannen voor de toekomst. Naast een overzicht van het onderzoek bij en de toekomstvisie van ieder van de leerstoelen van de sectie Geo-engineering zullen vier promovendi hun onderzoek presenteren. Als keynote spreker is ir. Martin van der Meer van Fugro. Men kan posters van alle lopende promotie-onderzoek in het kenniscentrum te bekijken en met de promovendi te bediscussiëren. Na de presentaties is er een paneldiscussie met gasten van buiten de TU en Deltares. Het symposium wordt afgesloten met een informele borrel. Plaats TU Delft, Faculteit civiele techniek en Geowetenschappen Datum 6 april 2011, 12:30 – 18:00 uur Deelname is gratis. Wel graag aanmelden bij [email protected]. Actuele informatie op www.geonet.nl/KCGE.

88


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

‘15 jaar Geotechniek...’

‘ Vijftien jaar Geotechniek en twaalf jaar Geokunst. Twee uitgaven

in één jas, waar ieder kwartaal bij ons naar wordt uitgekeken. Staan we erin met een project of techniek? En is dat positief? Binnen een onafhankelijk vaktijdschrift is ruimte voor belichting van alle zijden, en dat is goed en waardevol. Naargelang de persoon of afdeling is er interesse in het meer algemene of rekentechnische deel van het blad; voor ieder wat wils. Door het veranderende karakter van ons bedrijf en onze werkzaamheden voelen wij ons nog meer dan voorheen betrokken bij dit vaktijdschrift. Hierbij welgemeende felicitaties en de wens nog jaren van de inhoud, vormgeving en fotografie te mogen

’

genieten. – Voorbij Funderingstechniek

‘ Het blad Geotechniek is een onmisbare schakel om vakkennis over

geotechniek uit te dragen. Het is een mooi platform om de laatste ontwikkelingen binnen de geotechniek breed te verspreiden. Het blad koestert kennis.

’ – Dirk Enzlin, namens het team Geotechniek

van het Ingenieursbureau van Gemeentewerken Rotterdam

‘ 15 Jaar Vakblad Geotechniek is een felicitatie waard! De waarde

van het blad voor de lezers en bedrijven is iets om even bij stil te

staan. Grondmechanica is een redelijk jonge wetenschap, die met het ontwikkelen van de sondeertechniek en het ontstaan van het Laboratorium voor Grondmechanica – ruim 75 jaar geleden – een flinke impuls heeft gekregen. Vakblad Geotechniek is inmiddels sinds 15 jaar een gevestigde waarde voor het presenteren van ervaringen en innovaties van professionele collega’s. Geotechniek als toegepaste wetenschap is niet meer weg te denken bij bouwen in grond en grondwater en het bedenken en ontwerpen van oplossingen op zee en op land in sectoren van bouw, industrie, olie&gas, waterbouw en water. Wij ervaren dagelijks dat het bouwen in grond en grondwater onzekerheden geeft bij initiatiefnemers, bouwers en overheid. We zien dat de belangen op elke vierkante meter in een deltagebied steeds groter worden en dat de gevolgen steeds meer impact krijgen. Bouwen en geotechnische risico’s staan in de schijnwerpers en dat merk je bij projecten in de stad of bij het verbeteren van de waterkeringen die ons land beschermen. Rijkswaterstaat en de bouwsector onderkennen dat en geven het vakgebied de komende jaren een extra stimulans met Geo-Impuls, een programma waarbij toegepast onderzoek, risico management en communicatie naar de omgeving speerpunten zijn.

‘Geotechniek: onafhankelijk, met ruimte voor belichting van alle zijden.’ ‘ Kennis delen is ‘in’! Niet alleen omdat het leuk is, maar het is ook

bittere noodzaak om de geotechnische faalkosten terug te dringen

en het imago van ons mooie vak omhoog te stuwen. In de afgelopen 15 jaar is enorm veel kennis ontwikkeld en veel ervaring opgedaan om beter, slimmer en sneller te kunnen bouwen. Om te zorgen dat we in staat zijn om aan de steeds strenger wordende eisen die aan

Geotechniek is boeiend en spannend! Het helder presenteren van

bouwwerken worden gesteld te kunnen voldoen. Ons vakblad

kennis en professionele praktijkervaringen helpt bij het ontwikkelen

Geotechniek heeft door het publiceren van tal van artikelen daarin

van geo-ingenieurs en is goed voor het imago van het vakgebied. Het

z’n eigen bijdrage geleverd. Het bood de ruimte om al die kennis

blad Geotechniek laat al 15 jaar zien dat het vak ook fraai gepresen-

te kunnen delen. Leve ‘Geotechniek’ voor nog minstens 15 jaar!

teerd kan worden. Een pluim voor de redactie die elke editie weer

– Ing. A. Jonker, CUR Bouw & Infra

interessante artikelen ontlokt aan geo-professionals en felicitaties voor de uitgever die een mooi product maakt. bureau BV, Mark Pehlig

’ – Fugro Ingenieurs-

’

Binnenstedelijk bouwen

Uw ambitie een succes Binnenstedelijk bouwen kent risico’s. Deltares heeft de kennis en ervaring om die tot een minimum te beperken. Vaak worden we achteráf ingeschakeld, om problemen op te lossen. Voorkómen is natuurlijk beter. Ook dat doet Deltares. State-of-the-art kennis combineren we met jarenlange ervaring met complexe stedelijke bouwprojecten. Voor succes is niet de beschikbaarheid van technische kennis doorslaggevend, maar de toepassing ervan op het juiste moment en de juiste manier. Deltares – voor de zekerheid

www.deltares.nl | [email protected] | +31 88 335 7200

jaar kunst INCLUSIEF JAARGANG 15 NUMMER 1 JANUARI 2011 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

Recommend Documents