kunst INCLUSIEF JAARGANG 16 NUMMER 2 APRIL 2012 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

JAARGANG 16

NUMMER 2 APRIL 2012

ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

JETGROUTFUNDERING VIADUCT A27 IN DE POLDERCONSTRUCTIE VAN FOLIE TE AMELISWEERD

OPTIMALISATIE DAMWANDCONSTRUCTIES BIJ LEIDINGSLEUVEN

STALEN BUISPAAL: EFFICIËNT IN DE KLEINE RUIMTE

GLAUCONIETHOUDENDE ZANDEN

BEOORDELING VOORSPELDE TRILLINGEN BIJ INTRILLEN DAMWANDEN

NIEUWE REGELGEVING = NIET MEER HEIEN?

INCLUSIEF

kunst

PMX Power Mixer

DAC Data Aquisitie en registratie systeem

Voor

PF Hoge druk doseereenheid

Nadien

ALLU STABILISATIE SYSTEEM Voor het in-situ verbeteren van slappe bodems

Stabiliseert slappe bodems zoals veen, klei, baggerspecie enz. in een massieve fundering Immobiliseert verontreinigde grond d.m.v. toevoeging van bindmiddelen en beluchting Toegepast in havens, spoorweg dijken, industrie- woningbouw gratis gebieden, wegen enz. t e h Vraag tabilisatie Bespaart tijd, geld en het milieu S Massa oek aan Systeem bestaat uit PMX Power Mixer, PF Hoge druk handb 0 67800 doseereenheid & DAC Data Aquisitie en registratie systeem 6 Fabrikant ALLU Finland Oy Jokimäentie 1 | 16320 Pennala | FINLAND Tel: +358 (0)3 882 140 | Fax: +358 (0)3 882 1440 [email protected] | www.allu.net

6 Bel: 0

4

Voor meer informatie Kees van der Fluit Notarisappel 80 | 4007 ZA Tiel | THE NETHERLANDS Mobile: 06 460 678 00 | [email protected]

Van de redactie Beste lezers, Voor u ligt al weer het tweede nummer van 2012. Op dit moment lijken we een korte maar hevige winter te hebben gehad, waarbij de Elfstedentocht net niet werd gehaald. Maar gelukkig is er altijd nog het genot om tijdens een koude avond bij het knapperend haardvuur de laatste editie van uw lijfblad te lezen. Vaak is het voor de redactie een uitdaging om het blad gevuld te krijgen met voldoende artikelen, maar dit keer hebben we een luxe situatie, waarbij we met gemak zes mooie artikelen konden uitkiezen en zelfs een aantal artikelen moesten doorschuiven naar de volgende editie. Wat kunt u deze keer zoal verwachten: een niet veel besproken onderwerp in dit blad, maar zeker een belangrijk aandachtspunt in ons vakgebied, is het thema geluid. Nieuwe regelgeving noopt ons tot nadenken over dit aspect. De auteurs van dit artikel stellen zich daarbij de vraag of er in de toekomst nog wel geheid mag worden. Met name voor de funderingsbranche een zeer interessant stuk dus! Bij een viaduct in de A27 nabij Amelisweerd is een Jetgroutfundering toegepast in de bestaande polderconstructie. De auteurs berichten over deze niet alledaagse – en volgens sommigen gedurfde – oplossing bij dit project. Ook zeer praktijkgericht is het artikel over stalen buispalen: een bloemlezing over de mogelijkheden van deze funderingswijze, die met name bij kleine werkruimte efficiënt kan zijn. Verder is er een artikel over de optimalisatie van damwandconstructies bij leidingsleuven én hebben we weer een Belgisch artikel over een zeer interessant, maar niet vaak aangehaald onderwerp: het gedrag van glau-

coniet houdende zanden. Last but not least een bijdrage over de beoordeling van voorspelde trillingen bij het intrillen van damwanden. Het opstellen van een trillingspredictie blijkt toch elke keer weer een lastige zaak te zijn waarbij een hogere onzekerheidsfactor geldt. Toch is dit een onderwerp waar elke geotechnisch adviseur mee te maken heeft en dat zal in de toekomst niet minder worden. De auteurs gaan na hoe de voorspellingen in de praktijk uitvallen. Zoals altijd is getracht een mix te maken van theorie en praktijk. We denken dat we daar ook nu weer redelijk goed in geslaagd zijn. Mist u overigens in dit blad aandacht voor bepaalde fenomenen, onderwerpen of projecten, dan kunt u natuurlijk altijd contact opnemen met de uitgever of iemand van de redactie(raad). Of nog beter: we nodigen u gaarne uit voor het schrijven van een reactie op een artikel of een geheel nieuw stuk. Tot slot maken we er u attent op dat we elk jaar met een internationale special van dit blad willen verschijnen op een groot congres. Dit jaar is gekozen om de special uit te brengen in het kader van het symposium ‘Ground Improvement’ dat in mei/juni gehouden wordt in Brussel. Mocht u belangstelling hebben om in deze special een bijdrage te leveren, dan bent u uiteraard van harte welkom! We verzoeken u ook in dat geval direct tot de uitgever te wenden. Wij wensen u wederom veel leesplezier toe! Roel Brouwer Namens de redactie en uitgever

Voor herstel van verzakte vloeren en funderingen

20 JA ERVAR AR ING

Corrigeren wat verzakt Versterken wat verzwakt Minimale overlast Kostenbesparend Duurzaam herstel URETEK Nederland BV

Tel. + 31(0)320-256 218

www.uretek.nl

Hoofd- en Sub-sponsors Hoofdsponsor

Stieltjesweg 2 2628 CK Delft Tel. 088 - 335 7200

www.deltares.nl

Sub-sponsors

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

www.fugro.nl

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

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

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

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

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

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

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

Dywidag Systems International CRUX Engineering BV Pedro de Medinalaan 3-c 1086 XK Amsterdam Tel. 020 - 494 3070 www.cruxbv.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

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

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

2

GEOT ECH NIEK – April 2012

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

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

Geopolymeric innovations

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

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

Mede-ondersteuners Arcadis Nederland BV

CUR Bouw & Infra

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

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

Ingenieursbureau Amsterdam

Cofra BV

Geomet BV

Profound BV

Royal Haskoning

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

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

Weesperstraat 430 Postbus 12693 1100 AR Amsterdam Tel. 020 - 251 1303 Fax 020 - 251 1199 www.iba.amsterdam.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 GEOTECHNIEK JAARGANG 16 – NUMMER 2

Uitgever/bladmanager Uitgeverij Educom BV R.P.H. Diederiks

Redactieraad Alboom, ir. G. van Barends, prof. dr. ir. F.B.J. Beek, mw. ir. V. van Brassinga, ing. H.E. Brinkgreve, dr. ir. R.B.J. Brok, ing. C.A.J.M. Brouwer, ir. J.W.R.

APRIL 2012

Geotechniek is een uitgave van Uitgeverij Educom BV

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

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

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. Heeres, Dr. Ir. O.M. Jonker, ing. A. Kant, ing. M. de Kleinjan, Ir. A. Lange, drs. G. de

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

Redactie Beek, mw. ir. V. van Brassinga, ing. H.E. Brouwer, ir. J.W.R. Diederiks, R.P.H. Kant, ing. M. Korff, mw. ir. M. Meireman, ir. P.

Lezersservice Adresmutaties doorgeven via ons e-mailadres: [email protected]

© Copyrights Uitgeverij Educom BV April 2012 Niets uit deze uitgave mag worden gereproduceerd met welke methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever. © ISSN 1386 - 2758

Distributie van Geotechniek in België wordt mede mogelijk gemaakt door:

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

3


ABEF vzw

BGGG

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

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

Braem International Survey nv Pastorijstraat 40 9100 Sint-Niklaas, België Tel. 00 32(0)3 777 95 39 Fax 00 32(0)3 778 17 81 www.braem-groep.be

[email protected] ISO9001:2008 VCA*

Landmeten - uitzetten - maatvoeren - gevelmaatvoering - bouwmetrologie - gevelmetingen - 3D meten - inmeten van gebouwen - scanning - akoestisch doormeten van paalfunderingen - heitoezicht, kalenderen - verkavelingen - perceelssplitsingen - GPS metingen - wegenbouw - leidingregistratie - topografische metingen - plaatsbeschrijvingen - deformatiemetingen - nauwkeurigheidswaterpassingen - meetstaten - vorderingstaten - volumeberekeningen - digitale modellen - on & offshore - speciale projecten - windmolens - uitlijnen van machines.

Kwaliteit op maat.

Vakmanschap op afroep in de Benelux, andere landen per dag.

Inhoud 1 Van de Redactie – 6 Actueel – 11 Ingezonden – 12 KIVI NIRIA rubriek – 14 CUR Bouw & Infra 17 Normen en waarden – 19 Gesignaleerd – 64 Agenda / PAO Cursussen

26

20 Jetgroutfundering viaduct A27 in de polderconstructie van folie te Amelisweerd

Stalen Buispaal: efficiënte oplossing in de kleine ruimte

Ing. Onno S. Langhorst / Ir. Bartho J. Admiraal Gijs M. Kaptein MSc / Ir. Gerard A. van Zwieten

Ing. H.F. Charles Weijde / ing. Jan van der Sluis / ing. Robert J. Schippers

38

32

Beoordeling voorspelde trillingen bij intrillen damwanden

Glauconiethoudende zanden Gauthier Van Alboom / Hilde Dupont / Jan Maertens / Koen Haelterma

dr. ir. Paul Hölscher / ing. Peter Kraaijenbrink

42

46 Optimalisatie damwandconstructies bij leidingsleuven

Nieuwe regelgeving = niet meer heien? Ir. Marieke Koek / Ir. Mart van Wijngaarden

ir. Jaap Joosse / ing. Bert Everts

51

Onafhankelijk vakblad voor gebruikers van geokunststoffen

58

54 Trillingsgecontroleerd stabiliseren van betonplaten voor duurzame asfaltoverlagingen met scheurremmende lagen Dr. Ann Vanelstraete / Prof. Dr. Ir. Anne Beeldens Dr. ir. Joëlle De Visscher / Prof. Dr. Ir. Geert Lombaert

5


Doorlatendheid geotextielen in zand Prof. Dr. Ir. Adam Bezuijen / Ir. Vera van Beek Ing. Ferry Schenkeveld

Actueel Onder redactie van Robert Diederiks

ISSMGE TC 211 Ground Improvement organiseert Internationaal symposium IS-GI Brussels 2012 TC 211 Ground Improvement van de International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (ISSMGE), voorgezeten door J. Maertens en S. Varaksin en secretariaat N. Huybrechts, heeft zich tot doel gesteld om informatie en kennis omtrent het ontwerp en de uitvoering van grondverbeterings- en grondverstevigingstechnieken te verzamelen en te verspreiden. Informatie en documenten zijn beschikbaar op www.bbri.be/go/tc211. Van 30 mei tot 1 juni 2012 organiseert TC211 in Brussel het internationaal symposium ‘Recent Research, Advances & ExecutionAspects of GroundImprovement Works’: IS-GI Brussels 201. Dit groots opgezette evenement wordt georganiseerd onder de auspiciën van de Belgische Groepering voor Grondmechanica en Geotechniek (BGGG-GBMS) en het Comité Français de Mécaniques des Sols (CFMS).

Het symposium voorziet in een 7-tal plenaire sessies rond de volgende thema’s: dynamische verdichtingstechnieken en consolidatietechnieken (verticale drains en vacuüm), soilmixing, zowel grondstabilisatie als deepmixing, paalmatras systemen en grindkolommen, gewapende grond toepassingen, Biogrout en andere groutinjectietechnieken. Tijdens het symposium wordt de eerste Louis Ménard Lecture gehouden door Patrick Mengé (DEME), en zal ISSMGE voorzitter Jean-Louis Briaud een Specialty lecture geven. Daags voor het symposium staan er nog drie parallelle short courses op het programma: SC1: Marine Ground Improvement SC2: Deep Mixing SC3: Rigid Inclusions and Soil Reinforcement Hiervoor is aparte deelname mogelijk. Tevens is er tijdens het symposium een Technische Tentoonstelling. Op 2 juni is het mogelijk een bezoek te brengen aan de bouwfasen II en III van het offshore windmolenpark op de Thorntonbank in de Noordzee. Informatie en inschrijven: www.bbri.be/go/is-gi-2012

PAO nieuwe mede-ondersteuner Geotechniek Met ingang van 1 januari 2012 is PostAcademisch Onderwijs (PAO) mede-ondersteuner van Geotechniek. ‘Geotechniek is een kwalitatief hoogstaand vakblad, gedragen door de branche en KIVI NIRIA’, vindt Rob Gremmee, directeur van PAO. Aangezien PAO ooit is opgericht door het KIVI en er nauwe banden zijn met de afdeling Geotechniek en de Geotechniek-redactie, is besloten om intensiever te gaan samenwerken. Dit betekent dat in het vervolg bij de ‘Agenda’ extra aandacht wordt

6


geschonken aan de geotechniek-cursussen die PAO in samenwerking met haar partners organiseert. Hiermee kan worden aangesloten op artikelen in het blad en de informatie van CUR Bouw & Infra.

Aanvullingen op veldproefnormen geotechniek gepubliceerd Er zijn aanvullingsbladen gepubliceerd op NENEN-ISO 22476-2 ‘Geotechniek – Veldproeven – Deel 2: Slagsondering’ en NEN-EN-ISO 22476-3 ‘Geotechniek – Veldproeven – Deel 3: Standaard penetratieproef’. Deze bladen zijn nu verkrijgbaar bij NEN. De twee delen geven de vereisten voor indirecte grondonderzoeken. Dit als onderdeel van geotechnische onderzoeken en beproevingen volgens Eurocode 7 en ter aanvulling op directe grondonderzoeken zoals monsternemingen. Beide delen beschrijven de bepaling van de weerstand van de grond als gevolg van dynamische proefnemingen. Deel 2 beschrijft de weerstand van de grond op locatie als gevolg van het indringend vermogen van een conus die door een hamer met een vastgesteld gewicht in de grond wordt geslagen. Deel 3 beschrijft methoden om de weerstand van grond te bepalen tijdens het boren, terwijl geroerde grondmonsters naar boven worden opgehaald voor identificatie. De aanvullingsbladen geven aanvullingen en correcties op de normdocumenten. Zo voegt bijvoorbeeld het aanvullingsblad op NEN-EN-ISO 22476-3 toe dat de boorinstallatie, jaarlijks en na elke wijziging, reparatie en aanpassing moet worden geijkt. Informatie en bestellingen: www.nen.nl, 015-269 0391, [email protected] Inhoudelijke informatie over deze norm(en) of over het normalisatieproces: Mark Lurvink 015-269 0144, [email protected]

Actueel Fugro houdt Winkelcentrum ‘t Loon nog steeds nauwlettend in de gaten Onlangs heeft de Gemeente Heerlen bekend gemaakt dat de winkels in winkelcentrum ’t Loon op zaterdag 11 februari officieel weer worden opengesteld. Op verzoek van Gemeente en de vereniging van eigenaren (VVE) blijft Fugro voorlopig een vinger aan de pols houden. Eind november 2011, vlak na de ontruiming van het winkelcentrum, is Fugro door de VVE van winkelcentrum ‘t Loon – waarbij zowel bewoners van de woontoren, eigenaar van de parkeergarage als winkeleigenaren bij zijn aangesloten – benaderd met het verzoek om mee te denken en om diverse onderzoeken uit te voeren. Met behulp van o.a. meetinstrumenten, waarmee verplaatsing van voegen in 3-richtingen geregistreerd kunnen worden en met automatisch total stations is door Fugro een systeem geïnstalleerd, waarmee eventuele bewegingen van constructieonderdelen kunnen worden gesignaleerd. Deze metingen zijn 24 uur per dag, 7 dagen per week uitgevoerd, Zowel bij het gedeelte van het complex dat niet behoefde te worden gesloopt, maar ook in de directe omgeving.

Tijdens de gedeeltelijke sloop van het verzakte deel van het winkelcentrum dat met spoed moest worden uitgevoerd heeft Fugro bij gebouwen in de directe omgeving, zoals de schouwburg en de Schouwburgflat, trillingsmetingen verricht op een aantal punten om eventuele schadelijke effecten van de sloop te kunnen registreren. Direct aansluitend op de sloop is geotechnisch grond(water)onderzoek uitgevoerd om verstoringen in de ondergrond te kunnen vaststellen en om informatie in te winnen voor VVE, die daarmee de sterkte van het niet gesloopte gedeelte heeft laten toetsen. De komende tijd wordt de automatische monitoring van de stabiliteit van twee kolomrijen in de parkeergarage nog doorgezet. In de woontoren wordt de hoogte ter plaatse van de 2e etage automatisch geregistreerd en voegen van het metselwerk ter hoogte van de 13e etage worden continu gemeten. Wekelijks worden voor de zekerheid ook nog controlemetingen op verzakking aan een aantal gebouwen in de directe omgeving uitgevoerd. Naar verwachting zal monitoring van het winkelcentrum en de omgeving nog geruime tijd blijven plaatsvinden.

In memoriam Prof. Ir. A. Glerum Op 1 september 2011 overleed Prof. Ir. A. Glerum, hoogleraar Constructieve Waterbouw aan de Faculteit Civiele Techniek van de TU Delft. Na zijn afstuderen in Delft ging Toon Glerum werken bij de Directie Sluizen Stuwen van Rijkswaterstaat in Utrecht, onder leiding van de legendarische Piet Blokland, die veel van de vooraanstaande ingenieurs in Nederland gevormd heeft. Toon was daarbij betrokken bij veel belangrijke waterbouwkundige kunstwerken. Hij was ook de eerste die de mogelijkheden van geboorde tunnels (schildtunnels), die in het buitenland waren ontwikkeld, voor Nederland voorzag. Hij stimuleerde de instelling van een eerste studiecommissie op dat gebied. In 1980 werd hij hoogleraar Constructieve Waterbouwkunde in Delft, als opvolger van Prof.ir. P.A. van de Velde. Als hoogleraar was hij vooral actief bij de begeleiding van vele afstudeerders in de Waterbouwkunde, en hielp velen van hen aan een baan bij overheid of bedrijfsleven. Hij was zeer gezien bij de studenten, vooral ook door zijn bemoeienissen met het dispuut Waterbouwkunde. Hij was (het enige) erelid van dat gezelschap. Hij was een inspirerend hoogleraar, die de relatie tussen faculteit en buitenwereld versterkte als voorzitter van de Betonvereniging en van de Afdeling Tunneltechniek van KIVI NIRIA.

7

Vanuit de water- en tunnelbouw was Toon Glerum ook zeer betrokken bij de Geotechniek. Hij werd in 1982 benoemd tot de eerste voorzitter van de nieuwe normcommissie Geotechniek en bleef dat tot in het begin van de jaren ’90, toen hij werd opgevolgd door Wim Heijnen. Hij heeft samen met de leden van die commissie de normalisatie in de geotechniek vormgegeven. In die periode kwam de eerste complete serie NEN-normen voor geotechniek tot stand. In 1993 ging hij met emeritaat. Ook daarna bleef Prof Glerum zeer betrokken bij de bouw, niet alleen als hoofdredacteur van het vakblad Cement, maar ook direct betrokken bij grote bouwprojecten. Toen de Gemeenteraad van Amsterdam besloot tot de aanleg van de Noordzuidlijn werd een beroep gedaan op de deskundigheid van Toon Glerum. Als expert tunnelbouw maakte hij vanaf 1994 tot 2000 deel uit van de Audit-commissie Noordzuidlijn. Toon droeg Ondergrondsbouwen een zeer warm hart toe. Tot vorig jaar was Toon Glerum bestuurlid van De Stichting A.M. Schreuders, in 1998 opgericht om vernieuwend ondergronds bouwen te stimuleren en te inspireren. Hij was Ridder in de Orde van de Nederlandse Leeuw. Wij herdenken hem met respect en wensen zijn familie sterkte toe met dit grote verlies. Prof Arnold Verruijt


Prof Frits van Tol

Actueel

Proef voor aanvaring van schip met steenbekleding.

Experimenteren in Geotechniek

Internationale specialisten presenteren de laatste ontwikkelingen op het gebied van experimenteren aan funderingen en tunnels; dammen, dijken en bodemdaling; infrastructuur en offshore constructies. Deze conferentie biedt de mogelijkheid aan uitvoerders van experimenten en gebruikers van de resultaten om tot nieuwe ideeën en toepassingen te komen. Het thema van de conferentie is Physical Modelling in Practical Design. De conferentie wordt georganiseerd door Deltares en TU Delft en wordt ondersteund door de Technical Committee on Phyical Modelling in Geotechnics (TC 104) van de International Society for Soil Mechanics and Geo- technical Engineering (ISSMGE). Aanmelden & informatie: www.eurofuge2012.nl.

Maastunnel: 70 jaar de trots van Rotterdam Op 14 februari jl. was het precies 70 jaar geleden dat de Maastunnel in Rotterdam werd geopend. Burgemeester Droogleever Fortuijn gaf op 15 juni 1937 het startsein voor de bouw van deze hoogst-

FOTO PLAATWERK

Experimenten zijn een belangrijke manier om kennis op te doen, methoden te valideren en ontwerpen te toetsen. Denk bijvoorbeeld aan proeven op tunnels en funderingspalen in de Geocentrifuge, of op grote schaal de IJkdijk in Noord Nederland. Op 23 en 24 april komt de Europese top op het gebied van geotechnische experimenten bijeen in Delft voor de conferentie Eurofuge 2012. noodzakelijke oeververbinding. De oorlog zorgde voor twee maanden vertraging. Op 14 februari 1942 is de tunnel zonder veel feestelijkheden ingewijd. Rotterdamse trots De tunnel heeft altijd enorm tot de verbeelding van Rotterdammers gesproken. In de jaren vijftig toen de fiets nog het belangrijkste vervoermiddel was, stonden er dagelijks lange rijen fietsers op weg naar werk of huis. Politie te paard hield een oogje in het zeil. In die tijd was de Maastunnel ook een geliefde bestemming van schoolreisjes. De tunnel anno nu Dagelijks maken zo’n 100.000 mensen gebruik van de tunnel. Iedere werkdag passeren er gemiddeld 75.000 auto’s en 4.000 fietsers. De tunnel heeft de tand des tijds goed doorstaan, maar behoeft wel onderhoud. Naast het reguliere dagelijkse onderhoud is het nu tijd voor grootschalige onderhoudswerkzaamheden. De afgelopen jaren is een start gemaakt met het reinigen van de ventilatiekanalen. De tunnel wordt aangepast aan nieuwe wetgeving op het gebied van veiligheid. Op dit moment wordt gestudeerd op een manier om de tunnel nog vele jaren de trots van Rotterdam te

9


laten zijn. Wethouder Alexandra van Huffelen: ‘We zijn er trots op dat de Maastunnel al 70 jaar deel uitmaakt van het DNA van de stad. Veel Rotterdammers hebben verhalen over de Maastunnel. Daarnaast is het een vitale verbinding tussen noord en zuid. We moeten alles in het werk stellen om ervoor te zorgen dat de tunnel nog vele jaren meegaat.’ Unieke prestatie De Maastunnel is de eerste Europese afgezonken tunnel en is nog steeds de langste tunnel onder water in Europa. Drie ingenieurs van Gemeentewerken hebben voorafgaand aan het ontwerp van de tunnel een studiereis gemaakt door de Verenigde Staten. Met name de Hollandtunnel in New York is een inspiratiebron geweest. De tunnel heeft destijds 18 miljoen gulden gekost. Hij is ontworpen door A.J. van der Steur, die ook tekende voor het Oogziekenhuis en museum Boijmans van Beuningen. Naast de bijzondere vormgeving is de inrichting van de tunnel vooruitstrevend. Voetgangers, fietsers en autoverkeer zijn gescheiden. Dat is een van de succesfactoren van de tunnel. De tunnel is voorzien van een destijds futuristisch ventilatiesysteem dat tot op de dag van vandaag functioneert.

MOS Grondmechanica

Kleidijk 35

Postbus 801 3160 AA Rhoon

T + 31 (0)10 5030200

F + 31 (0)10 5013656

www.mosgeo.com

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

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

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

.?AA0@4*7+87<

1?6/[email protected],:**@;¡A0@'06G@*6/,0@06/0-04.2*

76/?4A@70+¡¡6K'aa))00,+*A0+01**6E)a(JCaCICC08¡7+E761

Ingezonden Reactie op Geotechniek jaargang 16, nr. 1, 2012

‘Testen Tubex groutinjectiepalen onder metrostation Rotterdam CS’ In uw uitgave van Geotechniek jaargang 16, nummer 1 (2012) heeft u een reportage opgenomen over het testen van Tubex groutinjectiepalen onder het metrostation te Rotterdam CS. Ik wil u er met klem op wijzen dat de Fa. Tubex part nog deel aan dit project heeft gehad, want alle palen zijn geleverd en aangebracht door LeKa v.o.f Dit is een combinatie van Gebr. Van Leeuwen uit Harmelen en Kandt Funderingsbedrijf bv. te Nieuwerkerk aan de IJssel. Deze hebben de groutinjectiepalen aangebracht. Tubex is de naam van een funderingsbedrijf en het type paal wat is toegepast is een groutinjectiepaal. Gaarne willen wij een rectificatie op uw artikel geplaatst zien in de eerstvolgende editie van uw blad, gezien de onjuiste informatie in uw blad over de door onze bedrijven geinstalleerde groutinjectiepalen. Met vriendelijke groet, Arie Kandt Kandt b.v. Aannemings- en Funderingsbedrijf

Reactie van de auteurs In het door de opdrachtgever opgestelde bestek zijn Tubexgroutinjectiepalen of gelijkwaardig voorgeschreven. Na een openbare aanbesteding is het contract gegund aan Haverkort Voormolen, thans Mobilis. Tijdens de uitvoering heeft Mobilis een verzoek ingediend om in plaats van Tubexgroutinjectiepalen zogenaamde LeKa palen te maken. Voor de opdrachtgever bestond er echter onvoldoende zekerheid over het draagvermogen dat met de Leka paal, in verband met de afwijkende paalpunt ten opzichte van Tubex, zou kunnen worden gerealiseerd. De installatie van een paal met LeKa punt zou namelijk meer ontspanning in de ondergrond kunnen geven, waardoor een lager paaldraagvermogen zou kunnen worden verkregen. De gelijkwaardigheid van een LeKa paal aan een Tubexgroutinjectiepaal kon op basis van de door Mobilis verstrekte gegevens naar de mening van de opdrachtgever niet voldoende worden aangetoond. Er is daarom besloten om palen met een

Adverteer in de internationale Geotechniek-Special Ground Improvement Mei 2012

11

Tubex punt te maken. Fysiek zijn deze palen daarmee identiek geworden aan de Tubexgroutinjectiepalen, waarmee voldaan wordt aan de contractuele eis om Tubexgroutinjectiepalen of gelijkwaardig te maken. Aanvullend wordt opgemerkt dat onder de tunnel ook machines en personeel van Tubex, in onderaanneming van LeKa, zijn ingezet. Het belangrijkste argument om in het artikel de naam ‘Tubexgroutinjectiepalen’ te gebruiken is de geometrie van de punt. Ons inziens is deze essentieel voor de mate waarin de paal grondverwijderend of deels grondverdringend kan worden geïnstalleerd. Op basis van de in het artikel beschreven proeven kunnen dan ook geen conclusies worden getrokken over groutinjectiepalen met een LeKa punt. Achteraf gezien was het verstandiger geweest om bovenstaande nuancering in het artikel op te nemen. Resumerend wordt door de auteurs gesteld dat zij tevreden zijn over de door de fa. LeKa v.o.f. gerealiseerde groutinjectiepalen met Tubexpunt in het project Metrostation CS.

Medio mei dit jaar verschijnt een speciale, internationale editie van vakblad Geotechniek rondom het symposium Ground Improvement, 30 mei-1 juni te Brussel. Deze speciale editie wordt tevens verzonden aan al onze lezers in Nederland en België! Wilt u in deze special

een advertorial en/of advertentie? Bel Uitgeverij Educom BV, 010-425 6544 of mail [email protected]. Deelname is mogelijk v.a. € 750,- excl. btw. Reserveren nog mogelijk tot 16 april 2012.


KIVI NIRIA Geert van de Weg

Mandy Korff

‘Geoogle’ Hoe lang is het geleden dat u koos voor een studie die u uiteindelijk in het vakgebied van de geotechniek heeft gebracht? En belangrijker nog, waarom maakte u die keuze? Is de nieuwsgierigheid al aangewakkerd in de zandbak en op het strand zoals je enigszins romantiserend zou kunnen denken of waren het de harde euro’s die lonken na een ingenieurstitel en leek civiele techniek een goede manier om die te bemachtigen? Welke rol speelde het imago van het vakgebied daar eigenlijk bewust of onderbewust bij?

van de opleiding (42%) en de interactie met het bedrijfsleven (40%). Minder onderscheidend zijn de mensen in de betreffende richting, de mogelijkheden om naar het buitenland te gaan en een brede of juist specialistische opleiding. Geoengineering is (helaas!) de minst populaire Master van Civiele Techniek in Delft. Slechts 19 van de 92 studenten geeft aan hierin interesse te hebben tegen 46/92 voor bijvoorbeeld Waterbouwkunde. Ondanks dit getal stijgt het daadwerkelijke aantal studenten dat Geoengineering als Master kiest juist de afgelopen jaren sterk.

KIVI NIRIA afdeling Geotechniek heeft als doelstelling het imago van het vakgebied te versterken. Dat doen we omdat dit goed is voor de mensen die erin werken, maar natuurlijk vooral voor de maatschappelijke impact die de geotechniek onherroepelijk met zich meebrengt. Dat was bijvoorbeeld weer goed te zien in Heerlen en nog recenter bij het hoog water in Groningen. In De Ingenieur schreef communicatieadviseur de Boer hierover dat bijna-rampen de beste reclame zijn voor het vakgebied en volop kansen bieden voor imagoversterking. Nu kun je imago aflezen aan nieuws items en krantenberichten, maar ook aan de populariteit van een studierichting of bedrijven. Samen met de studievereniging de Ondergrondse hield KIVI NIRIA Geotechniek een enquête onder 92 tweedejaars studenten Civiele Techniek in Delft over onder andere de beeldvorming rondom het studeren van Geoengineering.

De meeste studenten willen na hun opleiding bij een ingenieursbureau werken en in het vakgebied blijven en dan het liefst bij een bedrijf dat zich bezig houdt met innovatie en internationaal opereert. Het werken aan multidisciplinaire projecten wordt belangrijker gevonden dan het hebben van de mogelijkheid tot verder studeren. 4% meent dat salaris niet belangrijk is, 23% is neutraal wat betreft het belang en 14% vindt het juist heel belangrijk (misschien blijven die dan ook wel juist NIET in het vakgebied?). Maar dan nu de beeldvorming rondom de Master geoengineering zelf. Geoengineering wordt door 45% als een moeilijke Master gezien, slechts door 1% als helemaal niet moeilijk en de rest als neutraal. Saai vindt 49% van de studenten de Master, maar ook 20% vindt dat juist niet. Dat de Master Geoengineering goede kansen biedt op de arbeidsmarkt is bij bijna de helft van de studenten zeker duidelijk terwijl nog eens 41% ‘neutraal’ kiest. Slechts 14% denkt dat dit niet het geval is. Door bijna alle (muv 11%) studenten wordt Geoengineering gezien als een onderwerp dat van

Uit dit onderzoek bleek bijvoorbeeld dat de belangrijkste redenen om voor een bepaalde afstudeerrichting (Master) te kiezen zijn het baanperspectief (genoemd door 70% van de studenten), het niveau

belang (of minimaal neutraal) is voor alle civiele richtingen. Wat zegt dit ons dus? Volgens tweedejaars studenten civiele techniek is Geoengineering een moeilijke Master met een goed baanperspectief die voor alle civiele richtingen van belang is, maar mogelijk ook een beetje saai. Ingenieursbureaus zijn innovatief (als je de vraag over interessante bedrijven en het belang van innovatie combineert) en afgestudeerde civielers willen in het vakgebied blijven werken aan internationale en multidisciplinaire projecten. Rampen of bijna-rampen zijn natuurlijk verre van saai, dus een duidelijk optreden daarbij kan bijdragen aan een spannender imago. Het nadrukkelijk uitdragen van de rol die geotechnici spelen in multidisciplinaire en internationale projecten scoort voor de studiekeuze zelfs nog hoger en is eigenlijk voor het hele vakgebied een interessante optie. Bovendien hoeven we daarvoor niet te wachten tot de volgende ramp of bijna-ramp zich voordoet. Dus schroom niet en vertel over uw rol in mooie projecten bij de bakker, in de bus of trein, bij de kapper, op scholen, in de krant of in de Geotechniek. Vertel op bijeenkomsten, verjaardagsfeestjes of evenementen over uw werk in de geotechniek net zo lang tot ‘ons’ imago staat als dat van Google1 en alle communicatieadviseurs van Nederland in andere vakgebieden nodig zijn. 1

Eerste plaats Nobiles imago onderzoek

onder studenten 2011.

3% Helemaal oneens

Ingenieursbureau

11% Oneens

Aannemer

17% Helemaal eens

Constructeur Waterbouwer Consultant 41% Neutraal

Onderzoeksinstelling

28% Eens

Overige 0

10

20

30

40

50

60

70

Figuur 1 – Type bedrijven interessant om voor te werken volgens de studenten.

12

Figuur 2 – ‘Geo-engineering biedt goede kansen op de arbeidsmarkt.’


KIVI NIRIA

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

Waarom een Afdeling Geotechniek?

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

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

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

13


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

Update van de Commissies CUR 198 Kerende constructies in gewapende grond –Taludhelling steiler dan 70º De inspanningen van CUR-commissie C111 ‘Kerende constructies met gewapende grond’ hebben in september 2000 geleid tot de publicatie van CUR 198. Daarmee kreeg ‘bouwend Nederland’ een handvat voor het ontwerp, de bouw en het onderhoud van gewapende grondconstructies. Sindsdien wordt bij uitvragen van RWS en ProRail CUR 198 voorgeschreven als bindend document. In de afgelopen 11 jaar zijn er met veel succes tientallen constructies ontworpen volgens CUR 198. De afgelopen jaren is in verschillende landen, zoals Frankrijk, Duitsland en Engeland gewerkt aan een update van de ontwerpdocumenten om aan te sluiten op Eurocode 7. Deze Eurocode geeft in de huidige vorm geen gedetailleerde informatie over het technisch ontwerp van constructies in gewapende grond. Omdat voor Eurocode 7 geen Nederlandse aanvulling voor gewapende grondconstructies is opgesteld, heeft een evaluatie van CUR 198 plaatsgevonden. Gebleken is, dat een ontwerp volgens CUR 198 vaak conservatiever is dan volgens de normen uit omringende landen. Op het moment van schrijven van deze kopij is een aantal partijen bezig dit probleem verder te verkennen en na te gaan hoe CUR 198 moet worden aangepast op Eurocode 7 en op de ontwerppraktijk in andere Europese landen. We houden u op de hoogte van deze ontwikkelingen. Meer weten: [email protected]

CUR 166 ‘Damwandconstructies’ 6e verbeterde druk! De 5e druk van CUR 166 ‘Damwandconstructies’, uitgave oktober 2008 was recent geheel uitverkocht. Tijdens de ontwikkeling van die 5e druk waren Eurocode ‘0’(Grondslagen van het constructief ontwerp), Eurocode 3 (Staalconstructies, deel 5 - Palen en damwanden) en Eurocode 7 (geotechnisch ontwerp) ‘in beeld’, en voor zover dat kon is daar toen rekening mee gehouden. Inmiddels zijn de Eurocodes van kracht, evenals de Nederlandse aanvulling op Eurocode 7 (NEN 9997-1). Zoals bekend is het stappenplan voor de damwandberekening uit CUR 166 verwerkt in deze Nederlandse aanvulling. Bij het uitgeven van een herdruk is de kans gegrepen om de 6e druk af te stemmen op NEN 9997-1. In deze 6e druk zijn ook nog een paar andere verbeteringen aangebracht. Daarmee

zijn we weer een stapje verder in de ontwikkeling van deze CUR-publicatie die in de huidige ontwerpen adviespraktijk nog steeds geldt als hèt handboek voor Damwandconstructies. CUR 166 ‘Damwandconstructies’, 6e druk is verkrijgbaar voor de prijs van € 135 (incl. 6% btw), te bestellen via www.curnet.nl, of door het overmaken van € 135 op rekening 544328 t.n.v. CURNET te Gouda. Voor de boekhandel en het onderwijs geldt een korting van 25%. Meer weten: [email protected]

CUR-Richtlijn ‘Vervormingsgedrag bij funderen op staal’ In de dagelijkse ontwerppraktijk van funderingen is de keuze tussen funderen ‘op staal’ en funderen op palen van primair belang. Waar in het oosten en zuiden van ons land de eerste funderingswijze vaker voor de hand ligt, wordt in het westen van het land in veel situaties een fundering op palen geadviseerd. Dit is in sommige gevallen niet echt nodig. Waar het dan wel gebeurt, kan dat in de praktijk leiden tot hogere kosten, maar ook tot een andere planning van het project en tot onhandige werkmethoden (omdat geen rekening is gehouden met ruimte voor een heistelling). Vaak is onzekerheid over het vervormingsgedrag van een fundering op staal een basis om te kiezen voor een paalfundering. Als toch voor een fundering ‘op staal’ wordt gekozen blijkt de praktijk vaak erg lastig en onduidelijk, want de constructeur vraagt geotechnische input, bijvoorbeeld een veerwaarde of bedddingsconstante. En daar begint dan al meteen verwarring. Om een voorbeeld te noemen: De constructeur heeft voor zijn model – vaak een Eindige Elementen Model – behoefte aan geotechnische input in de vorm van een beddingsconstante. En daar

Wat is nu de beddingsCONSTANTE?

14


Onder redactie van Ing. Fred Jonker

worden direct al wat geotechnische wetten met de voeten getreden: De bedding van de ondergrond is namelijk nooit constant, maar onder meer afhankelijk van de grootte en de vorm (oppervlakte) van de belasting. En toch kan de constructeur veelal maar één waarde in zijn model invoeren. Vaak een lineair elastische veer; als we geluk hebben een bi-lineaire veer met een plastische tak. Nog lastiger wordt het als de belasting niet permanent en statisch is, maar kortdurend en/of (semi)-dynamisch, bijvoorbeeld bij kraanfundaties, verkeers/treinbelastingen of turbinefundaties. Dan ontstaat de discussie over al dan niet ongedraineerd rekenen en worden de statische beddingen vermenigvuldigd met een dynamische factor, die sterk afhankelijk is van de adviseur of van het bedrijf wat de waarde moet opgeven. Daarnaast is er onduidelijkheid ten aanzien van tunnels die voorzien zijn van ankerpalen voor de trekbelasting in de bouwfase, maar in de definitieve fase in feite een paal-plaat fundering krijgen. Kortom: er is behoefte aan een eenduidige richtlijn voor het vaststellen van het vervormingsgedrag bij funderen ‘op staal’. Daarmee wordt niet alleen structuur aangebracht in de huidige werkwijze en ‘wildgroei’ in aanpak, maar het schept ook duidelijkheid in de communicatie tussen constructeurs en geotechnici. Het leidt tot een algemeen geaccepteerde en breed gedragen aanpak, waarbij er eenduidigheid is ten aanzien van de uitgangspunten, de aanpak en het ontwerp van de fundatie ‘op staal’. Als ultiem doel wordt voorzien: een stappenplan voor de diverse soorten van belastingen, waarbij zowel de constructeur als de geotechnisch adviseur precies van elkaar weten wat er van hen verlangd wordt en daardoor de juiste informatie met elkaar uitwisselen. Door

CUR Bouw & Infra info het wegnemen van een aantal onzekerheden over het vervormingsgedrag kan een efficiënter ontwerp worden gemaakt, waarmee in veel gevallen een kostenbesparing wordt gerealiseerd. Op initiatief van CUR-Geo heeft een preadviescommissie de inhoudsopgave opgesteld voor deze te ontwikkelen CUR-Richtlijn. Op het moment van schrijven van deze kopij wordt volop gewerkt aan het regelen van de financiën om deze Richtlijn te ontwikkelen. De bedoeling is om vóór de zomer 2012 te starten en medio 2013 een eerste versie beschikbaar te hebben. Meer weten: [email protected]

de huidige kennis en ervaring met betrekking tot zwel belasting op funderingspalen. Op initiatief van CUR-Geo heeft een preadviescommissie de inhoudsopgave opgesteld voor deze te ontwikkelen CUR-Ontwerprichtlijn. Op het moment van schrijven van deze kopij wordt volop gewerkt aan het regelen van de financiën om deze Ontwerprichtlijn te ontwikkelen. Wanneer dat traject is afgewikkeld en er financiën beschikbaar zijn zal een nieuwe CUR commissie de uitvoering ervan ter hand nemen. Meer weten: [email protected]

Soil mix wanden CUR-Ontwerprichtlijn ‘zwelbelasting op funderingen’ Sinds 1991 is in NEN 6743 een rekenmethode voor bepaling van zwelbelasting op funderingspalen opgenomen. In 2006 is een update van NEN 67431 uitgekomen, zonder wijziging van de rekenmethode voor zwelbelasting op palen. In de Eurocode 7 (NEN 9097-1) is bij de aanvullende bepalingen voor het geotechnisch ontwerp eveneens dezelfde rekenmethode overgenomen. De rekenmethode in NEN 6743-1 is een conservatieve methode die leidt tot hoge zwelbelasting op de funderingspalen. In de praktijk wordt deze methode daarom zelden toegepast. Dat leidt tot verwarring, omdat elke aanbieder in een tenderfase anders omgaat met zwel en dus tot een andere aanbieding komt. Dat maakt het niet alleen onduidelijk voor de opdrachtgever, maar ook voor het bevoegd gezag (Bouw- en Woningtoezicht). Sinds 1991 is nieuwe kennis en ervaring opgedaan. De rekenmethode in NEN 6743-1 sluit niet aan op

Eveneens op initiatief van CUR-Geo is een preadviescommissie aan de slag met het maken van een plan van aanpak voor soilmix wanden. Toepassing van dit type wanden neemt nog steeds toe. Wat ontbreekt, is een eenduidige, algemeen geaccepteerde richtlijn voor ontwerp en realisatie van dit type constructie. Op het moment van schrijven van deze kopij is de preadviescommissie net begonnen met het ontwikkelen van het plan van aanpak. Meer weten: [email protected]

C 189 Multidijk/ Multikering Katwijk/ TU Delft STW programma Multikering Katwijk Het consortium Multikering Katwijk, Architectuurstudio DP6, Ingenieursbureau Gemeente Rotterdam, TU Delft en TNO, heeft op verzoek van de voor de kustversterking Katwijk verantwoordelijke partijen, de gemeente Katwijk, het Hoogheemraadschap van Rijnland, de Provincie Zuid

Holland en het Hoogwaterbeschermingsprogramma, het schetsontwerp voor de Multikering verder uitgewerkt in een voorlopig ontwerp. Dit innovatieve concept, een compacte hybride waterkering, een wand-in-duin met golfremmende voorzieningen, maakt niet alleen betere ruimtelijke inpassing mogelijk maar levert tevens enorme besparingen in aanleg en beheer op.

Integral and sustainable design of multifunctional flood defenses Het kennisconsortium onder leiding van de TU Delft is met haar activiteiten gestart. De eerste onderzoekers zijn eind 2011 met hun werkzaamheden begonnen. Via het programma Multidijk worden de uit te voeren onderzoeken gekoppeld aan de praktijk. Als eerste stap wordt door de TU Twente een case study uitgevoerd naar het besluitvormingsproces van het dakpark Rotterdam, een momenteel in uitvoering zijnde combinatie van waterkering, bedrijfsruimten en dakpark. Meer weten: [email protected]

C 190 GWW LIGHT Het nieuwe CURNET kennisprogramma GWW LIGHT (het stimuleren van de toepassing van lichtere funderingstechnieken in de GWW-sector) bevindt zich nu in de aanloop naar de in de periode 2012 en 2013 uit te voeren verkenningsfase. Binnen het programma GWW LIGHT zijn momenteel twee programmalijnen in voorbereiding, een programmalijn gericht op de droge infrastructuur en een programmalijn gericht op de natte infrastructuur. Meer weten: [email protected]

CUR-Ontwerprichtlijn ‘zwelbelasting op funderingen’.

15


Op zoek naar afwisseling, avontuur en technische uitdagingen... Een boeiende loopbaan, met alle ruimte voor groei en ontwikkeling? Fugro biedt je een veelzijdige baan, werken in gemotiveerde teams en uitdagende projecten. Fugro GeoServices zoekt: s Adviseurs Geotechniek s Adviseurs Waterbouw s Senior Adviseurs Geotechniek

...JOIN FUGRO

s Projectleiders s Hoofd Hydrologie s Teamleider Geo-advies

Email: [email protected]

www.werkenbijfugro.nl

Normen en waarden In deze rubriek is regelmatig stilgestaan bij het ontwikkelen van Eurocode 7. Vaak werd daarin gesteld dat het nu echt zover zou komen dat we in het vakgebied met Eurocodes gaan werken. Even zo vaak bleek dat echter langer te duren dan gedacht. Het is dan ook een bijzonder moment om het volgende bericht van NEN te kunnen opnemen in deze rubriek. Enkele jaren geleden (2005) al is Eurocode 7 deel 1 Geotechnisch ontwerp – Algemene regels door CEN vrijgegeven voor publicatie in de Europese landen. Ook NEN heeft deze gepubliceerd (2005) en daarna is begonnen met het maken van een vertaling in het Nederlands en de nationale bijlage NB. Beide zijn in 2008 verschenen. De geotechniek is van de verschillende ontwerpdisciplines degene die het sterkst stoelt op lokale ervaring. Hierdoor kon de Eurocode 7 commissie minder ver komen met het harmoniseren van de verschillende ontwerpmethoden in de landen en derhalve is EC 7 ook minder concreet uitgewerkt dan andere Eurocodes. Het gevolg hiervan is dat al vroeg is erkend dat EC 7 aanvullende informatie nodig heeft uit bestaande normen en eventuele andere publicaties, om praktisch mee te kunnen werken. Om te voorkomen dat gebruikers zouden worden opgezadeld met 3 losse documenten heeft de NEN-normcommissie ervoor gekozen al dit materiaal in 1 normdocument onder te brengen, dat NEN 9997-1 als aanduiding heeft meegekregen. NEN 9997-1 volgt de structuur (indeling) van NEN EN 1997-1 (EC 7-1) maar per artikel wordt waarvan toepassing deze tekst gecompleteerd met de

regel uit de NB en de uitwerking uit NEN 6740 Geotechniek Basiseisen en belastingen, NEN 6743-1 Ontwerpregels drukpalen, NEN 6744 Fundering op staal, NEN 6745 Proefbelastingen, CUR 2001-4 Ontwerpregel trekpalen of CUR C 166 Damwand. NEN 6740, 6743-1, en 6744 zullen binnenkort worden ingetrokken, NEN 6745-1 moet voorlopig nog worden gebruikt voor het uitvoeren van proefbelastingen op palen, maar deze norm zal ook gaan verdwijnen wanneer NEN EN ISO 224771 Toetsing van geotechnische constructies – Proefbelastingen op palen – Drukpalen gereed is.

Eurocode 7 ook in het Bouwbesluit Bij het begin van 2012 is het nieuwe Bouwbesluit 2012 afgekondigd dat van kracht zal worden op 1 april 2012. Nieuw hierin is dat nu verwezen wordt naar de Eurocodes als de normen om te toetsen dat aan de constructieve eisen wordt voldaan en niet langer naar de TGB-serie. Kort voordat de tekst van de bijbehorende Ministeriële Regeling, die de feitelijke normen waarnaar wordt verwezen opsomt, is vastgesteld, zijn hierin alsnog bijna alle Eurocodes opgenomen (belastingen in de uitvoeringssituatie, grondonderzoek en de seismische toetsing vallen er buiten). Het Bouwbesluit verwijst nu dus weer naar de geotechnische toetsing van de constructie, echter het Bouwbesluit verwijst hierbij naar NEN EN 1997-1 en nog niet naar NEN 9997-1. In de praktijk zal de geotechnisch adviseur echter gewoon met NEN 9997-1 kunnen werken.

Verdere ontwikkeling Eurocode 7 In de CEN commissie TC 270/SC 7 die verantwoor-

Op 15 februari 2012 is het eerste exemplaar van NEN 9997-1 officieel gepresenteerd door Leendert Buth en Mark Lurvink van NEN en Geerhard Hannink, voorzitter van de Normcommissie Geotechniek aan de afscheidnemende voorzitter, William van Niekerk van KIVI NIRIA Afdeling Geotechniek en tevens aan de nieuwe voorzitter, Mandy Korff. Elke geotechnisch ontwerper heeft nu een officieel document om volledig Eurocode-proof aan de slag te gaan. Een mooi moment dat tot stand is gekomen door de vasthoudendheid en lange adem van een ieder die hieraan heeft bijgedragen, waaronder opstellers Leendert Buth, Mark Lurvink, Adriaan van Seters, Hein Jansen en alle overige leden van de normcommissie geotechniek, nu en in het verleden.

17


delijk is voor Eurocode 7 is men inmiddels begonnen in zgn. Evolution Groups te werken aan voorstellen voor vernieuwingen en verbeteringen voor de eerstkomende herziening van EC 7. In het bijzonder wordt gewerkt aan een Wijzigingsblad voor Hoofdstuk 8 Verankeringen dat moet worden afgestemd met de 2 Europese normen (NEN) EN ISO 22477-5 Toetsing van verankeringen en de 2e druk van NEN EN 1537 Uitvoering van grondankers. Naar verwachting zal dit in 2012 gaanuitkomen. Een andere belangrijke groep is die werkt aan verdere harmonisatie van het gebruik van Eurocode 7 in Europa, praktisch gericht op vermindering van het aantal NDP’s (nationaal bepaalde parameters) dat EC 7 nu heeft. Andere groepen houden zich bezig met onderhoud en vereenvoudiging van EC 7, modeloplossingen, numerieke methoden, berekening voor gewapende grond, ontwerp van paalfunderingen, bepaling rekenwaarden van waterdrukken, berekeningsmodellen, bepaling van karakteristieke waarden van eigenschappen van grond. Nederland is op het moment alleen vertegenwoordigd in de groep Harmonisatie. De Evolution Groups moeten over ongeveer anderhalf jaar hun eindrapport opleveren, waarna in de Eurocode 7 commissie wordt begonnen met de herziening. Volgens de huidige planning zouden dan eind 2018 de volgende versies van de beide Eurocode 7 delenmoeten uitkomen. Voor meer informatie bij NEN: ir. M. Lurvink 015 2690 144.

Gesignaleerd Climate of Coastal Cooperation AUTEUR UITGAVE DETAILS

PRIJS

Jacob Vossestein Scriptum Publishers Gebonden, 296 pagina’s, rijkelijk geïllustreerd in kleur, in het Engels ISBN 978-90-5594-788-1 € 24,95

voor onze natie, terwijl de stevige dijken en stormvloedkeringen ook wereldfaam genieten. Maar hoe werkt dat allemaal? Hoe kan een land bestaan onder deze omstandigheden en ook nog eens welvarend zijn? Men zou verwachten dat de Nederlanders in paniek raken over de klimaatsveranderingen, maar ze doen dat niet. Hoe kan dat? Dit boek vertelt u er alles over, zowel in woorden als in foto’s.

Over de hele wereld leren mensen op school dat Nederland een land onder de zeespiegel is. Dijken, polders, molens en klompen zijn bekende iconen

Een boek over werkelijk alle ontwikkelingen uit het verleden, het heden en de toekomst, met een fascinerend inzicht in hoe een samenleving kan functioneren. 쎲

Straten maken: Hoe ontwerp je een goed straatprofiel?

over hoe je een goede en mooie straat ontwerpt. In dit boek zijn de – volgens experts – 84 best ontworpen straten van Nederland verzameld en geanalyseerd. Dit leidde tot tien vuistregels voor het ontwerp van een goed straatprofiel.

AUTEUR UITGAVE DETAILS PRIJS

Jeroen Bosch en Harm Veenenbos SUN Paperback, 452 pagina’s, kleur, ISBN 978-94-6105-262-9 € 34,50

Dagelijks maken miljoenen mensen gebruik van de straat, en toch bestaat er nauwelijks vakliteratuur

19


De best ontworpen straten van dertien Nederlandse steden zijn ingedeeld in vijf categorieën: de woonstraat, de stadsstraat, de singel, de stadslaan en de invalsweg. In elk straattype worden de ‘wanden’, de inrichting van de straat en de beplanting, het verkeer en de ondergrond geanalyseerd. Daarnaast delen verschillende experts, van landschapsarchitecten tot een verkeerskundige en een bomenconsulent hun kennis over de inrichting van een straat. 쎲

Jetgroutfundering viaduct A27 in de polderconstructie van folie te Amelisweerd Inleiding In 2003 is een nieuw ontwerp voor een autoviaduct over de verdiepte A27 opgesteld. Dit viaduct komt parallel aan het spoorviaduct te liggen. De bestaande situatie is in figuur 1 weergegeven. De verdiepte ligging vormt door middel van een folieconstructie een polder. Een impressie van het nieuwe viaduct is weergegeven in figuur 2. Het nieuwe viaduct bestaat uit een stalen vakwerkbrug met een composiet rijvloer constructie om het

Figuur 1 – Bestaande situatie.

Ing. Onno S. Langhorst Movares Nederland BV senior adviseur geotechniek

Ir. Barho J. Admiraal Volker Staal en Funderingen bv bedrijfsdirecteur

Gijs M. Kaptein MSc Movares Nederland BV senior adviseur geotechniek

Ir. Gerard A van Zwieten Volker Staal en Funderingen bv projectleider funderingstechnieken

eigengewicht zo licht mogelijk te houden. Indertijd werd onderkend dat de folieconstructie aanvullende eisen stelt aan het ontwerp. Een significante ontgraving zal al snel leiden tot een opbarst belasting voor de folie en een paalfundering door het folie is – vanzelfsprekend – niet mogelijk. Er is toen gekozen voor een fundering op staal met een aanlegniveau zo hoog mogelijk boven het folie. Het uitgangspunt bij dit ontwerp is dat de polder tijdens de aanlegfase met zand zou zijn aangevuld. Echter bij de verificatie van de grondslag blijkt dat een aanzienlijke hoeveelheid klei in de aanvulling is verwerkt. Uit nadere studie is gebleken dat menggrond is teruggebracht vanuit de oorspronkelijke bovengrond of van elders middels hydraulisch grondverzet zoals in figuur 3 is weergegeven. In ieder geval betrof het een inhomogeen mengsel van zand en klei, waarbij mogelijk hierbij een scheiding is opgetreden ten gevolge van het verschil in sedimentatiesnelheid tussen de grovere zanddelen en de fijne kleiige delen. Hierdoor is een sterk wisselende grondopbouw ontstaan met samendrukbare kleilenzen. Een harde conclusie is dat de

hoeveelheid kleilenzen dermate groot is dat het ontwerp van een fundering op staal voor het nieuwe viaduct zonder aanvullende maatregelen niet meer mogelijk is! Het bodemonderzoek is vervolgens uitgebreid naar 3 boringen en 10 sonderingen per steunpunt. Vanwege het risico dat het onderzoek de folie beschadigt zijn alle onderzoeken uitgevoerd tot 1 meter boven het aanlegniveau van de folie. In figuur 4 zijn over de middenpijler doorsneden gemaakt, te weten I-I, II-II, III-III. De bruine vlakken in de dwarsprofielen zijn de kleilagen. In figuur 4 is de grondopbouw weergegeven. De folieconstructie ligt op 7,5m diep onder het huidige maaiveld en heeft betrekking op de bestaande situatie en is middels een klemconstructie waterdicht verbonden aan de onderbouw van het bestaande viaduct, zoals in figuur 5 is weergegeven. De vliesconstructie bestaat uit een PVC folie. De betonnen poer onder de middenpijler heeft een afmeting van 6m x 15m. Ter hoogte van de landhoofden bedragen de afmetingen van de betonnen poer 5m x 10m. Onder deze funderingen dienen maatregelen getroffen te worden opdat er voldoende draagvermogen en stijfheid gerealiseerd wordt om een statisch onbepaald brugdek te dragen. Het brugdek bestaat uit twee overspanningen met een totale lengte van circa 125m. Om voor een dergelijke constructie een fundering mogelijk te maken dient een grondverbetering uitgevoerd te worden omdat de grondopbouw sterk wisselend is met samendrukbare kleilenzen en zandlagen met lage conusweerstanden.

Grondverbeteringstechnieken De mogelijkheden van de grondverbeteringtechnieken zijn afhankelijk van de aangetroffen sterk variërende bodemopbouw. Bovendien dient de grondverbetering vanaf maaiveld te worden aangebracht omdat geringe ontgravingen al tot opbarsten kunnen leiden. Tevens speelt de bereikbaarheid een zeer grote rol om ter plaatse van de tussenberm van de rijksweg de werkzaamheden uit

Figuur 2 – Impressie nieuw viaduct.

20

GEOTECH NIEK – April 2012

Samenvatting De spoorbaan Utrecht - Bunnik kruist de verdiepte rijksweg A27 met een spoorviaduct. Parallel aan dit spoorviaduct dient het huidige autoviaduct ook ingericht te worden voor spoorverkeer. Een daarnaast nieuw aan te leggen autoviaduct is daarom noodzakelijk. Gekozen is om deze te funderen op twee landhoofden en een middenpijler. De bijzonderheid is dat de A27 ter plaatse verdiept is aangelegd in een polderconstructie met een diepgelegen folie: het befaamde Amelisweerd-tracé. Onder de folie bevindt

zich een draagkrachtige zandpakket, maar na verificatie blijkt deze boven de folieconstructie te ontbreken. De grondslag bestaat uit klei- en losgepakte zandlagen, die een fundering op staal in eerste instantie ongeschikt maken. Gezocht is naar een grondverbeteringtechniek om dit alsnog mogelijk te maken. Het maken van een jetgroutmassief bleek de optimale oplossing te zijn. Dit is inmiddels met succes toegepast al bleek de ondergrond nog wel wat verrassingen te herbergen.

Figuur 3 – Hydraulisch grondverzet bij aanleg verdiepte ligging A27.

te kunnen voeren. Ook technische eisen zoals beperkte toename in krachten en rek in de folie, risico tot beschadigen van de folie, zettingen en zettingverschillen spelen een rol. In onderstaande tabel is een vereenvoudigde weergave van de afweging gemaakt ten aanzien van de mogelijkheden van grondverbeteringtechnieken. Zie tabel 1. Geconcludeerd kan worden dat op basis van de afwegingstabel jetgrouten een goede oplossingsrichting biedt.

Ontwerpaspecten Ten gevolge van het jetgroutmassief worden de oplegkrachten dieper onder maaiveld overgebracht op de ondergrond. Dit heeft als voordeel dat het draagvermogen toeneemt en er minder samendrukbare lagen onder het aanlegniveau aanwezig zijn. Het nadeel van deze keuze is dat de grondspanningen ter hoogte van de folie minder gespreid zijn. Vanwege de kritieke functie van de folie is daarom gekozen om deze situatie met een 3D Eindige Elementen Model (EEM, Plaxis) berekening te beschouwen. In de EEM berekeningen is de klemconstructie zettingvrij gefundeerd en boven de folie bevindt zich een 1 m dikke grondlaag van onbekende samenstelling. Deze onbekende laag wordt in de berekeningen gevarieerd als zowel klei als zand. Onder de folie moet echter ook nog rekening worden gehouden met de mogelijkheid dat er

Figuur 4 – Grondopbouw pijler.

21


Tabel 1 Mogelijkheden van grondverbeteringtechnieken Gangbare technieken

Jetgrouten Grondscheurend (fracturing) Grondverdringend grouten (compaction) Mechanische menging - = slecht toepasbaar

Toepas- Constructief baarheid

Folie

Rijksweg

Kabels & leidingen

Horizontale Conclusie drainage

1

2

3

4

5

6

+

+

+

+/-

+/-

-

+/-

-+

-

+/-

-

-

+/-

-+ +/-

+

+/+/-

+/-

-

+/- = matig toepasbaar

1 In sterk wisselende bodemopbouw

bestaande uit klei/veen/losgepakt zand; 2 Er dient een funderingsdruk van 100 kN/m2 opgenomen te worden; 3 Grondverbeteringmassief dient tot 1 m boven folie aangebracht te worden i.v.m. risico

+

+/-

+ = goed toepasbaar beschadiging van folie; 4 Er dient rekening gehouden te worden met klein

en licht materieel i.v.m. bereikbaarheid/toepasbaarheid in tussenberm van de rijksweg; 5/6 Dienen vooraf vrij gegraven en omgelegd te worden.

een sliblaag gevormd was ten tijde van het aanbrengen van de folie (in den natte), waarvan de dikte ca 0,1 m bedraagt. Ook deze relatief dunne laag onder de folie is meegenomen als zijnde mogelijk zand dan wel slib. Deze variatie heeft geleid tot een viertal combinaties die doorgerekend zijn. Dit heeft tot doel enerzijds een prognose te krijgen van het draagvermogen en het zettinggedrag van de ondergrond en anderzijds om een idee te hebben van de maximale membraankracht. De te verwachten zetting ter plaatse van de middenpijler bedragen maximaal 5 à 6 cm (gedurende 6 jaar) en ter plaatse van de landhoofden circa 1 cm. In onderstaande figuur 6 zijn de vervormingen grafisch weergegeven ter plaatse van de middenpijler. Een andere variabele die sterk van invloed is op de membraankracht is de wrijving tussen de folie en de grond. Uit [8] volgt dat de wrijvingshoek bij zand 22° bedraagt en bij zandige klei 20°. Uit [9] volgt een wrijvingshoek van 18° voor klei. Bij het bepalen van de maximale foliekracht zijn de uitersten gemodelleerd. Uit de analyses volgde een maximale rek toename in de uiterste grenstoestand van 4,9% onder de pijler en circa 0,3% ter plaatse van de inklemming. Voor het ontwerp is in overleg met Rijkswaterstaat bepaald dat de toename in rek tot 10% acceptabel zijn. Ter hoogte van de klemconstructie is een aanzienlijk beperktere rek toegelaten omdat de onzekerheden ten aanzien van de waterdichting onder toenemende rek hier erg groot zijn. Het resulterende ontwerp bevat een grote onzekerheid t.a.v. de te verwachten vervormingen doordat de onderste meter van de grond niet beproefd is. Derhalve dient het ontwerp van de bovenbouw te voorzien in deze onzekerheid. De stabiliteit onder de meest ongunstige bodemopbouw is in ieder geval gegarandeerd. Voor de bovenbouw, een statisch onbepaalde brug met drie steunpunten, is daarom voorzien dat het zettingsgedrag van het tussensteunpunt wordt gemonitord en dat het niveau van de opleggingen bijgesteld kan worden middels een vijzelconstructie.

Jetgrouten Inmiddels zijn de laatste jaren uitgebreide ervaringen opgedaan met jetgrouten, onder andere in het kader van de Noord/Zuidlijn te Amsterdam. Ook op vele andere projecten is jetgrouten toegepast en is een grote dataverzameling opgebouwd van sterktes, E-moduli, productieparameters (treksnelheid, rotatie, druk, debiet, etc) in relatie tot grondsoort en diameter. Daarbij is onderscheid te maken in proces tussen één-, twee- en driefase(n) jetgrouten, voor- en nasnijden, cementgehalten, etc. Ten behoeve van

Figuur 5 – Geometrie polder en funderingen inclusief detail klemconstructie.

22


JETG RO UT FUN DERIN G VI ADUC T A2 7 I N PO L DERCON ST RUC TI E VAN FO LI E

het beoogde funderingsmassief is de vereiste karakteristieke druksterkte van 100 kN/m2 van ondergeschikt belang omdat in dergelijke grondopbouw, bestaande uit klei en losgepakt zand, relatief eenvoudig druksterkten behaald worden van 2000 tot 10.000 kN/m2. De E-modulus verdient wel speciale aandacht omdat waarden van 1400 tot1600 kN/m2 moeilijker te realiseren zijn, met name in cohesieve lagen. Om dit te bereiken dient een cementgehalte te worden toegepast van ca. 300 kg/m3. Met 2-fasen groutkolommen (met toevoeging van lucht) kunnen grote diameters bereikt worden, maar is het nadeel dat zeer hoge wateroverspanningen in de ondergrond gegenereerd kunnen worden.

te vinden. Voor deze toepassing is dit echter niet voldoende. Daarnaast biedt het inpassen van een proefveld ook mogelijkheden om meer aspecten te onderzoeken, zoals risico zetting of rijzing omgeving. In juni 2011 is door VSF een uitgebreide jetgroutproef ter plaatse van het noordelijke landhoofd uitgevoerd. Hierbij zijn 6 afzonderlijke jetgroutkolommen en een mini massief bestaande uit 4 kolommen vervaardigd. Hierbij is gevarieerd in treksnelheid, groutsamenstelling, jetgroutmonitor en wel/niet

voorsnijden. Tijdens de proef zijn onder andere de diameter en variaties in diameter door middel van spinmetingen (zie figuur 7) en geo-elektrische metingen (zie figuur 8) in relatie met de grondslag onderzocht. Met de geo-elektrische meetmethode kan het diameterverloop over de gehele hoogte van een groutkolom in beeld worden gebracht. Door de bovenzijde van de kolommen vrij te graven zijn de meetmethoden worden gekalibreerd en vergeleken. Gemiddeld genomen komen de meetmethoden goed met elkaar overeen. De geo-elektrische meting geeft in de meeste gevallen een grotere

Dit kan leiden tot zettingen ter plaatse van het wegdek van de rijksweg en ongewenste spanningsverhogingen nabij de folie. Met behulp van 1-fase jetgrouten is het proces in deze situatie beter beheersbaar uit te voeren maar worden kleinere diameters bereikt. Een realistische diameter in zandgrond bedraagt ca. 1,1 à 1,3 m, in cohesieve grondsoorten is dit doorgaans ca. 50% minder. Bij het maken van een massief is het dus van belang om het verschil in diameters in de diverse lagen te beheersen en/of een jetgroutpatroon te kiezen waardoor mogelijke verschillen een beperkte invloed hebben op het risico van te geringe overlap en schaduwwerking.

Van ontwerp naar jetgroutproef Hierboven is aangegeven dat de grond de nodige variaties en onzekerheden geeft en dat daardoor nog geen eenduidige keuze in procesparameters kan worden gemaakt. Om deze redenen is besloten om eerst proefkolommen te fabriceren. Besloten is om deze ruim voorafgaand aan de grondverbetering uit te voeren. Dit is gedaan om het risico van stagnaties tijdens het werk te voorkomen. Het meten en beproeven van de jetgroutkolommen neemt enkele weken in beslag. Indien hieruit wijzigingen voor het ontwerp volgen geeft dit een extra onderbreking in de voortgang. Normaliter hoeft bij jetgrouten vaak enkel een diametercontrole plaats

Figuur 6 – Vervorming middenpijler onder extreme aanrijdbelasting en optredende membraankracht in folie tijdens deze belastingberekening weergegeven.

Figuur 7 – Jetgroutproef spinmeting.

Figuur 8 – Geo-elektrische metingen.

23


Figuur 10 – Impressie van de uitvoering Figuur 9 – Jetgroutpatroon.

diameter van circa 5 cm aan ten opzichte van de spinmeting. De geo-elektrische meting komt goed overeen met bovenkant van de diameters van de jetgroutkolommen. De waardes uit de spinmeting zijn dan ook een conservatieve veilige waarde. Een frequente toepassing van een dergelijke geoelektrische meetmethode zal niet haalbaar en praktisch zijn, maar voor bijzondere toepassingen heeft het zeker meerwaarde. Dit geldt met name voor kolommen tot grote diepte of in sterk wisselende grondlagen. Normaal gesproken verwacht men gereduceerde

jetgrouten t.p.v. de tussenberm van A27.

diameters in cohesieve grond. Deze proef liet echter redelijk gelijke diameters zien in de klei- en zandlagen. De verklaring hiervoor is moeilijk te geven. Waarschijnlijk komt dit omdat de opgebrachte grond hydraulisch aangebracht is en vooral de klei nog nauwelijks verdicht is en de kleideeltjes nog weinig samenhang hebben ontwikkeld waardoor de grond makkelijk te versnijden en goed te mengen is. Zowel uit monsters van de retourspoeling als uit de verse kolommen middels kernboringen verkregen proefstukken zijn sterktes en E-moduli bepaald. Van de kernen bedraagt de

gemiddelde E-modulus bijna 4000 MPa met een acceptabele 17,5% onderschrijding van 1500 MPa. Binnen de ontwerpuitgangspunten is dit passend.

Risico’s De technische risico’s zijn voor het betreffende jetgroutproces beschouwd en zijn vereenvoudigd weergegeven in tabel 2.

Uitvoering Het ontwerp is verder in detail door de uitvoerende jetgroutaannemer VSF uitgewerkt. Het jetgrout-

Tabel 2 Technische risico’s Risico/falen

Direct gevolg

Oorzaak

Beheersmaatregelen

Onvolkomen heden in jetgrout massief

Zettingen te groot, draagkracht onvoldoende

- Jetgroutsterkte te laag, te grote variaties jetgroutsterkte, discontinuïteiten jetgroutmassief Ontbrekende grote jetgroutvolumes (schaduw werking, misboringen, etc) Te kleine diameters, te grote variaties Te grote afwijkingen in verticaliteit

Proefkolommen, controle sterkte eigenschappen, beperken insluitingen/gaten < 30% (Ontwerp jetgroutpatroon) Controle metingen uitvoering, flexibel bijsturen tijdens uitvoering Proefkolommen, diameter in relatie tot jetparameters Beperkte boordieptes, meten helling (<1%), beperken inboorsnelheid, boren met weinig aandruk

Folie

Beschadiging en lekkage

Jetdrukken, te diep boren, ongelijkmatige belastingspreiding

1 m boven folie blijven, fysieke begrenzing op jetgroutmachine, Plaxis beschouwing

Rijksweg

Zettingen / rijzing wegdek

Te grote wateroverspanning, drukopbouw in bodem t.g.v. verstoppen boorgat

1-fase i.p.v. 2-fasen jetproces, visueel monitoren stroming retourvloeistof, bij verstopping direct jetgroutproces stoppen en boorgat vrijmaken/voorsnijden

Kabels & leidingen

Beschadiging, defect raken

Aanboren

Vrijgraven, tijdelijk omleggen

Horizontale drainage

Beschadiging, verstopt raken

Aanboren

Vrijgraven, tijdelijk omleggen

24


JETG RO UT FUN DERIN G VI AD UC T A2 7 I N POL D ERCON ST RUC TI E VAN FO LI E

te controleren. Ter plaatse van de middenpijler zijn daarop kleine aanpassingen doorgevoerd op de secundaire en tertiare kolommen. Na vervaardiging van elk funderingsblok zijn kernboringen uitgevoerd als productcontrole. In figuur 10 is een impressie gegeven van de uitvoeringswerkzaamheden ter plaatse van de pijler in de tussenberm van de A27.

Figuur 11 – Beeldscherm GPS-navigatie voor funderingsmachine.

patroon is opgebouwd uit primaire jetgroutkolommen die als eerste worden vervaardigd. Daarna de secundaire en als laatste de tertiaire (vul) jetgroutkolommen. Richtdiameters van de primaire- en secundaire jetgroutkolommen bedragen 1,1 m en voor de tertiaire (vul) jetgroutkolommen 1,3 m. De kolommen worden in een driehoek stramien gepositioneerd waarbij de hart op hart afstand ca. 0,9 m bedraagt. De lengte van de jetgroutkolommen varieert van 4,04 m à 4,73 m ter plaatse van de middenpijler, 9,95 m à 7,68m ter plaatse van het landhoofd Noord tot 5,16 m à 6,21 m ter plaatse van het landhoofd Zuid. Bovendien verloopt de folieconstructie in diepte niveau. In figuur 9 is het jetgroutpatroon van de landhoofden en pijler weergegeven. Gedurende het werk zijn in vele primaire kolommen spinmetingen uitgevoerd ter controle. Dit om afwijkingen in diameters van de kolommen

%Tabel 3

Een geheel andere nieuwigheid is de toepassing van GPS-navigatie op de funderingsmachine voor de maatvoering. Zie figuur 11. Normaalgesproken worden piketten of een bouwraam met spandraden toegepast. Bij grote bouwputten of werken op het water is maatvoering een lastige en intensieve bezigheid. Bij jetgrouten valt dat over het algemeen enigszins mee, maar de vele machinebewegingen in combinatie met de retourstroming maken de kans op fouten wel groter. Om deze reden heeft VSF gekozen voor een GPS-systeem, waarbij de Autocad-gegevens worden ingelezen. Hiermee kan de machine van punt naar punt worden genavigeerd. Nametingen tonen aan dat dit sneller is en minimaal zo nauwkeurig als de eerder genoemde systemen, maar met minder faalrisico. In tabel 3 zijn de toegepaste en gemeten parameters samengevat.

Tot slot Al met al kan worden geconcludeerd dat een bijzondere funderingsconstructie is gecreëerd om voldoende draagkracht te verkrijgen in inhomogene en geroerde grond boven een folieconstructie. Door de keuze van de opdrachtgever om dit in een bouwteam op te pakken is een samenwerking tot stand gekomen waar de kennis is gebundeld om tot een

Toegepaste en gemeten parameters

Toegepaste parameters

Eenheid

Primaire en seculaire jetgroutkolommen

Tertiaire (vul) jetgroutkolommen

Cementgehalte Cementtype Wcf Treksnelheid Druk

kg/m3 cm/min bar

≥ 300 Hoogoven CEM III B 42,5 0,9 20 450

≥ 300

Eenheid

Gemiddeld

Standaard deviatie 0,13 0,20 0,18

Gemeten parameters primaire kolommen Diameter

Landhoofd zuid Landhoofd noord Pijler

m

1,19 1,03 1,55

Gemiddelde waarden

Druksterkten MPa

Splijtreksterkte kN/m2

E moduli kN/m2

Landhoofd zuid

15,73

2,0 3

5692

Landhoofd noord

21,47

2,46

6966

9,46

1,15

3196

Pijler

25

0,9 20 480


optimaal resultaat te komen. Specialisten van Movares, Heijmans Beton- en Waterbouw en Volker Staal en Funderingen hebben zo in relatief korte tijd het ontwerp aangepast en in een snelle bouwtijd gerealiseerd. Bij het viaduct over de A27 is gebleken dat grondverbeteringstechniek in de vorm van jetgrouten een prima alternatief is om een fundering boven een folieconstructie te kunnen realiseren.

Literatuur [1] J.C.W.M. de Wit, P.J.Bogaards, O.S. Langhorst, B.J. Schat, R.D. Essler, J. Maertens, B.K.J Obladen, C.F. Bosma, J.J. Sleuwaegen, H. Dekker: Design and Construction of a metrostation in A’dam, challenging the limits of jetgrouting, Design and validation of valdation of jetgrouting fot the Central Station A’dam, 14th European Conference on Soil Mechanics, Madrid, 2007. [2] B.J. Schat, A. Bots, O.S. Langhorst, Innovative retaining wall with jetgrout for new metrotunnel underneath Amsterdam Central Station. RECT te Toronto, 2007. [3] J.J. Sleuwaegen, H. Dekker: Anwendung des Jetgrout Verfahrens unter dem Hauptbahnhof Amsterdam unter besonderen technischen und geologischen Randbedingungen, 13e Darmstädter Geotechnik Kolloquium, Grundbautag Technische Universität Darmstadt, 2006. [4] J.C.W.M. de Wit, P.J.Bogaards, O.S. Langhorst, B.J. Schat, R.D. Essler, J. Maertens, B.K.J Obladen, C.F. Bosma, J.J. Sleuwaegen, H. Dekker: Uitvoering van de sandwichwand onder Amsterdam Centraal Station, Geotechniek juli 2006, nr 3, blz. 28-33. [5] J.C.W.M. de Wit, P.J.Bogaards, O.S. Langhorst, B.J. Schat, R.D. Essler, J. Maertens, B.K.J Obladen, C.F. Bosma, J.J. Sleuwaegen, H. Dekker: Ontwerp van de sandwichwand onder Amsterdam Centraal Station, Geotechniek april 2006, nr 2, blz. 26-31. [6] J.M. van Esch, A.F. van Tol, H.R. Havinga, A.M.W. Duijvestijn, B.J. Schat, J.C.W.M. de Wit: Funcional analyses of jetgrout bodies base don Monte Carlo simulations, 11th Int. Conf. On Computer Methods and Advances in Geomechanics, Torino, Italy, 2005. [7] A.M.W. Duijvestijn en B.J. Schat: Een kanaal onder het Centraal, cement 2001, nr 3, blz 41-47. [8] Grondmechanica Delft, Wrijving zandkunststofvliezen, september 1991. [9] CUR174, Geotextielen in de waterbouw, januari 1995. 쎲

Stalen Buispaal: efficiënte oplossing in de kleine ruimte

ing. H.F.C. Weijde (Geo)advies & Expertise

ing. J. van der Sluis v/h Mos Grondmechanica b.v.

ing. R.J. Schippers Mos Grondmechanica B.V.

Figuur 1 – Mini heistelling met inwendig valblok (lummel).

Figuur 2 – Paalvoet- en buisverbindingen.

Inleiding Inwendig geheide stalen buispalen worden al lange tijd toegepast in onze dagelijkse bouwpraktijk. De toepassing ervan zal in Nederland, onder andere door de toenemende druk op efficiënt gebruik van de beschikbare ruimte (voornamelijk in binnenstedelijk gebied) ongetwijfeld verder toenemen. Stalen buispalen kunnen worden toegepast waar sprake is van een beperkte werkhoogte, zoals bijvoorbeeld op fabrieksterreinen, in gebouwen of onder hoogspanningslijnen, of op moeilijk bereikbare locaties, zoals uitbouwen aan bestaande panden of tuinmuren. Dit paaltype kan bovendien succesvol worden toegepast op plaatsen waar het veroorzaken van overlast door heitrillingen ontoelaatbaar is. Stalen buispalen zijn tenslotte uitermate geschikt om constructies waarop bijzondere belastingen werken (zoals druk-, trekbelasting in combinatie met horizontale belasting en/of (kop-)momenten) zoals bijvoorbeeld geluidsschermen, offshore constructies, leidingbruggen, etc. te funderen.

In dit artikel wordt ingegaan op alle uitvoeringsen ontwerpaspecten die een succesvolle toepassing van het systeem garanderen.

Algemene beschrijving van het systeem Stalen buispalen worden opgebouwd uit een of meerdere segmenten. De buis is aan de onderzijde veelal afgesloten met een gelaste stalen voetplaat, die al dan niet iets uitsteekt. De voetplaat moet voorkomen dat er tijdens de installatie grond en/of water in de buis komt. De verschillende buissegmenten worden aan elkaar gelast. Meestal wordt een trompverbinding gebruikt. De tromp wordt tijdens het heien aan de bovenzijde gehouden. De inwendige diameter van deze tromp is gelijk of iets groter dan de uitwendige diameter van de inkomende buis. De verbinding wordt door (elektrisch) lassen tot stand gebracht. De range van (standaard)diameters voor stalen

26


buispalen die inwendig worden geheid kan variëren van minimaal Ø 168 mm tot maximaal Ø 609 mm. Afhankelijk van de plaatselijke omstandigheden, kunnen de segmentlengtes worden aangepast. Doorgaans worden segmentlengtes tussen 0,5 m en 3,0 m toegepast. De buis wordt met een inwendig valblok (of lummel) op diepte geheid (zie figuur 1). Daartoe wordt een heiprop van droge beton, grind of grof zand onderin het onderste buiselement aangebracht. De prop brengt de energie van het valblok over naar het onderste paalsegment. De diameters tot Ø 273 mm, kunnen ook met een snelslaghamer of een heirobot worden geheid. Na het op diepte komen van de buis wordt deze voorzien van een kopwapening en gevuld met beton. In de volgende hoofdstukjes wordt op de verschillende onderdelen van het paalsysteem ingegaan.

Samenvatting Inwendig geheide stalen buispalen vormen een efficient funderingssysteem wanneer er restricties gelden met betrekking tot werkruimte of trillingsoverlast. De mogelijkheden van het systeem zijn groot, maar niet oneindig. In dit artikel wordt een complete beschrijving gegeven van het systeem en wordt de nodige aandacht besteed aan het ontwerp en de wijze van uitvoering. Het belangrijkste doel van het artikel is om een compleet beeld te schetsen van de uitvoeringspraktijk, waarmee zoveel mogelijk kan worden voorkomen dat er problemen

ontstaan tijdens de uitvoering bij toepassing van het systeem. Eerst worden alle benodigde onderdelen voor de installatie onder de loep genomen en wordt de afwerking van de paal behandeld. Vervolgens wordt ingegaan op mogelijke oorzaken voor problemen tijdens de installatie. Verder wordt aangegeven welke oplossingen er zijn, mochten er onverhoopt toch problemen ontstaan. Tenslotte wordt ingegaan op de geotechnische en constructieve ontwerpaspecten zoals (spannings)corrosie waarmee rekening dient te worden gehouden.

De stalen buis De te hanteren dikte van de stalen buis is meestal afhankelijk van de verwachte zwaarte van het heiwerk en niet van de eisen die er vanuit het toekomstig gebruik van de paal aan worden gesteld. Omdat iedere extra millimeter benodigde wanddikte een behoorlijke invloed heeft op de prijs wordt vaak de ondergrens opgezocht, waardoor er soms in de uitvoering problemen ontstaan. Bij de bepaling van de minimaal benodigde wanddikte spelen o.a. de gemeten sondeerweerstand, de grondwaterstand en lengte en diameter van de paal een belangrijke rol. In het algemeen moet ernaar worden gestreefd om de verhouding tussen diameter en wanddikte (D/ t ) kleiner dan 60 te houden (bijvoorbeeld voor een buis 356 mm wordt een minimale wanddikte van 356 / 60 = 6 mm geadviseerd). Wanneer zwaar heiwerk wordt verwacht, dan is het verstandig om wat meer zekerheid (extra wanddikte) in te bouwen. Om materiaal te besparen wordt vaak naar boven toe met een geringere wanddikte (verjonging) volstaan. De verbinding tussen de losse elementen wordt meestal gelast, waarbij een opgetrompte verbinding of toepassing van een bandje met een hoeklas of V-naad (zie figuur 2). Bij wanddiktes tot circa 10 mm kan een opgetrompte verbinding worden gekozen. Het voordeel hiervan is dat de buizen altijd rond zijn, zodat de buizen altijd passen bij het op elkaar plaatsen. Voor getrompte buizen mag geen al te hoge staalkwaliteit worden gebruikt, omdat deze te bros zijn. Vooral op de lassen zal dan snel breuk kunnen optreden. Tijdens het heien ontstaan bij opgetrompte verbindingen nogal grote excentrische krachten in de las, waardoor deze minder sterk is. Bij wanddiktes groter dan 10 mm wordt vaak een ‘bandje’ in combinatie met een hoeklas of een V-naad gekozen. Indien een V-naad wordt toegepast, wordt een vooropening van ca. 2 mm aangehouden. Bij grotere wanddikten kan een backing worden aangebracht. Dit is een 2 mm dikke stalen strip die schuin afgeknipt is, zodat hij altijd passend in de buis kan worden aangebracht.

Figuur 3 – Schroefverbindingen.

Deze dient als achterafsluiting van de lasnaad tijdens het lasproces. In situaties waarbij geen open vuur en/of vonken is toegestaan, zoals bijvoorbeeld bij (petro-) chemische installaties, kunnen buizen met stalen schroefverbindingen worden gebruikt (figuur 3).

De voetplaat De voetplaat heeft slechts een gronden waterkerende functie. De dikte ervan wordt op praktische gronden gekozen. De diameter wordt meestal 10 a 20 mm groter gekozen dan die van de buis. Dit is gemakkelijk voor het laswerk van de plaat aan de buis; er kan eenvoudig een hoeklas worden gelegd. Bovendien verloopt het heiwerk er wat gemakkelijker door, omdat de schachtwrijving gedeeltelijk wordt beperkt.

De heiprop De functie van de heiprop is het effectief overdragen van energie vanuit het heiblok naar de stalen buis. Om te voorkomen dat de voetplaat kapot wordt geslagen, wordt er in de buis een heiprop aangebracht met een hoogte van ten minste twee maal de buisdiameter. Wanneer zwaar heiwerk wordt verwacht, dan wordt soms een langere prop gekozen. Een heiprop die zich dicht onder een lasverbinding bevindt, spreidt ongelijke trekspan-

27

GEOT ECH NIE K – April 2012

ningen onvoldoende over de lasverbinding. Indien over een langer traject hoge conusweerstanden gepasseerd moeten worden, dan wordt een heiprop aangebracht tot 0,5 à 1 m boven de eerste lasverbinding van de buizen, waardoor trekspanningen op de overgang van de buissegmenten (lasverbinding) gelijkmatiger worden gespreid. De heiprop wordt opgebouwd uit droge betonspecie met een hoog percentage grind, bijvoorbeeld 1 deel cement, 1 deel zand en 4 delen grind. Het grind moet wat grof zijn en liefst scherp, bijvoorbeeld gebroken grind of zeegrind. Sommige heibedrijven gebruiken slechts grind, grof zand of een mengsel hiervan. Het is belangrijk dat de materialen droog zijn. De specie mag beslist niet te nat worden, omdat deze anders tijdens het heien verweekt, waardoor het valgewicht erin zakt en aan effectiviteit inboet. In het ergste geval gaat de propwerking verloren en kan de voetplaat worden losgelagen. Er moet dus goede zorg worden besteed aan de opslag van dit materiaal.

Het valblok De diameter van het valblok moet ongeveer 4 cm kleiner zijn dan de inwendige buisdiameter. De onderkant kan het beste iets worden afgeschuind, bijvoorbeeld 20° met de verticaal, over een hoogte van ca. 5 cm. Er zijn ook heibedrijven die de voorkeur geven aan een bolle onderkant.

De zwaarte van het blok wordt mede bepaald door de beschikbare werkhoogte en -ruimte. Bij voorkeur moet een zo zwaar mogelijk blok worden gebruikt, liefst met een kleine valhoogte. Lange blokken zijn effectiever dan korte (ze ‘trekken’ beter). Door de trefsnelheid van het blok op de prop laag te kiezen vermindert de kans op het kapotslaan van de buis of het losslaan van de voetplaat. In het verleden werden de blokken veelal gemaakt van afgedankte schroefassen van schepen. Tegenwoordig worden veelal met lood gevulde stalen buizen gebruikt, die kunnen worden geschakeld. Het toepassen van geschakelde blokken maakt het ook mogelijk om te beginnen met een kort blok, zodat beter in ruimtes met een beperkte werkhoogte kan worden gewerkt.

Het heien De buis, al dan niet voorzien van een voetplaat, wordt met een waterpas verticaal en op de juiste plaats afgesteld. De segmenten moeten goed in de lijn van de as van de paal op elkaar worden geplaatst, anders bestaat het risico dat de paal verloopt of kapot wordt geslagen. Vervolgens wordt de heiprop op de eerder

beschreven manier aangebracht. Als de heiprop verdicht is, wordt er op de heidraad, ter hoogte van de bovenkant van de buis een merkteken op de draad aangebracht. Deze dient om de machinist te laten zien waar hij moet remmen, de valhoogte van het blok zichtbaar en meetbaar te maken en om te kunnen zien of de heiprop nog in tact is. Als het merkteken langzaam onder in de buis verdwijnt, dan zal de heiprop bezig zijn te verweken. Dit kan worden veroorzaakt doordat er lekkage is ontstaan door het los slaan van een buislas of de voetplaat. Als de voetplaat wordt losgeslagen kan grind en/of specie worden bijgevuld en een nieuwe prop worden opgebouwd. Het afstorten moet dan wel op dezelfde dag plaatsvinden. Voor met heien wordt begonnen moet het valblok goed centrisch in de buis worden gehangen, zodat de heiprop symmetrisch en homogeen kan worden opgebouwd. Tijdens het heien kan de paal wat verlopen, dus horizontaal verplaatsen, scheef en/of krom de grond in gaan. Dit moet goed in de gaten worden gehouden. Zo nodig moet de stelling worden versteld om het blok weer te centreren. Er worden tegenwoordig steeds meer heiautomaten gebruikt, waarmee de valhoogte is in te stellen. Door toepassing van een heiautomaat zijn

hogere haalsnelheden mogelijk, waardoor het aantal slagen per tijdseenheid toeneemt. De paal blijft meer in beweging. Dit in combinatie met een zwaar heiblok leidt tot lagere slagwaardes (kalenderwaardes).

Het afwerken van de palen met beton en wapening De stalen buis wordt meestal van boven af gevuld met betonspecie. Voordat het vullen begint, moet worden gecontroleerd of de buis droog is, dat wil zeggen dat er geen water in staat. Als het beton in water valt, dan zal het snel ontmengen. De zwaarste delen bezinken het snelst, zodat het cement bovenin komt te zitten. Dit leidt dan tot een zogenaamde schuimkop. De betonkwaliteit bovenin de paal is dan slecht en onderin treedt nauwelijks verharding op. De controle of zich water in de stalen buis bevindt geschiedt visueel met behulp van een (zak-)lamp en/of akoestisch door middel van het laten vallen van een bijvoorbeeld grind in de paal. Daarnaast dient gecontroleerd te worden of er zich geen vreemde objecten in de paal bevinden, zoals houten balken, straatklinkers, trottoirtegels, plastic, etc. Als de paal over de volledige lengte wordt gewapend, dan wordt de wapening voorafgaand aan het storten geplaatst. Een groot deel van het cement zal aan de (droge) wapening gaan hangen, waardoor het beton onderin de paal dan te schraal wordt, wat een lagere betonkwaliteit oplevert. Deze ontmenging kan deels worden tegen gegaan door voorafgaand aan het storten een emmer cementgrout in de paal te gieten, waardoor de wapeningskorf wordt vertind (bevochtigd). Wanneer de paal alleen met een kopnet wordt gewapend, dan wordt deze meestal achteraf na het storten van het beton geplaatst (zie figuur 5). Dit moet bij voorkeur gebeuren door de wapening met de hand op diepte te drukken. Indien dit niet gaat kan dit worden gedaan met behulp een klein trilapparaat. Op het moment dat de specie wordt gestort, dan is het in feite een suspensie. Alle deeltjes zweven in de specie, waardoor deze zich gedraagt als en vloeistof. De speciedruk is dan op alle hoogten ongeveer gelijk aan de vloeistofdruk (h x γbeton). Na verloop van tijd bezinken de deeltjes, zonder dat er ontmenging kan optreden. Het beton gaat zich zetten. De verticale druk is dan gefaseerd (zoals bij grond) en wordt gelijk aan de som van de waterdruk en de korrelspanning. Het gevolg is echter dat hierdoor water wordt verplaatst, wat wil uittreden. De weg van de minste weerstand daarvoor is naar boven, meestal langs de wapeningstaven. Dit verschijnsel wordt bleeding genoemd. Het water

Figuur 4 – Heistelling met makelaar.

28


S TAL E N B U IS PA AL: E F F ICIË NTE OP LO S S ING I N D E K L E I N E R U I MT E

dat achterblijft in de gezette specie wordt geconsumeerd voor de verharding van het beton. Bleeding en/of ontmenging kan bevorderd worden door intrillen van de wapening of het te lang trillen van het beton. Bleeding kan worden tegengegaan door zo weinig mogelijk water te gebruiken. Dit kan door bijvoorbeeld een plastificeerder toe te voegen, waarbij wordt uitgegaan van specie met een blanco zetmaat van 100 mm. Ook het toevoegen van meer fijne delen, zoals bijvoorbeeld fijner grind (nominaal 16 mm, spramexbeton), vliegas of een fijner cement, kan de bleeding beperken. Het intrillen van wapening of het verdichten van de specie moet waar mogelijk worden vermeden. Een plastificeerder heeft in dit verband het nadeel dat er vrij veel lucht in het beton komt te zitten, wat nadelig is voor de eindsterkte van het beton.

Figuur 1 – Afwerking paalkop met wapeningsnet.

Uitvoeringsproblemen kapot heien van de buis Het kapot heien van de stalen buis kan verschillende oorzaken hebben. Het komt in de praktijk maar zelden voor dat de oorzaak van heischade te wijten is aan één specifieke factor. In de praktijk zal meestal een combinatie van meerdere factoren de oorzaak zijn.

Onvolkomenheden in het basismateriaal Vaak worden gebruikte stalen buizen toegepast, bijvoorbeeld van pijpleidingen of gesloopte raffinaderijen. Deze kunnen aan de buitenzijde niet zichtbare gebreken vertonen, bijvoorbeeld slijtage of corrosie. Aan deze buizen is ook vaak gelast. De invloed hiervan op de staalkwaliteit is meestal onbekend. Het is niet uitgesloten dat daardoor restspanningen in de buiswand aanwezig zijn. De buizen zijn ook vaak roestig, waardoor zwakke plekken niet opvallen.

brand, waardoor er slechts aan één buis is gelast of juist een te hoog voltage van het lasapparaat in combinatie met (te) dunne wanddikte(s), waardoor de buis wordt doorgelast (het motief om een hoger voltage toe te passen is om sneller met lassen klaar te zijn). Door te dikke lassen kunnen ook hoge restspanningen in de buiswand ontstaan.

Gelaagdheid van de ondergrond Door het afwisselend gelaagdheid van dichtgepakte zandlagen en slappe lagen, kan de buis tijdens het heien plotseling doorschieten. Dit geeft grote trekspanningen in de buis, waardoor de buis net onder of boven een las kan scheuren. In dichtgepakte zandlagen kan de buis ook worden vastgehouden (kleef). Ook dit veroorzaakt grote trekspanningen en vermoeiing tijdens het heien.

Slechte opbouw van de heiprop Zwaar heiwerk Hierdoor kan vermoeiing van het materiaal ontstaan, met brosse breuk als gevolg. Ook kan het staal van de wand ter plaatse van de heiprop door de te hoge ketelspanning gaan uitbuiken en daardoor scheuren. Dit gebeurt vaak indien men niet tijdig de heiprop ‘ververst’.

Obstakels in de grond Doordat de voetplaat afschampt op ondergrondse obstakels, zoals puin, funderingsresten, bomen in veenlagen, kan de paal verlopen. Dit kan grote buigspanningen in de buis veroorzaken. Gebrekkige kwaliteit van de lassen Hierdoor is er geen goede verbinding tussen de verschillende buissegmenten. Dit kan worden veroorzaakt doordat de lassen niet goed zijn inge-

Door een te natte heiprop kunnen hoge spatkrachten in ontstaan, omdat de klap door het aanwezige water, dat niet samendrukbaar is, direct op de buiswand wordt overgedragen.

Het niet in één lijn plaatsen en lassen van de buissegmenten Excentrische belasting van de buissegmenten leidt tot een onevenredige spanningsverdeling over de doorsnede, waardoor de lassen kunnen scheuren.

paaloppervlak: σt = v × Zp / A De valsnelheid kan worden bepaald uit: v=c×√2×g×h Waarin: c reductiefactor voor aflopen van de trommel en wrijving van het blok in de buis [-] g zwaartekrachtsversnelling [m/s2] h valhoogte [m] De impedantie van de paal kan worden bepaald uit: Zp = A √ E × ρ Waarin : A wand doorsnede van de buis [mm2] (π × (D2 - d2) / 4) E elasticiteitsmodulus [MPa] (voor staal E = 2,1 × 105 MPa) ρ volumieke massa van het materiaal [N/mm3] (voor staal 7,85 N/mm3)

Te dicht palenplan Als palen te dicht op elkaar staan of als tussen bestaande palen moet worden geheid, treedt een hevige grondverdichting op, wat leidt tot zwaar heiwerk. Ook kunnen de palen daardoor van elkaar weglopen of zelfs naar elkaar toe lopen, waardoor de buis krom wordt. Ook dit geeft grote heitechnische problemen, zoals het vastlopen van het blok in de buis.

Verkeerde valhoogte van het heiblok Als de valhoogte te groot is, dan treden zeer hoge trekspanningen op in het staal. Ter controle hiervan kan een eenvoudige berekening worden gemaakt, die een goede indicatie geeft van de optredende staalspanning. Deze is afhankelijk van de valsnelheid, de impedantie van de paal en het

29


Uitvoeringsproblemen; kromme en/of scheefstaande stalen buispalen Inwendig geheide stalen buispalen bieden de mogelijkheid om een eventuele schoorstand en/of kromming waar te nemen, voorafgaand aan het afwerken van de paal. Dit in tegenstelling tot andere

(geprefabriceerde) paalsystemen. In het algemeen worden de Stalen Buispalen axiaal op druk of trek belast. Als de paal na het heien echter niet volkomen recht is, ontstaan er ook buigende momenten in de paal. Scheef en/of krom heien van een Stalen Buispaal kan ontstaan door:

Moeilijke werkomstandigheden Dit paalsysteem wordt vaak toegepast onder uitdagende omstandigheden. Er is vaak sprake van beperkingen in de omstandigheden. Er moet bijvoorbeeld onder een trap, in een toilet of in een kelder worden gewerkt, waardoor het te lood plaatsen (en houden) van de paal zeer moeilijk is (ondanks toepassing van een waterpas).

Aanwezigheid van bestaande paalfunderingen en obstakels In het geval van de aanwezigheid van bestaande paalfunderingen lopen nieuw te heien palen vaak weg in richting de bestaande palen . De verklaring van dit fenomeen kan worden gezocht in het feit dat in de grond tussen de bestaande paal en de in te heien paal, het water wordt belemmerd om snel te kunnen afvloeien, waardoor eerder een toestand van wateroverspanning optreedt. Hierdoor wordt de horizontale weerstand (sterk) van de grond verminderd.

Gebreken aan gebruikte materialen Soms blijken de buissegmenten niet haaks afge-

zaagd te zijn, waarbij het buissegment met aangelaste voetplaat niet te lood blijft tijdens het inbrengen. Soms is de trompverbinding te krap of te ruim uitgevoerd. In beide gevallen is geen goede rechte verbinding mogelijk. Tenslotte kan er sprake zijn van restspanningen in de buis ten gevolge van het lassen, waardoor deze krom kan trekken.

Geologische opbouw van de ondergrond Soms kan er sprake zijn van niet horizontale laagscheidingen in de ondergrond. Doordat vaak in of nabij bestaande gebouwen wordt gewerkt kan er sprake zijn van geroerde grondomstandigheden, waardoor de palen niet rondom dezelfde steun vanuit de ondergrond ondervindt en scheef of krom kan gaan staan.

Onzorgvuldig werken Soms worden de palen niet goed te lood geplaatst doordat geen gebruik wordt gemaakt van een waterpas, maar op het oog te werken. De panden waarin gewerkt wordt staan niet per definitie te lood. Het is daarom praktisch niet goed mogelijk om de buissegmenten die volgen in één rechte lijn te plaatsen.

Uitvoeringsproblemen; herstellen van heischade aan de paal. Een gescheurde buis of een losgeslagen voetplaat kunnen veelal worden herkend aan een slechte

zakking. Een paal die kapot geslagen wordt, geeft bovendien op het moment van bezwijken een afwijkend geluid. Een ervaren heibaas herkent direct hieraan dat de paal is ‘kapot geheid’. Wanneer de schade beperkt is en er slechts een kleine lekkage is ontstaan, dan kan na het intreden van grondwater in de paal een plonsgeluid worden waargenomen tijdens het inheien als het blok in het water valt. Het heien moet onmiddellijk worden gestopt en de buis moet worden geïnspecteerd om de oorzaak van de problemen vast te stellen. Veelal is de onderste las of de las direct daarboven bezweken. Met de inspectie moet worden vastgesteld of beide buisdelen nog in elkaar zitten en of er grond en water zijn binnengedrongen. Wanneer de buis niet vervuild is en de buis niet noodzakelijk dieper behoeft te worden doorgeheid, kan de paal worden afgestort. Dit moet wel op zeer korte termijn gebeuren, om te voorkomen dat de buis later alsnog vol met water en/of grond loopt. Het binnenstromen van water in combinatie met zand vanuit de draagkrachtige laag kan leiden tot ontspanning in deze laag. Als een las wordt losgeslagen, zal de buis veelal vollopen met grond en water. Als dit niet te snel gebeurt, kan de buis het beste tot aan de rand worden vol gezet met water, zodat hij niet al te erg vervuilt. Door het heiblok een paar keer bovenop de buis te laten vallen moet het gedeelte boven de breuk worden aangedrukt. De ingedrongen grond moet door pulsen of afpompen worden verwijderd. Om te voorkomen dat opnieuw grond in de buis dringt moet de buis gedurende deze werkzaamheden tot de rand gevuld worden gehouden. Vervolgens kan de benodigde wapening worden gesteld tot ca 0,5 m boven de kapot geheide las. Hierna wordt onderwaterbeton (hydrocrete) in de buis gestort tot ca. 1,0 m boven de schade. Om een snellere uitharding te bereiken, wordt meestal gewerkt met een R-cement of Aluminiumcement (Calcium-aluminaat-hydraat CAH10) (NEN-EN 197-1). Nadat het beton is verhard, kan de buis worden leeggepompt en een nieuwe heiprop worden opgebouwd. Vervolgens kan de buis worden verder geheid. Indien dit constructief vereist wordt, kan een wapeningskorf van voldoende lengte en zwaarte voor het storten worden aangebracht. De heiprop wordt dan uitgevoerd als zandprop en na het heien van de paal door middel van spuiten en leegpompen van de paal verwijderd. Aansluitend wordt de wapeningskorf verlengd en wordt de paal afgestort. Als het kapot heien herhaaldelijk gebeurt, is het gewenst voortijdig maatregelen te nemen. Dit kan het geval zijn wanneer zware tussenlagen moeten

Figuur 6 – Makelaarstelling met inwendig valblok.

30


STALEN BUISPA AL : EFFIC I ËNT E O PLOSSING I N DE KLEINE RUIMTE

worden gepasseerd. Enkele tochten voor de slappe laag wordt bereikt, is dat al merkbaar door het teruglopen van de kalendering. In het zware gedeelte wil de buis bij een geringe valhoogte niet zakken. Bij een grote valhoogte zakt de buis wel, doch bestaat het gevaar dat er, bij plotseling doorschieten van de buis, te grote trekspanningen in de lassen optreden, met breuk tot gevolg. Het kan dan wenselijk zijn het heien te stoppen voordat de kalendering terugloopt en de buis over de ingeheide lengte met beton vol te storten (zgn. ‘doorheipaal’). Bij verder heien wordt de kritieke las dan altijd op druk belast, waardoor hij minder snel afscheurt. Het is wel zaak de wanddikte van het deel waarin opnieuw een prop wordt gevormd even groot te kiezen als het onderste deel.

Ontwerpaspecten: Geotechnisch ontwerp Het geotechnisch ontwerp voor inwendig geheide stalen buispalen moet worden uitgevoerd volgens NEN-EN-1997-1 (Hfs. 7). In Tabel 7.e en 7.g zijn de voor dit paaltype geldende bekende factoren opgenomen, zoals hieronder weergegeven. Paalpunt α p = 1,0 Paalvoetvormfactor β conform Figuur 7.h Schachtwrijving druk αs = 0,010 Schachtwrijving trek αt = 0,007 Als aanvullende bepaling bij berekeningen van de paaldraagkracht dient bij een relatief ver buiten de paalschacht uitstekende voetplaat (verder dan 10 mm) rekening te worden gehouden met een reductie van de schachtwrijving. Er is echter niet vastgelegd hoe groot deze reductie precies moet zijn. In de praktijk wordt daarom meestal met standaardafmetingen gewerkt, waarbij aan deze voorwaarde wordt voldaan. De standaardafmetingen met bijbehorende paalvoetvormfactor zijn weergegeven in tabel 1.

Ontwerpaspecten: Constructief ontwerp Het constructief ontwerp voor inwendig geheide stalen buispalen moet worden uitgevoerd volgens NEN-EN-1992. Hierbij dient te worden getoetst of de optredende normaaldrukspanning en/of normaaltrekspanning door de doorsnede kan worden opgenomen. Indien er sprake is van buigende momenten, bijvoorbeeld door paalmisstanden, optredende grondvervorming, of windbelastingen, dan dient de snede te worden getoetst op de meest ongunstige combinatie van normaalspanningen en buigend moment. Afhankelijk van de omstandigheden kan de aanwezigheid van de stalen buis al dan niet in de berekening van de doorsnede worden meegenomen. In de meeste gevallen zal deze toetsing worden uitgevoerd door een constructeur, zodat hier verder in dit artikel niet gedetailleerd op in wordt gegaan.

Ontwerpaspecten: Spanningscorrosie van de buis

Tabel 1 – Overzicht standaardafmetingen

Zowel gelijkstroom als wisselstroom kunnen een grote invloed op metalen hebben. Zowel onbeschermde als kathodisch beschermde constructies kunnen versneld corroderen of onderhevig zijn aan spanningscorrosie. Het traditionele Nederlandse spoornet is ingericht op 1,5 kV gelijkstroom (Direct Current). De HSL en de Betuwelijn rijden op 25 kV wisselspanning (Alternating Current). Zwerfstromen als gevolg van gelijkstroom (DC) kunnen worden veroorzaakt door retourstroom van bijvoorbeeld spoor- en tramwegen die niet via de rails, maar via de bodem en daarin liggende leidingen naar het voedingsstation terugloopt. Vooral op plaatsen waar de retourstromen een in de grond aanwezige constructie verlaten kan versnelde corrosie optreden. Daarom moet aan dit aspect, voor op buiging belaste stalen buispalen in de buurt van tram- en spoorwegen, extra aandacht worden besteed. Wanneer deze zwerfstromen niet op tijd worden onderkend en gecontroleerd, kan in korte tijd aanzienlijke corrosieschade ontstaan. Om dit te voorkomen moeten extra maatregelen worden genomen. Hiervoor geldt de norm NEN-EN-50162 ‘Bescherming tegen corrosie door zwerfstromen uit gelijkspanningssystemen’. Maatregelen kunnen worden genomen door de veroorzaker (zwerfstromen beperken), of door te voorkomen dat contact ontstaat tussen de bron en de palen, maar dat is meestal relatief duur. Een andere (en de meest gebruikte) maatregel is de aanwezigheid van de buis te verwaarlozen in de berekening, zodat zelfs volledige corrosie van de buisdoorsnede geen nadelige gevolgen heeft. Direct contact met een stroombron moet te allen tijde worden vermeden. Een recente ontwikkeling zijn enkele gevallen waarbij aan hoogspanning gerelateerde corrosie geconstateerd is, die werd veroorzaakt door wisselspanning (AC). Daardoor is er in verschillende onderzoeken momenteel veel aandacht voor AC beïnvloeding op met name stalen leidingconstructies. AC beïnvloeding op buisleidingen kan ontstaan door hoogspanningsverbindingen in de vorm van lijnen (door de lucht) of kabels (in de grond) maar ook door treinen met een AC voeding, zoals de HSL en de Betuwelijn. Zowel parallelle als kruisende leidingconstructies kunnen op verschillende manieren worden beïnvloed. De invloed op verticaal in de grond geplaatste elementen is onbekend, maar naar verwachting zal dit een stuk beperkter zijn, omdat deze niet over een grote horizontale afstand in de grond staan. Hierdoor zijn ze minder gevoelig voor zwerfstromen als

31


bijvoorbeeld leidingen of stalen damwandconstructies. Voor wat betreft de aanraakveiligheid moet rekening worden gehouden met de NPR 2760 - ‘Wederzijdse beïnvloeding van buisleidingen en hoogspanningsverbindingen’. Voor AC corrosie is momenteel in de Europese Normen eigenlijk niets vastgelegd, afgezien van een aanbeveling in de bijlage van NEN-EN-12954 ‘Kathodische bescherming van metalen constructies in de grond of in het water’. Verder kan ten aanzien van gelijkstroomcorrosie NEN-EN-50122-2: Spoorwegtoepassingen - Vaste opstellingen - Deel 2 – ‘Beschermende maatregelen tegen effecten van zwerfstromen veroorzaakt door gelijkstroomtractiesystemen’ worden geraadpleegd. Indien bij het ontwerp komt vast te staan dat een fundering in de beïnvloedingssfeer van een hoogspanningsverbinding komt te staan met kans op ontoelaatbare risico’s, dan zijn volgens de NPR 2760 berekeningen vereist.

Conclusie In dit artikel zijn de belangrijkste zaken met betrekking tot de uitvoering van inwendig geheide stalen buispalen behandeld. Stalen Buispalen vormen een efficiente oplossing voor de realisatie van funderingen onder uitdagende omstandigheden. Er is getracht een zo volledig mogelijk beeld te schetsen van de dagelijkse uitvoeringspraktijk. Dit heeft tot doel om problemen en risico’s tijdens de uitvoering zoveel mogelijk in een vroeg stadium te kunnen signaleren. Tevens is aangegeven welke oplossingen er zijn mocht er toch nog iets mis gaan. Geconcludeerd wordt dat wanneer men zich tijdens het ontwerp al terdege rekenschap van geeft van de mogelijkheden en onmogelijkheden van het systeem de uitvoeringspraktijk van Stalen Buispalen kwalitatief beter kan gaan verlopen. In de toekomst is voor dit systeem een belangrijke rol weggelegd als oplossing voor het funderen onder uitdagende omstandigheden, aangezien er steeds meer druk komt te liggen op efficiënt ruimtegebruik en steeds strenger worden eisen die worden gesteld aan de overlast die wordt veroorzaakt door het heiwerk.

Glauconiethoudende zanden Geologische context De ondergrond in Vlaanderen bestaat voornamelijk uit quartaire en tertiaire sedimenten die in de laatste 65 miljoen jaar werden afgezet. Het tertiaire tijdvak wordt gekenmerkt door een opeenvolging van transgressies en regressies van de Noordzee. Omdat glauconiet specifiek gevormd wordt in dergelijke mariene afzettingsmilieus, werden de meeste glauconiethoudende zanden dan ook afgezet tijdens het tertiair. Elke glauconietkorrel is een agglomeraat van kristalletjes, en ontstaat in microlocaties met een bijzonder milieu. Zo rot in de holten van sommige kleine schaaldiertjes het levend materiaal weg waardoor zure en zuurstofarme omstandigheden ontstaan. Glauconiet slaat hierbij neer uit een gel van aluminosilicaten. De korrels nemen de vorm aan van de binnenkant van het microfossiel, waardoor de typische gelobde vorm van de glauconietkorrels ontstaat. De sedimenten waaruit glauconiet ontstaat zijn samengesteld uit kleimineralen, mica's of veldspaten. De term glauconiet is oorspronkelijk afkomstig van het Griekse woord glaucos (γʎαυκοζ) dat blauw-

Gauthier Van Alboom Vlaamse overheid Afdeling Geotechniek

Hilde Dupont TUC Rail

Jan Maertens Jan Maertens BVBA en KU Leuven

Koen Haelterma Vlaamse overheid Afdeling Geotechniek

achtig groen betekent. De karakteristieke groene kleur van glauconiet vindt zijn oorsprong in het hoge ijzergehalte.

– Diest – Kattendijk – Lillo

De oppervlaktedelfstoffenkaart van Vlaanderen [1] die informatie geeft over de ligging van potentieel winbare delfstoffen als klei, leem en verschillende zandsoorten, brengt ook het voorkomen van glauconiethoudende zanden in kaart. Om een indicatie te geven van de toepasbaarheid van glauconiethoudende zanden in bouwkundige projecten, werd de oppervlaktedelfstoffenkaart heringedeeld op basis van de glauconietgehalten (figuur 1). Horizontale arcering licht glauconiethoudend (<5 %) Schuine arcering matig glauconiethoudend (5% tot 40 %) Verticale arcering sterk glauconiethoudend (>40 %)

EIGENSCHAPPEN VAN GLAUCONIETHOUDENDE ZANDEN

De kleurencode van de arcering verwijst naar de geologische formatie waartoe de glauconiethoudende zanden behoren. De belangrijkste formaties zijn: – Berchem tot 60% of meer

Figuur 1 – Herindeling kaart oppervlaktedelfstoffen van Vlaanderen op basis van het glauconietgehalte.

32


tot 70%, gemiddeld rond de 50% tot 40% tot 50%

Chemische samenstelling De algemene chemische formule van het mineraal glauconiet is: (K, Na)(Fe,Mg,Al)2(Si,Al)4O10(OH)2. In de algemene formule vinden we de belangrijkste elementen terug waaruit het glauconietmineraal is samengesteld. Glauconiet vertoont echter ook een grote cation exchange capacity. Dit resulteert in een hoge adsorptie capaciteit voor verschillende zware metalen, zoals As en Cr. Het glauconietgehalte van een grondmonster wordt standaard bepaald met de Frantz magnetische separator (figuur 2). Het apparaat scheidt hierbij de glauconietkorrels van de kwartskorrels met behulp van een elektromagneet. Deze scheiding wordt mogelijk gemaakt door het hoge ijzergehalte in het kristalrooster van het glauconietmineraal. A: Elektromagneet B: Toevoer grondmonster C: Trillende geleider D: Stroombron E: Stroomindicator F: Opvangbakjes

Figuur 2 – Frantz magnetische separator.

Samenvatting Glauconiet is een kleimineraal dat onder de vorm van donkergroene korrels in heel wat mariene zanden voorkomt. De korrels hebben nagenoeg dezelfde afmetingen als de deeltjes van de zandmatrix waarin ze voorkomen. Doordat glauconiet echter uit kleimineralen bestaat zijn ze veel zachter dan het kwartszand. Glauconietkorrels kunnen dan ook gemakkelijk vervormd en verbrijzeld worden. Dit heeft een belangrijke impact op de geotechnische eigenschappen en het gedrag van zandgronden met een significant gehalte aan glauconiet. Mechanische bewerkingen op glauconiethoudende zanden die resulteren in een verbrijzeling van de glauconietkorrels, zoals tunnelboringen, verdichtingswerken,

heiwerken, kunnen heel wat problemen opleveren. Het gedrag van de grond evolueert immers van zandig tot uitgesproken kleiig, en vereist dan ook aangepaste uitvoeringsmethoden. Doordat het poriënwater in glauconiethoudende zanden altijd ijzerhoudend is, zijn speciale voorzorgen nodig bij het uitvoeren van grondwaterverlagingen en retourbemalingen. Dit artikel geeft een overzicht van de aard en de geotechnische eigenschappen van glauconiethoudende zanden met specifieke aandacht voor het verbrijzelingseffect. Er wordt ook uitgebreid ingegaan op praktische problemen die zich kunnen voordoen wanneer men in dergelijke zanden werkt.

Figuur 3 – Kwartsdeeltjes (lichte kleur) en glauconietkorrels (donkere groene kleur)

Korrelverdeling Glauconiethoudende zanden bestaan uit glauconietkorrels in een matrix van kwartskorrels De afmetingen van glauconietkorrels zijn nagenoeg gelijk aan die van zandkorrels (figuur 3). Via een zeefanalyse worden glauconiethoudende zanden steeds geclassificeerd als zand. Tabel 1 geeft de vergelijking van de granulometrische eigenschappen van glauconiethoudend zand van de Formatie van Berchem en Mol zand (een zuiver kwartszand). De nagenoeg gelijke karakteristieken tonen aan dat deze glauconiethoudende zanden granulometrisch tot de zandfractie geclassificeerd kunnen worden [2]. Typisch voor het korrelverdelingsdiagram van glauconiethoudende zanden is de discontinuïteit ter hoogte van de aansluiting van de zeefkromme en de sedimentatiekromme. Op figuur 4 is duidelijk te zien dat de sedimentatiekromme een beduidend hoger gehalte aan fijne deeltjes aangeeft. Deze discontinuïteit vindt zijn oorsprong in de voorbehandeling van de sedimentatieproef. Om de fijne deeltjes van elkaar los te maken wordt het proefmonster in suspensie gebracht en daarna mechanisch geschud. Een gedeelte van de glauco-

Figuur 4 – Korrelverdeling glauconiethoudend zand.)

nietkorrels wordt daardoor verbrijzeld tot fijnere deeltjes, hetgeen resulteert in een hoger gelegen korrelverdelingscurve voor de fijnere deeltjes. Het korrelverdelingsdiagram van figuur 4 geeft 2 sedimendatiecurven weer, voor een langere en kortere duur van het schudden.

Tabel 1 – Vergelijking van de granulometrische eigenschappen van een glauconiethoudend zand en Mol zand.

Hardheid Glauconiethoudende zanden bestaan uit glauconietkorrels en kwartskorrels. Op de hardheidsschaal van MOHS heeft glauconiet een relatief lage hardheid van 2. Het mineraal kwarts heeft, met een relatieve hardheid van 7, een veel grotere weerstand tegen mechanische vervorming dan de glauconietkorrels. Wanneer de glauconiethoudende zanden onderworpen worden aan bepaalde krachtswerkingen kunnen deze korrels daarom gemakkelijk verbrijzelen. Het voorkomen van glauconiet heeft ook impact op de waarden van korrelvolumemassa en poriëngetal (zie tabel 2).

Verbrijzelbaarheid Door trillingen of mechanische bewerkingen zullen glauconietkorrels gemakkelijk verbrijzelen. Het mineraal geeft hierbij colloïdale fragmenten

33


Tabel 2 – Vergelijking van de hardheid, korrelvolumemassa en emax – emin waarde van een glauconiethoudend zand en Mol zand.

af waardoor de fijne fractie van de grond aanzienlijk verhoogt. Het effect van deze verbrijzelbaarheid is niet alleen in het korrelverdelingsdiagramma te merken (zie hoger) maar resulteert ook in typische sondeerwaarden. Doordat het penetreren van de

Figuur 6 – Sondeerdiagramma, site Astridplein te Antwerpen.

Figuur 5 – Sondeerbeeld met glauconiethoudend zand.

Figuur 7 – Korrelverdelingsdiagram van onbewerkte en bewerkte grondmonsters.

Tabel 3 – Waarde van plasticiteitsindex, korrelfracties en methyleenblauwgetal vóór en na proctorproef.

conus in belangrijkere mate door het verbrijzelen van de glauconietkorrels gebeurt krijgt men geen toename van de conusweerstand met de diepte, maar een typische nagenoeg constante qc. De toename van de fijne fractie heeft ook tot gevolg dat de plaatselijk kleef vele malen groter is dan men in zanden kan verwachten. Typische waarden van wrijvingsgetallen bedragen 4 tot 6%, zoals te zien op het sondeerdiagram (glauconiethoudend zand van de Formatie van Berchem tussen ca. 17m en 25m diepte) Ook bij proctorproeven, uitgevoerd in het laboratorium om het gedrag van de grond bij verdichting

te simuleren wordt duidelijk het effect van het verbrijzelen van de glauconietkorrels waargenomen, zoals aangetoond in tabel 3. (Het methyleenblauwgetal wordt bepaald in de methyleenblauwproef, die een onrechtstreekse maat voor het kleigehalte geeft).

Praktische problemen Geboorde tunnels Bij de aanleg van de hogesnelheidslijn tussen Brussel en de Nederlandse grens werden twee tunnels geboord tussen het Astridplein en het Damplein te Antwerpen. De 1,2 km lange tunnels werden

34


uitgevoerd met een tunnelboormachine (TBM). Tijdens de uitvoering van de eerste tunnelboring werden verschillende problemen vastgesteld, waaronder een verminderde vooruitgang van de TBM. Belangrijke hoeveelheden grond met een uitgesproken kleikarakter kleefden aan het graafrad en aan de ontzandingsinstallatie werd vastgesteld dat er zich in het afgevoerde zand grote hoeveelheden, zeer cohesieve kleibrokken bevonden. Bij voorafgaandelijk grondonderzoek werden echter geen kleilagen onderkend. De tunnel werd geboord doorheen de glauconiethoudende zanden van Antwerpen, met een glauconietgehalte tot 60%. Om de oorsprong van de kleibrokken te


Figuur 9 – Afvoer drainageleidingen via overloop.

Figuur 8a/b – Microscopisch beeld: a. natuurlijk monster; b. na mechanische proeven.

achterhalen werden verschillende bijkomende proeven op de werf en in het laboratorium uitgevoerd [3].

Proefcampagne tunnelboring Astridplein - Damplein Terreinproeven Bijkomend grondonderzoek werd uitgevoerd op de plaats waar de verminderde vooruitgang van de TBM werd vastgesteld. Dit grondonderzoek gaf vergelijkbare resultaten als het voorafgaandelijk grondonderzoek. De diepsonderingen geven in de glauconiethoudende zanden een conusweerstand van 12 à 14 MPa en een wrijvingsgetal van 5 à 7 %, zie figuur 6.

Tabel 4 – Waarden kleifractie en plasticiteitsindex voor ontnomen monsters

Laboratoriumproeven Laboratoriumproeven werden uitgevoerd op de glauconiethoudende zanden van Antwerpen waarbij de beproefde monsters resp. afkomstig waren van de tunnelboor (ontnomen in de ontzandingsinstallatie en transportband), uit de diepboring en uit de nabijgelegen bouwput aan het Astridplein. De natuurlijke monsters gaven de typische korrelverdeling voor de zanden van Antwerpen met een kleifractie van minder dan 5%. Het glauconietgehalte ligt tussen de 35 en 65%. De plasticiteitsindex kon niet bepaald worden. Om de impact van het boorproces op het glauconiethoudend zand na te gaan werden een aantal mechanische proeven, met name de schuifproef en de wringproef uitgevoerd in het laboratorium. Bijkomend werd de invloed van de bovenbelasting, respectievelijk 200 en 450 kPa, en de bewegingsrichting in het schuifapparaat nagegaan (tabel 4). Na 20 heen- en weergaande bewegingen werd ter hoogte van het schuifvlak een deelmonster ontnomen waarvan de korrelverdeling werd bepaald.

De mechanische proeven op de glauconiethoudende zanden blijken de eigenschappen van het materiaal aanzienlijk te wijzigen. Na het uitvoeren van de schuifproef tonen korrelverdelingsanalyses op monsters genomen in het schuifvlak een verhoging van de kleifractie tot 20%, wat meer dan het vijfvoud is van de natuurlijke grondmonsters. Het verschil in bovenbelasting van 200 en 450 kPa bij de schuifproef heeft geen significant effect op de resultaten. Het uitvoeren van de wringproeven geeft soortgelijke resultaten als de schuifproeven. Door de wringproeven worden de glauconietkorrels nog meer vermalen wat resulteert in grotere kleifracties en een vermindering van het glauconietgehalte. De bovenbelasting speelt hier wel een rol. De monsters na de wringproeven met een bovenbelasting van 450 kPa hebben de grootste kleifractie van 26 en 29% en plasticiteitsindex 18 en 26%. De richting waarin de schuifproef wordt uitge-

35


voerd (heen en weer of draaien in één richting) heeft geen effect op de resultaten. De monsters van de tunnelboor (zowel de voorzeef als de transportband) geven een zeer hoog kleigehalte in combinatie met een duidelijke zandfractie. Deze samenstelling wijkt af van de gebruikelijke korrelverdeling van de zanden van Antwerpen. Maar toont veel overeenkomst met de korrelverdeling van de stalen na het uitvoeren van de schuif- en wringproeven. Bovendien blijkt er een negatieve correlatie te bestaan tussen het glauconietgehalte in het totaal monster en het kleigehalte, het kleigehalte neemt af wanneer het glauconietgehalte in het totaal monster toeneemt. De monsters werden ook voor en na de uitvoering van de mechanische proeven microscopisch bekeken. Er kon duidelijk worden vastgesteld dat de glauconietkorrels na de uitvoering van de proeven voor een deel vermalen waren.

Uitvoeringsmodaliteiten Om de vooruitgang van het boorschild te verbeteren werd in de praktijk een kleinere druk in het boorschild aangehouden. Deze drukvermindering is echter beperkt omdat instorting van het boorfront of overmatige zettingen van de grond in elk geval diende te worden verkomen.

Grondwaterbeheersing Het poriënwater in glauconiethoudende zanden is altijd ijzerhoudend. Omdat er bij de beluchting van ijzerhoudend water ijzeroxydes ontstaan moeten er altijd speciale voorzorgsmaatregelen worden genomen bij de uitvoering van een grondwaterverlaging in glauconiethoudende zanden, het aanbrengen van een drainering of het uitvoeren van een hervoeding met water afkomstig uit glauconiethoudende zanden. GRONDWATERVERLAGING

Bij het uitvoeren van een grondwaterverlaging moeten de nodige voorzorgen worden genomen om te voorkomen dat het opgepompte water belucht wordt. Dit betekent: Bemalingsputten dienen te worden voorzien van een zo kort mogelijke filter om te voorkomen dat er water via de filter in de put kan vallen. Het waterpeil in de bemalingsputten behoort nooit verlaagd tot onder de bovenkant van de filter Er moet ten alle prijzen worden voorkomen dat de pomp lucht kan happen. Ook bij het lozen van het opgepompte water wordt best vermeden dat het opgepompte water sterk belucht wordt. Bij beluchting van ijzerhoudend water ontstaan ijzeroxides die niet alleen aanleiding geven tot verkleuring maar die kunnen leiden tot een verstopping van de afvoerleidingen. DRAINERINGEN

Bij drainageleidingen kan beluchting van het af te voeren water worden beperkt door het volledig drainagemassief permanent onder water te houden. Dat kan op relatief eenvoudige wijze worden gerealiseerd door de afvoer van een drainageleiding te laten plaatsvinden via een overloop, welke zich boven de bovenkant van het drainagemassief bevindt, zie figuur 9. RETOURBEMALING

Bij het uitvoeren van een retourbemaling met water dat in glauconiethoudende zanden wordt onttrokkent, moet er ten allen prijze worden voorkomen dat het water in de onttrekkingsputten, de verbindinggsleidingen en de retourputten belucht wordt. Dit betekent dat: Onttrekkingsputten moeten worden uitgevoerd met een voldoende korte filter en dat het water-

peil in de onttrekkingsput nooit te ver mag worden verlaagd. Verbindingsleidingen en de retourputten altijd onder druk moeten worden gehouden. Alle leidingen volledig ontlucht moeten worden vooraleer de retourbemaling in werking gesteld wordt. Praktijkervaring opgedaan bij de bouw van de Berendrechtsluis en in de Antwerpse regio heeft geleerd dat retourputten bij beluchting van het water na enkele dagen tijd verstopt raken en dat het rendement van de retourputten na een verstopping altijd afneemt. Bij het uitvoeren van een retourbemaling met water dat in glauconiethoudende zanden onttrokken wordt is het dus van groot belang dat de werking van de retourbemalingsinstallatie continu en in detail gecontroleerd wordt, zodat een beluchting van het water snel kan worden opgespoord. Omdat er altijd een minimale beluchting van het afgepompte water plaats vindt is het ook aangewezen om de retourputten op regelmatige tijdstippen preventief schoon te pompen.

Mogelijke gevolgen Wanneer bij het ontwerp van een grondwaterverlaging niet voldoende rekening wordt gehouden met de aanwezigheid van glauconiethoudende zanden, dan zijn de problemen die ontstaan bij beluchting van het water alleen op een eenvoudige wijze te verhelpen voor wat de afvoer betreft. Foutief uitgevoerde bemalingsputten en draineringen zijn zeer moeilijk te remediëren en kunnen best onmiddellijk vervangen worden. Hetzelfde geldt eveneens voor retourbemalingsinstallaties die niet met de nodige voorzorgen zijn uitgevoerd.

Praktijkvoorbeeld 1: Drainering kleine ring Antwerpen Bij de aanleg van de kleine ring om Antwerpen diende het grondwaterpeil permanent te worden verlaagd in de zones met verdiepte ligging. Uit analyse van grondwatermonsters bleek dat het gemiddelde ijzergehalte van het grondwater, 12 mg/1 bedroeg, hetgeen zeer hoog is. Het grootste gedeelte van het ijzer komt voor onder de vorm van ijzer(lil)-ionen (Fe3+). Om beluchting van het af te voeren water zoveel mogelijk te beperken werd ervoor geopteerd om het drainagestelsel zoveel mogelijk onder water te houden. Uiteindelijk werd de drainering uitgevoerd met poreuze buizen die om de 40m via een overloopsysteem afwateren in een afvoerput. De afvoer van het drainagewater vond vanuit de afvoerputten plaats via een dieper gelegen gravitaire leidingen plaats naar een beperkt aantal pompputten.

36

GEOT ECHNIEK – April 2012

Het aldus aangelegd drainagestelsel is tientallen jaren zonder grote problemen in dienst gebleven. Er werd wel voorzien in een regelmatig preventief onderhoud.

Praktijkvoorbeeld 2: Retourbemaling bij de bouw van de Berendrechtsluis In de jaren ’80 werd naast de bestaande Zandvlietsluis de Berendrechtsluis gebouwd. Om de werken volledig in den droge te kunnen uitvoeren diende op grote schaal retourbemaling te worden toegepast. Omdat het te retourneren water onttrokken werd aan een glauconiethoudende zandlaag werden volgende voorzorgen in acht genomen: voorafgaandelijk uitvoeren van een retourbemalingsproef waarbij gedurende 30 dagen water werd geïnjecteerd in 4 retourputten beperken van het te retourneren debiet tot 5 m3/u. werken met onafhankelijke systemen waarbij 1 onttrekkingsput werd aangesloten op 7 retourputten. Op deze wijze werd voorkomen dat alle retourputten zouden beschadigd worden in geval van beluchting. regelmatig preventief schoonpompen van de retourputten. Met deze voorzorgen is men erin geslaagd om een aantal retourputten gedurende 5 jaar in dienst te houden zonder dat er een duidelijke afname van het retourdebiet kon worden vastgesteld.

Paalfunderingen In 1977 werden in Kallo paalbelastingsproeven uitgevoerd op 7 palen, aangezet in een dichtgepakte tertiaire zandlaag met een aanzienlijke hoeveelheid glauconiet en schelpfracties. Na het beëindigen van de proefcampagne werden de palen uitgegraven door de grond rond de palenschacht weg te lansen. Bij het oplichten van de geheide palen stelde men vast dat een hoeveelheid grond was vastgehecht aan het onderste gedeelte van de paal. Deze grond was als het ware versteend. Door het nemen van volumeringen heeft men de volumemassa van deze versteende grond kunnen vastleggen op 2177 à 2288 kg/m3. Door de korrelverdelingsanalyse van de grond voor het heien van de palen te vergelijken met de korrelverdelingsanalyse rond de geheide palen heeft men vastgesteld dat het gehalte aan fijne deeltjes rond de palenschacht sterk was toegenomen. Uit deze vaststellingen kan dus afgeleid worden dat de grond rond de paalpunt van de geheide palen sterk verdicht werd door het heiproces. Door het heien van palen in glauconiethoudende zanden zal rond de paalpunt steeds een aanzienlijke hoeveelheid korrels verbrijzelen. Deze ver-


brijzeling zorgt dus voor een combinatie van een hoge conusweerstand en een hoog wrijvingsgetal. Deze eigenschap is echter niet altijd een voordeel. De hoge wrijving kan ervoor zorgen dat palen of damwanden niet tot de gewenste aanzetdiepte kunnen ingetrild worden.

moeten worden beschouwd; het praktisch gezien niet mogelijk is om glauco-

Op basis van de in België gangbare berekeningsmethode voor het bepalen van het grensdraagvermogen van axiaal belaste funderingspalen [4] dient voor glauconiethoudende zanden de zijdelingse wrijvingsweerstand berekend worden met invoering van de factoren voor leem- of kleihoudend zand, en zeker niet met de factoren voor klei (wat men op basis van hoge Rf-waarde verkeerdelijk zou kunnen doen.) Hierbij dienen bij een volgende revisie van de methode wel de waarden van de begrenzing van de zijdelingse wrijvingsweerstand aangepast te worden.

niethoudende zanden te verdichten. Bij het verdichten breken de glauconietkorrels waardoor het gehalte aan fijne deeltjes toeneemt. Naarmate er met meer energie verdicht wordt krijgt het zand dus meer en meer een kleikarakter en wordt verdichten moeilijker. Bij aanvullingen met glauconiethoudend zand kunnen de normaal gangbare verdichtingseisen nagenoeg nooit gehaald worden. De aangewezen oplossing bestaat erin om het zand gewoon uit te spreiden in dunne lagen en alleen aan te rijden; bij het aanleggen van werfpistes op glauconiethoudende zanden moet er terdege rekening mee gehouden worden dat de berijdbaarheid sterk kan afnemen naarmate er meer over de werfpiste gereden wordt. Vooral bij regenweer zal de berijdbaarheid sterk afnemen.

Grondwerken

Besluit

Bij het uitvoeren van grondwerken op of met glauconiethoudende zanden doen er zich regelmatig problemen voor omdat: glauconiethoudende zanden een hoog Chroomgehalte hebben, waardoor ze volgens de gangbare milieuwetgeving in feite als afvalstof

Bij het uitvoeren van activiteiten, waarbij in een geotechnische context glauconiethoudende zanden zijn betrokken, dient bijzondere aandacht besteed aan het specifieke gedrag van deze zanden. In het bijzonder de verbrijzelbaarheid van de glauconietkorrels kan leiden tot een ingrijpende verandering

van het gedragspatroon van deze gronden, van zandig naar uitgesproken kleiig. Dit kan, zonder mitigerende maatregelen, leiden tot uitvoeringsproblemen bij geboorde tunnels, retourbemalingen, grondwerken. Hierbij wordt nogmaals het belang aangetoond van een gedegen geotechnische onderzoek mét aandacht voor de geologie. Onderzoek naar grondmechanische constitutieve modellering heeft echter volgens de auteurs enkel een academisch meerwaarde.

Referenties [1] Rob Van Raak (2010) Geotechnische eigenschappen van glauconiethoudende zanden. Masterproef Industriële Wetenschappen, Bouwkunde – Artesis Hogeschool Antwerpen. [2] Yoon, Y,W (1991) Static and dynamic behaviour of crushable and non-crushable sands. [3] Dupont en Maertens, 2002. Bespreking resultaten onderzoek naar aanleiding van problemen bij uitvoering 1ste tunnelboring. [4] WTCB-rapport nr. 12, Het grondmechanisch ontwerp in de uiterste grenstoestand van axiaal op druk belaste funderingspalen. [5] J.C.F. Tedrow Greensand and Greensand soils of new Jersey: a review.

Beoordeling voorspelde trillingen bij intrillen damwanden

dr. ir. Paul Hölscher Deltares

ing. Peter Kraaijenbrink Deltares

Inleiding Bij het installeren van funderingselementen wordt vaak geheid of getrild. Dit is een efficiënte en betrouwbare installatiemethode, maar veroorzaakt wel trillingen in de omgeving, die schade kunnen veroorzaken aan de belendingen. Dat is onwenselijk. Om de risico’s van dergelijke trillingen in te schatten wordt voorafgaand aan de uitvoering een prognose voor het verwachte trillingsniveau gemaakt en worden tijdens de uitvoering continu de trillingen gemeten. Bouwkundige opnames voorafgaand aan en na de werkzaamheden zijn noodzakelijk om na te gaan of de schade werkelijk door trillingen veroorzaakt is. Hoe goed zijn de prognoses voorafgaand aan de werkzaamheden eigenlijk? Hoe worden de uitkomsten van een prognose beoordeeld in relatie tot de SBR-richtlijn ‘Trillingen’ [SBR, 2003]? Wat is de relatie tussen trillingen en het ontstaan van

schade? Wanneer zijn (meestal duurdere) trillingsarme inbrengsystemen noodzakelijk? Dit artikel geeft een nieuwe strategie voor deze problematiek.

Verschil tussen meten en rekenen Het verschil in onzekerheid tussen een meting en een berekening kan aanzienlijk zijn. Een continue meting aan een gebouw bevat met zekerheid de hoogste trilling, waarbij de enige onzekerheid is of de opnemer wel op de locatie met de hoogste trilling gezeten heeft. Bij een berekende trillingssterkte is de onzekerheid groter. Onderzoek in het kader van Delft Cluster [Hölscher, Waarts, 2003] geeft aan dat de betrouwbaarheid van de beschikbare modellen beperkt is en dat daar terdege rekening mee gehouden moet worden. De SBR-richtlijn is een meet- en beoordelingsrichtlijn. Deze geeft aan hoe een meting beoordeeld moet worden. Er worden toelaatbare trillingsniveaus geven, waarbij de kans op schade 1 %

bedraagt. Wat daarbij onder ‘schade’ verstaan wordt geeft de richtlijn niet aan. De richtlijn kan niet zondermeer toegepast worden op een berekende waarde. Om het verschil tussen de situatie bij een meting en een berekening te begrijpen, wordt nu een probabilistische beschouwing gegeven. Schade treedt op als de spanningen in de constructie door de trilling groter zijn dan de sterkte van de constructie. Bij een meting is de sterkte van het gebouw op te vatten als een stochast; het is immers niet goed bekend hoe sterk het betreffende gebouw precies is, wat de relatie tussen de trillingsbelasting en de door de trilling veroorzaakte spanning in het materiaal is, terwijl mogelijk aanwezige spanningen (door bv. zettingen, temperatuur en belastingsafdracht) ook een rol spelen. De maximale trillingsbelasting is echter goed bekend, deze wordt immers door een meting nauwkeurig vastgesteld. Dan is de 1% ondergrens van de sterkte de waarde waarbij de kans op schade 1% is. Bij een berekening zijn zowel de sterkte (van het gebouw) als de belasting (trillingssterkte) een stochast: het gemiddelde is bekend, maar er is een relatief grote spreiding. Dit heeft tot gevolg dat de 1% kans op schade bij een veel hogere trillingsbelasting optreedt dan de 1% ondergrens van de gebouwsterkte. Figuur 1 geeft voor beide situaties een principeschets van de kansverdelingen. Voor twee realistische kansverdelingen voor de sterkte van een gebouw en de prognose van de trillingsbelasting kan uitgerekend worden dat indien, zoals in het meest recente vijfde druk CUR Handboek, CUR [2008] gesuggereerd wordt, de 1% bovengrens van de trillingsprognose voldoet aan de 1% ondergrens van de sterkte, de werkelijke faalkans ongeveer 0.1% is. Dat is tien keer zo klein als de aanvaardbaar geachte 1%. Het is duidelijk dat de grenswaarde uit de SBR-richtlijn niet zomaar toegepast kan worden op een dergelijke

Figuur 1 – Verschil meten en rekenen.

38


Samenvatting In het handboek damwanden CUR 166 is een model uitgewerkt, waarmee het trillingsniveau in de omgeving bij het installeren van damwanden berekend kan worden. Ook wordt aangegeven hoe dit trillingsniveau, conform de SBR-richtlijn ‘Trillingen’, beoordeeld kan worden uit het oogpunt van mogelijke schade in

prognose conform de vijfde druk CUR Handboek [2008]. Met andere woorden, om een prognose te beoordelen conform de SBR-richtlijn is een grenswaarde nodig die past bij de betrouwbaarheid van het gebruikte prognosemodel. Overigens, in de oudere derde druk van het CUR Handboek [1997] is het wel mogelijk een andere betrouwbaarheidsindex te kiezen, maar daarbij wordt niet aangegeven welke grens dan gebruikt moet worden.

Betrouwbaarheid van de prognoses

de omgeving. Het resultaat wordt door velen als conservatief ervaren. Dit artikel geeft aan waarom dat gevoel terecht is en doet een voorstel voor een toekomstige, mogelijk realistischere aanpak op basis van het ‘DeltaBrain Bouwtrillingen’. Dit model bevindt zich nog in de ontwikkelingsfase.

rekende waarde te vergelijken met de gemeten waarde, kan de betrouwbaarheid van elk model bepaald worden. De resultaten van de evaluatie zijn weergegeven in tabel 1. Het getal in de kolom zuiverheid geeft aan met welk getal de prognose vermenigvuldigd moet worden zodat het gemiddelde van de prognoses gelijk is aan het gemiddelde van de metingen. Het getal in de kolom spreiding geeft aan met welk getal de prognose vermenigvuldigd moet worden om de 95% bovengrens van de metingen te vinden (de waarde die in 5 % van de gevallen overschreden wordt).

Algemeen De betrouwbaarheid van de prognoses is bij trillingsproblemen niet zo groot. In het Delft Cluster project ‘Betrouwbare trillingsprognoses’ is de betrouwbaarheid van verschillende prognosemodellen bekeken [Hölscher, Waarts, 2003]. De betrouwbaarheid van een model is op te splitsen in twee componenten: 1. de zuiverheid van een model: het antwoord van het model geeft een correct gemiddelde (Engels: de bias) 2. de spreiding in het model: de karakteristieke bovengrens van de modeluitkomsten ligt dichtbij het gemiddelde of juist ver weg. [Hölscher, Waarts, 2003] hebben drie modellen geëvalueerd: experts, een aantal deskundigen die een schatting van het trillingsniveau maken, op basis van een beperkte hoeveelheid informatie; empirische model D11, een semi-empirisch model dat in het kader van COB- onderzoek ontwikkeld is; eindige elementen methode. Het model van het CUR Handboek derde druk [1997] is in deze studie niet meegenomen. Voor elk model zijn een aantal situaties beoordeeld. Deze situaties zijn geselecteerd uit beschikbare metingen die voor deze beoordeling voldoende gedocumenteerd waren. Van elke situatie waren dus meetresultaten beschikbaar, maar deze waren niet bekend bij de persoon die de prognose uitvoerde. Door voor verschillende situaties de be-

Tabel 1 Betrouwbaarheid van verschillende modellen [ de Wit, Galanti, 2003] Model Zuiverheid van Spreiding in het model het model Expert

0.6 (model overschat )

18

D11

0.25 (model overschat) 20

Eindige 1.3 (model onderschat) 10 elementen

Hoe het model met metingen te verbeteren? Er zijn in beginsel twee methoden om het model te verbeteren. De eerste methode is een heel uitgebreide meting van de trillingsbelasting tijdens een proefproject. Deze aanpak eist een groot aantal opnemers en een behoorlijke investering. Deze aanpak is met name geschikt om de invloed van variabelen in een prognosemodel te toetsen: bijvoorbeeld de invloed van de afstand op het trillingsniveau in de omgeving. De tweede methode is het verwerken van trillingsmetingen, die vrijwel standaard bij dit type werkzaamheden in de praktijk uitgevoerd worden. Hier is de investering beperkter, alleen de resultaten moeten systematisch in de database gevoerd worden, samen met de benodigde meta-informatie. Meta-informatie is de parameter-informatie die de case beschrijft: bijvoorbeeld het type trilblok, de planklengte, de sondering, de afstand tot het pand. Naast de meta-informatie is natuurlijk ook het resultaat opgenomen: bijvoorbeeld het trillingsniveau en

39


de opgetreden schade. Voor deze aanpak is in het COB/Delft Cluster project ‘de betrouwbare trillingsmaatregel’ een interactieve database ontwikkeld: DeltaBrain (zie www.Deltabrain.nl/ bouwen/bouwtrilling). In deze paragraaf worden de mogelijkheden van beide methoden kort besproken. In de literatuur wordt meestal het type metingen volgens de eerste aanpak besproken. Voorbeelden zijn onder andere [Meijers, 2007; Dekker, Heijmans et al, 1999]. Deze aanpak is geschikt om de afhankelijkheid van de trillingsbelasting met een variabele (bv. de afstand) te beoordelen. Het opvallende in deze metingen is dat vaak de afname van de trillingsbelasting met de afstand aanzienlijk sterker is dan in het CUR handboek aangenomen wordt. Voor de afname van de trillingsbelasting met de afstand bleek voor een aantal praktijkcases de functie 1/afstand beter dan de 1/wortel(afstand), die in het handboek zonder materiaaldemping gebruikt wordt. Mogelijk geeft echter ook een aanpak met een sterkere afname op korte afstand en een 1/afstand met het in rekening brengen van gronddemping op grotere afstand een hogere betrouwbaarheid. Dit zal nader onderzocht moeten worden. Verder valt op in dergelijke metingen dat op één locatie al een behoorlijke spreiding (orde ±30%) optreedt tussen de maximale trillingsbelasting bij verschillende elementen op gelijke afstand. De tweede aanpak waarbij veel metingen in een database geplaatst worden is minder vaak gevonden. [Fugro, 1996] en [Muller, 2007] zijn hiervan twee voorbeelden. Deze aanpak is bij uitstek geschikt om de invloed van de parameters te bepalen (bloktype, lengte element, verschillen tussen heien en trillen etc.). Bij deze aanpak is de informatie per case in het algemeen beperkt. In een database is bijvoorbeeld alleen het hoogste waargenomen trillingsniveau en de kortste afstand tussen het meetpunt en de betreffende groep van elementen bekend, terwijl onbekend is of bij dat element ook daadwerkelijk de hoogste trillingsbelasting opgetreden is. Ook kan in een database worden opgenomen of er schade is opgetreden en waaruit die bestaan heeft. Zoals

gemeld is de DeltaBrain Bouwtrillingen gebaseerd op deze aanpak. De aanpak via een database is noodzakelijk om de betrouwbaarheid van een prognose model te beoordelen. Deze volgt immers uit het vergelijken van een aantal prognoses met de werkelijk gemeten trillingsbelasting en opgetreden schades.

Wat is schade? De SBR-richtlijn stelt dat de kans op schade bij overschrijden ongeveer 1% is. Het is helaas niet goed gedocumenteerd, waarop dit gebaseerd is. Bovendien geeft de SBR-richtlijn niet aan wat onder schade verstaan wordt. In het algemeen is de draagconstructie sterker dan de overige onderdelen van een gebouw, en is het redelijk te verwachten dat bij toenemende trillingsbelasting niet alleen de kans op schade, maar ook de ernst van de schade toeneemt. Anderzijds, het is billijk om te eisen dat de kans op een grote schade kleiner is dan de kans op een kleine schade. De kans op een architectonische schade mag dus groter zijn dan de kans op een constructieve schade. Probabilistische analyse voor het intrillen van damwanden bij de dijkversterking Nederlek (Krimpenerwaard, circa 300 belendendingen) heeft geleid tot een tabel, met schattingen van kansen en typen schade voor belendingen. Zie tabel 2. De onderliggende kansverdelingen zijn globaal geschat op basis van beschikbare literatuurgegevens en engineering judgment. De aangegeven kansen zijn voorzichtige schattingen, bedoeld voor toepassing in het adviesproject. Een dergelijke tabel biedt de mogelijkheid om de werkzaamheden meer risico gestuurd uit te voeren.

Het is wenselijk dergelijke tabellen in de toekomst uit te breiden en te verbeteren, de vraag daarbij is hoe deze benodigde verbeterslag het beste is te realiseren. Uitsluitend theoretisch onderzoek lijkt daarbij niet de aangewezen weg: het optreden van schade is afhankelijk van veel factoren, waaronder de staat van de bebouwing en de aanwezige spanningen in de bebouwing. Om een schadeclassificatiesysteem voor trillingsschade verder te ontwikkelen dient empirisch en theoretisch onderzoek te worden gecombineerd. Het opbouwen van een database, Deltabrain Bouwtrillingen, waarin naast de gemeten trillingen ook de geconstateerde schades opgenomen zijn, vormt een basis om in ieder geval de empirische data over trillingsschades te structureren. In combinatie met de verbetering van schadeprognosemodellen voor belendende panden kan een breed toepasbaar schadeclassificatiesysteem voor trillingsschade verder ontwikkeld worden.

Specifieke uitwerking voor damwanden Model keuze In het kader van de dijkversterking Nederlek zijn over circa 4 km lengte damwanden vlakbij bestaande bebouwing geplaatst. Gezien het aantal woningen (circa 300) was het zinvol het probleem nauwkeurig te beoordelen en, mede vanuit het oogpunt van schade, vooraf te bepalen of heien of trillen mogelijk zou zijn. Op basis van de ervaringen in het Delft Cluster project is gekozen voor het empirische model uit de derde druk van het CUR-handboek damwanden [1997]. Dit type model heeft een redelijke betrouwbaarheid in relatie tot de complexiteit van de uitwerking. Daarbij is, voor zover mogelijk, de nauwkeurigheid van de prognose verbeterd door

Tabel 2 – Schadeklassen Schade- Omschrijving klasse

Grenswaarde trillingssnelheid bouwwerk categorie 2 (SBR) [mm/s]

Grenswaarde trillingssnelheid bouwwerk categorie 3 (SBR) [mm/s]

Globale schadekans (afhankelijk van trilfrequentie) [%]

A

voldoet ruim aan SBR

< 4,8

< 2,6

<1

B

voldoet net niet aan SBR

4,8 - 6,0

2,6 – 3,3

ca. 1 à 2

C

kans op architectonische schade (zeer lichte schade)

6,0 – 7,6

3,3 – 4,2

2–6

D

grote kans op architectonische schade (lichte tot matige schade, begin constructieve schade )

7,6 – 10,0

4,2 – 5,5

6 – 10

E

grote kans op constructieve schade

≥ 10,0

≥ 5,5

≥ 10

40


het model, op basis van beschikbare metingen, te kalibreren voor de specifieke situatie van een trillingsbron in een dijk op slappe bodem. In dit artikel wordt gebruik gemaakt van de berekening op basis van CUR derde druk. In de vierde druk is een praktische aanpassing doorgevoerd die niet correct is. De vijfde druk is in dit aspect identiek aan de vierde druk. In de derde druk wordt eerst de gemiddelde waarde en vervolgens met een coëfficiënt de bovengrens bepaald. In de vierde druk zijn deze twee stappen samengevoegd: er wordt direct een bovengrens berekend, die vergeleken mag worden met de grenswaarde van de SBR. Zoals in dit artikel al getoond is, is deze aanpassing onjuist. Daarbij is in de uitwerking in de vierde druk een fout gemaakt bij de omrekening van de referentiesnelheid (= de trillingssnelheid op 5 m vanaf de paal). Deze wordt berekend met de volgende formule: vref = vo + 0.002 * (Fslag – 350) waarin: referentie trillingssnelheid op 5 m afstand vo Fslag slagkracht van het gebruikte trilblok. Bij de overgang van de derde naar de vierde druk is de waarde voor vo wel naar de bovengrens gecorrigeerd, maar de coëfficiënt voor slagkracht niet. In de derde druk is de invloed van de slagkracht aanzienlijk, in de vierde druk is deze daarentegen vrijwel verwaarloosbaar. De prognoses met de vierde druk komen daardoor onbedoeld (aanzienlijk) lager uit. De derde druk lijkt in dit opzicht consistenter dan de vierde en vijfde druk.

Bepaling betrouwbaarheid Figuur 2 geeft de resultaten van 152 metingen bij de dijkversterking Nederlek, die zijn opgenomen in de database DeltaBrain Bouwtrillingen. Verder is in de figuur weergegeven: het gemiddelde van het model uit de CUR 166 (enigszins vereenvoudigd); de 95% bovengrens op basis van het CUR 166 model; het gemiddelde van het aangepaste model met een 1/afstand benadering; de 95% bovengrens van het aangepaste model. De gemiddelde lijnen hebben open symbolen en de 95 % bovengrenslijnen hebben gevulde symbolen. De figuur leidt tot de volgende conclusies: Het CUR model is onzuiver, het gemiddelde van model overschat het gemiddelde van de meting met ruim een factor 2. De geschatte spreiding in het CUR model is bruikbaar. De 95% bovengrens is een factor 6 boven het gemiddelde, wat redelijk aansluit bij de spreiding in de metingen.

BEOORDELING VOORSPELDE TRILLINGEN BIJ INTRILLEN DAMWANDEN

In het gebied tussen 5 en 10 m loopt de curve

van het CUR 166 model erg vlak. Dit suggereert dat de invloed van de afstand niet correct in het model verdisconteerd is. Het prognosemodel dat gebruikt maakt van de1/ afstand curve past beter bij deze data.

Trillingsbelasting [mm/s]

De resultaten geven aan dat er verbetering mogelijk lijkt. Om het gemiddelde te verbeteren lijkt de afstandinvloed een kansrijke optie. Gedacht kan worden aan het gebruiken van een 1/afstand functie of het toepassen van materiaaldemping in de modelcurve van CUR 166. In vergelijking met de andere modellen die in het Delft Cluster onderzoek [Hölscher, Waarts, 2003] getest zijn, is de spreiding in het model niet slecht. Om minder spreiding te krijgen moet nagegaan worden welke parameters nog significante invloed hebben. De eerste evaluatie waarbij gezocht is naar een maatgevende extra parameter (bv damwandlengte, trilblok, ondergrond), gaf aan dat de eigenschappen van de bodem de meest waarschijnlijke kandidaat is. Het probleem is echter dat de bodem gekarakteriseerd wordt door de sondering of gelaagdheid en juist deze informatie is niet eenvoudig met een enkel getal te beschrijven. De oplossing van dit probleem vraagt relatief veel empirische gegevens.

Figuur 2 – Vergelijking resultaten metingen met verschillende prognosemodellen.

Conclusie Om berekende trillingen te beoordelen aan de hand van de grenswaarden uit de SBR-richtlijn trillingen moet een aangepaste grenswaarde gebruikt worden of een juiste keuze van de overschrijdingskans. De mate van aanpassing hangt af van de betrouwbaarheid van het model. Bij een volgende herziening van de SBR-richtlijn moet meer aandacht besteed worden aan de achtergrond van de grenswaarden en de verschillende typen schade. Als de DeltaBrain Bouwtrillingen voldoende gevuld is, bevat het waardevolle data, die essentieel zijn om een prognosemodel te valideren, de grenswaarden in de richtlijn te actualiseren en een risicogestuurde aanpak voor de beheersing van trillingen tijdens het installeren van funderingselementen te ontwikkelen. Deze ontwikkeling loopt, maar de voortgang is sterk afhankelijk van de snelheid van vullen. Door aanvulling van deze database met meer praktijkmetingen en ervaringsgegevens, is aanscherping van het voorspellingsmodel en een meer realistische schadeverwachting vooraf in de toekomst mogelijk. Voor de prognose van de trillingen kan beter

de derde druk van het CUR Handboek [1997] gebruikt worden en niet de vierde of de vijfde druk [2008].

Dankwoord De werkzaamheden voor de dijkversterking Nederlek zijn uitgevoerd in opdracht van het Hoogheemraadschap Schieland en Krimpenerwaard. Tevens willen de auteurs Dr. Holger Netzel van CRUX Engineering B.V. bedanken voor de waardevolle discussie n.a.v. een concept versie van dit artikel.

Referenties – CUR, 1997, Handboek damwandconstructies, derde druk, CUR, Gouda, 1997. – CUR, 2008, Handboek damwandconstructies, vijfde druk, CUR, Gouda, 2008. – de Wit, MS, Galanti, F.M.B., Reliability of vibration predictions; Synthesis of predictions and measurements, Research report Delft Cluster project 01.05.02, download: www.library. tudelft.nl/ (bezocht februari 2012). – Dekker, H.R. , Heijmans, H.W., Hoefsloot, F.J., Geslaagde damwandproef in Limburg, Geotechniek, nr. 3, april 1999, pp.12-19. – Fugro, 1996, Het heiproces als trillingsbron,

41


deelrapport II uitbreiding bronmodel, Fugro rapport voor CUR/COB/L400, nummer M-0419B, 1996. – Hölscher, P., Waarts, P.H., 2003, Reliability of vibration predictions and reducing measures. Final report on the project. Delft Cluster project 01.05.02, download: http://www.library. tudelft.nl/ (bezocht september 2011). – Meijers, P., Settlement during vibratory sheet pile driving, Proefschrift TUDelft, 2007, download: www.library.tudelft.nl/ collecties/delftse-publicaties/ tu-delft-repository. – Muller, T.K., Meten, beoordelen en voorspellen van trillingen in de bouw, Geotechniek nr. 4, september 2007, download: www.vakbladgeotechniek.nl. – Meet- en beoordelingsrichtlijn voor trillingen deel A, SBR, Rotterdam, 2003.

Optimalisatie damwandconstructies bij leidingsleuven

ir. Jaap F. Joosse M.P.T. BT Geoconsult

ing. Bert Everts TU Delft en ABT

art. 12.4) en CUR 166 5e druk. Die bevatten onvoldoende ontwerpregels voor het ontwerpen van damwandconstructies, waarbij de ontwikkeling van de passieve zone gehinderd wordt (zoals het geval is bij overlappende passieve zones). Ook in de nationale en internationale literatuur zijn voor die situaties geen methoden gevonden voor het bepalen van de maximaal te mobiliseren weerstand. Op voorhand kan men verwachten dat in die gevallen glijvlakken zich moeilijker kunnen ontwikkelen, hetgeen tot extra horizontale spanningen kan leiden. Verwacht mag worden dat het in rekening brengen daarvan kan leiden tot een economischer ontwerp en een beperking van de omgevingshinder.

Figuur 1 – Uitvoering smalle damwandsleuf, nu en vroeger.

Doel onderzoek

Figuur 2 – Dubbel damwandscherm (geschematiseerd): links zonder overlappende passieve zones, rechts met overlappende passieve zones.

Aanleiding en inleiding De aanleg van leidingen in gebieden met een intensief ruimtegebruik stijgt drastisch. Daarbij wordt vaak van damwandsleuven gebruik gemaakt. De voordelen van het toepassen van damwanden bij open sleuven zijn divers: het beperken van het ruimtegebruik, het realiseren van veilige taluds, het beperken van de zakking van nabijgelegen objecten en het beperken van de verlaging van de grondwaterstand in de omgeving, zie figuur 1. Nadelen van het toepassen van damwanden bij leidingaanleg zijn o.a. extra kosten en het ontstaan van zakkingen van (op staal gefundeerde) leidingen bij het verwijderen van die damwandplanken. Door het trillend trekken wordt de grond verdicht en treedt een zettingstrog op. De verschilzettin-

gen, die als gevolg van trillend trekken van damwandplanken over de leiding optreden, zijn zeer ongunstig en veelal ontoelaatbaar voor de leiding. Dat is vaak een reden voor het beperkt terugwinnen van de damwandplanken, met name bij leidingen met mof-spie verbindingen. Damwandconstructies bij smalle damwandsleuven bestaan uit twee dichtbij en tegenover elkaar geplaatste damwandschermen. Dit heeft tot gevolg dat de passieve zones zich niet ongehinderd kunnen ontwikkelen. Er vindt overlap plaats, zie figuur 2.

Geotechnisch kader en vigerende richtlijnen De vigerende richtlijnen voor het geotechnisch ontwerp van op buiging belaste damwandconstructies zijn EC7 hoofdstuk 9 (NEN 6740:2006

42


Om het effect van overlappende passieve zones bij op buiging belaste damwandconstructies te bepalen is een uitgebreide deskstudie uitgevoerd. Dit onderzoek heeft plaatsgevonden in het kader van de thesisstudie van de opleiding Pipeliner (www.pipeliner.nl) en is beoordeeld door prof. ir. A.F. van Tol, ing. H.J. Everts en dhr. R. van Hattem. Het doel van de studie was het creëren van een ontwerptool of het definiëren van een factor, die het effect van overlappende passieve zones in rekening brengt. Deze ontwerptool of factor moest geschikt zijn voor gebruik in eenvoudige rekenmodellen, zoals die in de geotechniek t.b.v. de leidingbranche veelal worden toegepast (verenmodellen, zoals bijvoorbeeld het computerprogramma MSheet).

Literatuur De maximaal te mobiliseren passieve grondweerstand, σ’p;h, wordt bepaald aan de hand van de initiële effectieve verticale spanning, σ’v;0, en de horizontale passieve grondweerstandscoëfficiënt1), Kγ;p;h. De in de praktijk, zowel nationaal alsook internationaal, meest voorkomende methoden voor het bepalen van Kp;h of Kγ;p;h zijn die volgens: Coulomb e.a. (veelal genoemd als Müller-Breslau), Kötter, Culmann, Streck en Ohde, Caquot-Kerisel

Samenvatting In het kader van de thesisstudie Pipeliner heeft onderzoek plaatsgevonden naar het effect van overlappende passieve zones bij dicht tegenover elkaar gelegen damwandschermen toegepast bij smalle leidingsleuven. Bij geringe sleufbreedte wordt de ontwikkeling van de passieve zone gehinderd. Uit de studie blijkt dat er opspanning plaatsvindt. Het effect van de opspanning voor een damwandontwerp

is in een casus gekwantificeerd. Voor de ontwerppraktijk betekent dit dat door het rekening houden met de extra weerstand van overlappende passieve zones, er een circa 40% economischer ontwerp gerealiseerd kan worden en de omgevingshinder fors gereduceerd zal kunnen worden.

en Sokolovski. Opvallend is dat het in rekening brengen van de effectieve cohesie bij alle modellen (met uitzondering van de Eindige Elementen Modellen), gebaseerd is op een afleiding die door Bell (1915) is gegeven. Ȝ ’p;h = Ȝ ’p;h • KȜ ;p;h + 2c’ • Ꭷ Kc;p;h De afleiding van Bell voor Kc;p;h gaat uit van δ = 0 en een recht glijvlak. Bell lijkt dit alleen gevalideerd te hebben met experimenten op klei. Veelal wordt aangenomen dat Kc;p;h = Kγ;p;h.

Figuur 3 – Ontwikkeling actieve en passieve zone bij: links enkel damwandscherm, en rechtsdubbel damwandscherm (passieve zones nog niet geheel ontwikkeld).

In figuur 4 zijn de waarden voor Kγ;p;h volgens diverse auteurs weergegeven, uitgaande van een wandwrijvingshoek δ = -2/3 φ’. Hieruit blijkt een grote variatie voor Kγ;p;h. Alle methoden gaan uit van een ongehinderde ontwikkeling van de passieve zone.

Modelopzet en verificatie Het effect van overlappende passieve zones (gehinderde ontwikkeling schuifvlak) op Kγ;p;h is geanalyseerd met behulp van een Eindige Elementen Model (EEM Plaxis). De modellering is geverifieerd. De belangrijkste modelkeuzes zijn: het grondmodel, de randafstand (actieve-, passieveen onderzijde van de geometrie), de interfacevorm (met name rondom de teen van de damwand), de meshfijnheid en de verplaatsingsvorm van de wand (rotatie voorover, zuivere translatie en rotatie achterover). Figuur 4 – Overzicht passieve grondweerstandscoëfficiënten, uitgaande van ongehinderde ontwikkeling van de passieve zone, volgens diverse auteurs (Ȏ’= -2/3 ᒌ’ ).

De belangrijkste beperking van het huidige model ten opzichte van de werkelijkheid is waarschijnlijk de aanname van een homogene grondopbouw.

Modelvalidatie Met behulp van het opgezette en geverifieerde model zijn berekeningen uitgevoerd voor het valideren van het model voor de situatie van een ongehinderde ontwikkeling van de passieve zone (niet-overlappende passieve zone), omdat alleen hiervoor in de literatuur waarden bekend zijn. De waarden voor Kγ;p;h die uit deze validatieberekeningen zijn afgeleid variëren van 3,19 tot

4,39, afhankelijk van de verhouding tussen ontgravingsdiepte en inbeddingslengte (bij φ’ = 30o en δ’ = 2/3 φ’). Uit de literatuur bekende waarden voor dezelfde grondsoort zijn 4,66 en 4,83 voor respectievelijk de methode van Streck (1966) en Ohde (1938). De waarden die zijn gevonden met het EEM liggen

43


dus iets lager dan de waarden die uit de literatuur bekend zijn. Een verklaring daarvoor kan zijn dat met het EEM het zwakste glijvlak wordt bepaald, terwijl Streck, Ohde en anderen weliswaar uitgaan van een gekromd, maar toch voorgeschreven glijvlak. De verschillen in waarden voor Kγ;p;h tussen het EEM en de waarden volgens Streck en Ohde bedragen 5% à 35%. Dit is in lijn met de verschillen

die diverse methoden uit de literatuur geven, zie ook figuur 4. De benodigde verplaatsing van de wand voor het bezwijken van de passieve zone, ux;passief, komt overeen met de waarden die op basis van de literatuur worden verwacht, namelijk 2,5% à 5% van de inbeddingslengte. Ook de vorm van het glijvlak op basis van het EEM komt overeen met de literatuur, zie figuur 5. In figuur 7 is de gehinderde ontwikkeling van een dergelijk glijvlak weergegeven voor een model op basis van de halve sleufbreedte (symmetrie).

Definitie opspanningsfactor XKγ;p;h Het effect van overlappende passieve zones is uit-

gedrukt in een opspanningsfactor, XKp;h. Deze opspanningsfactor drukt de verhouding uit tussen de waarde voor de passieve gronddrukcoëfficiënt in geval van gehinderde ontwikkeling van de passieve zone door een beperkte sleufbreedte b, Kγ;p;h;b, en de passieve gronddrukcoëfficiënt in geval van ongehinderde ontwikkeling van de passieve zone, Kγ;p;h;∞. De gehanteerde definitie van de opspanningsfactor is dan in formulevorm:

waarin: b sleufbreedte zone (1/2b = breedte waarbinnen de passieve zone zich kan ontwikkelen), zie figuur 6.

Figuur 5 – Ontwikkeling van het glijvlak o.b.v.: links EEM met een translerende damwand, en rechts methode Ohde (1938).

d2 inbeddingsdiepte (afstand tussen maaiveld aan ontgraven zijde en teen damwand), zie figuur 6.

Berekeningenserie In de EEM analyses zijn de volgende parametervariaties uitgevoerd: φ' d1 d2 b

27,5o, 30,0o, 32,5o en 35,0o; in gehele massief aan zowel actieve als passieve zijde; 5,0 m en 6,0 m; 4,0 m, 5,0 m, 6,0 m, 8,0 m en 10,0 m; 80,0 m (ongehinderde ontwikkeling passieve zone) en b = 10,0 m, 8,0 m, 6,0 m, 4,0 m, 3,0 m en 2,0 m (mogelijk gehinderde ontwikkeling passieve zone).

Figuur 6 – Definities ontgravingsdiepte (d1), inbeddingslengte (d2) en sleufbreedte (b).

Figuur 7 – Overzicht spanningsverloop horizontale en verticale effectieve spanning en ontwikkeling shearband (d1 = 5,0 m en d2 = 5,0 m) Initieël

Direct na ontgraven, voor horizontale translatie damwand

Verder verplaatsen van de damwand

Verloop horizontale en verticale effectieve spanningen t.p.v. passieve zijde damwand

Ontwikkeling horizontale effectieve spanning

Ontwikkeling shearband passieve zone

44


Bezwijken van de passieve zone

Verder verplaatsen na bezwijken

OP TIMALISATIE DAMWANDCONSTRUC TIES BIJ LEIDINGSLEUVEN

Afleiding Kγ;p;h uit EEM-berekeningen Uit de berekeningenseries zijn de waarden voor Kγ;p;h afgeleid op basis van het bekende verloop van de initiële effectieve verticale spanning, σ’v;o, en de in het EEM berekende passieve grondreactie op de damwand, Eγ;p;h, op het moment van bezwijken van de passieve zone. Hierbij geldt:

kNm). Dit leidt tot een gewichtsbesparing van het staal van circa 44% (12,9 m AZ17 i.p.v. 15,1 m AZ28). Daarbij is rekening gehouden met de heibaarheid van het lichtere profiel en de uitvoerbaarheid. Uitgegaan is van een sleufbreedte van 4,0 m. Bij kleinere sleufbreedtes zal de besparing toenemen.

Conclusie

Berekeningsresultaten Bij damwandconstructies met overlappende passieve zones treedt een extra horizontale opspanning in de passieve zone op. Die opspanning leidt ertoe dat de te mobiliseren weerstand toeneemt. Naarmate de sleufbreedte afneemt, nemen de passieve grondweerstandscoëfficiënt en de opspanningsfactor toe, zie figuur 8. De waarden van de opspanningsfactor, XKγ;p;h, kunnen, uitgaande van zand, φ’ = 30o, oplopen van 1,0 tot meer dan 5,0, bij een verhouding tussen sleufbreedte en inbeddingslengte, b/d2, van respectievelijk 2,0 en 0,4, zie figuur 9. Om het effect van de opspanningsfactor voor de ontwerpen uitvoeringspraktijk te kwantificeren is een ontwerpcasus doorgerekend, waarbij de opspanningsfactor wel en niet in rekening is gebracht. Op basis van deze ontwerpcasus, wordt geconcludeerd dat het toepassen van de opspanningsfactor kan leiden tot een besparing op de damwandlengte van circa 15% à 20% (12,9 m i.p.v. 15,1 m). Tevens leidt het tot een reductie van het moment in de wand met circa 43% (560 kNm i.p.v. 978

Voor de ontwerppraktijk betekent dit dat door het rekening houden met de extra weerstand van overlappende passieve zones, er een economischer ontwerp gerealiseerd kan worden en de omgevingshinder fors gereduceerd zal kunnen worden, namelijk: besparing van staal (circa 44%) en daarmee een besparing op bijkomende kosten (transport, zwaarte materieel); beperking van de omgevingsbeïnvloeding door het gebruik van kortere damwanden (minder te verwachten trillingshinder en minder zettingen onder en nabij belendingen); beperking van de zakking van de aangelegde leiding (minder te verwachten zettingen onder de leiding door het uittrillen van de damwanden, doordat zich minder damwandlengte beneden het aanlegniveau van de leiding bevindt). Met name dit laatste aspect kan indirect ook positieve gevolgen hebben voor het leidingontwerp en voor de mogelijkheid van het terugwinnen van de damwandplanken. Het effect van het toepassen van de opspanningsfactor zal naar verwachting vooral merkbaar zijn in

situaties met een ontgravingsdiepte vanaf circa 3,0 m of meer. In voorbereiding (en deels in gang gezet) is aanvullend onderzoek dat zich richt op het gedrag van de ontwikkeling van passieve zones bij smalle damwandsleuven in een gelaagde grondopbouw en het verder uitbreiden van de berekeningenseries voor diverse hoeken van inwendige wrijving en ontgravingsdieptes. Het bezwijken van de grond binnen een gehinderde passieve zone wordt bepaald door de sterkte van de grond. Uit het onderzoek is gebleken dat die sterkte toeneemt. In hoeverre het in rekening brengen van die extra sterkte gevolgen heeft voor de verplaatsing van de damwanden zal nader worden onderzocht.

Noot 1

In dit artikel wordt, zoals ook in de literatuur

vaak het geval is, steeds de term grondweerstand gebruikt, waarmee in feite de korreldrukweerstand wordt bedoeld.

Bronnen [1] Bell, A. L., (1915), Lateral pressure and resistance of clay, and the supporting power of clay foundations, Proc. Inst. Civ. Eng., Struct. Build. 199, 233-336. [2 ] Joosse, J.F., (2011), Onderzoek naar het effect van de overlap van passieve zones bij smalle damwandsleuven – Eindrapport Definitief, BT Geoconsult B.V. kenmerk R011-002 rev. 4, d.d. 1 december 2011. [3] Sokolovski, V.V., (1960), Statics of Soil Media,Butterworth, London.

Figuur 8 – Relatie tussen toenemende damwandverplaatsing en de daarvoor benodigde kracht, als functie van de beschikbare sleufbreedte (d1 = 5,0 m, d2 = 5,0 m).

45


Figuur 9 – Resultaten opspanningsfactor, XKp;h uitgezet tegen de relatieve sleufbreedte, b /d2 (d1 = 5,0 m, d2 = 5,0 m).

Nieuwe regelgeving = niet meer heien?

Ir. Marieke Koek Senior projectleider Cauberg-Huygen Rotterdam

Ir. Mart van Wijngaarden Junior specialist Cauberg-Huygen Rotterdam

Inleiding Naar verwachting zal het nieuwe Bouwbesluit (2012) per 1 april 2012 in werking treden. Het nieuwe Bouwbesluit (2012) is een uitbreiding en aanpassing van het huidige Bouwbesluit (2003). De uitbreiding heeft onder andere te maken met de integratie van het gebruiksbesluit, maar ook de Circulaire Bouwlawaai (2010) is nu in het Bouwbesluit (2012) opgenomen. In deze circulaire zijn eisen opgenomen met betrekking tot de hoeveelheid geluid dat geproduceerd mag worden tijdens sloopen bouwwerkzaamheden. Tot het moment dat het nieuwe Bouwbesluit (2012) in werking treedt, is deze circulaire een richtlijn waaraan gemeenten de geluidproductie van sloopen bouwwerkzaamheden kunnen toetsen. Nu deze eisen zijn opgenomen in het Bouwbesluit (2012) heeft dit rechtstreeks effect op de omgevingsvergunning voor de aspecten slopen en bouwen en moet de gemeente beoordelen of aannemelijk is gemaakt of redelijkerwijs aan de richtlijnen kan worden voldaan. Bescherming van de werknemers tijdens sloopen bouwwerkzaamheden is in de praktijk al goed geregeld vanuit de arbo-wetgeving. Bescherming van de omgeving wordt vaak onderschat. Met name op binnenstedelijke bouwplaatsen kunnen omwonenden veel overlast hebben van de uitgevoerde werkzaamheden. Wanneer omwonenden teveel overlast ondervinden, zullen zij bij de gemeente een klacht indienen. Om te voorkomen dat het werk stil gelegd moet worden, is het zaak dat de vergunning en eventuele ontheffing vooraf goed geregeld zijn. In de praktijk komt het voor dat zonder benodigde vergunning geheid wordt en de gemeente genoodzaakt is bestuurlijke handhavingsmiddelen (zoals een dwangsom) in te zetten om de overtreding te stoppen. Gevolg hiervan is dat het werk tot stilstand komt. Wat zegt de regelgeving over overlast en te veel geluid?

Regelgeving en geluid In het Bouwbesluit (2012) zijn vrij vertaald de onderstaande geluidvoorschriften met betrekking tot sloopen bouwwerkzaamheden opgenomen: Bouw- of sloopwerkzaamheden worden op

Figuur 1 – Uurgemiddelde geluidniveau (LAeq) gemeten tijdens een driedaagse duurmeting in een grote stad.

46


Samenvatting Naar verwachting zal het nieuwe Bouwbesluit (2012) per 1 april in werking treden. Vanaf dat moment zullen voor vergunningplichtige bouwwerken eisen worden gesteld aan de geluidproductie van sloopen bouwwerkzaamheden. De eisen die in het Bouwbesluit zijn opgenomen zijn afkomstig uit de Circulaire bouwlawaai 2010. Deze eisen zijn ter bescherming van de omgeving opgenomen, en kunnen een beperking vormen voor sloopen bouwwerkzaamheden. Middels akoestisch onderzoek wordt bepaald of de grenswaarden worden overschreden.

werkdagen tussen 7:00 uur en 19:00 uur uitgevoerd. Het aantal dagen dat de omwonenden aan een daggemiddeld geluidniveau van meer dan 60 dB(A) mogen worden blootgesteld is beperkt (zie onderstaande tabel). De geluidniveaus gelden ter plaatse van de gevel van de woning of andere geluidgevoelige bestemming. Het maximale daggemiddelde geluidniveau is 80 dB(A). Ontheffing is mogelijk, mits de best beschikbare stille technieken en de meest gunstige werkwijze worden toegepast. Voor impulsachtig geluid zoals heien van palen en damwanden dient bij de berekening en beoordeling een impulstoeslag van 5 dB te worden toegepast. Bovenstaande grenswaarden hebben niet alleen betrekking op heiwerkzaamheden, maar hebben betrekking op alle bouwen sloopwerkzaamheden tijdens de uitvoering van het werk. Wanneer het daggemiddelde niveau de grenswaarde van 60 dB(A) ter plaatse van de gevel overschrijdt, dient het aantal lawaaidagen te worden begrensd. Wat is een gemiddeld geluidniveau van 60 dB(A) eigenlijk? Om de orde grootte aan te geven wat dit geluidniveau inhoudt, is in figuur 1 een grafiek opgenomen van een duurmeting over drie dagen van het achtergrondgeluid in een grote stad. In de grafiek is af te lezen dat het uurgemiddelde geluidniveau varieert van circa LAeq = 49 dB(A) (tussen 04.00 uur en 05.00 uur) tot circa LAeq = 63,7 dB(A) (tussen 10.00 uur en 11.00 uur). De grafiek laat ook zien dat het uurgemiddelde geluidniveau hier overdag (tussen 07.00 uur en 19.00 uur) ongeveer LAeq = 60 dB(A) bedraagt. Wanneer het geluidniveau ten gevolge van de werkzaamheden circa 60 dB(A) bedraagt, zal dit zeker herkenbaar maar niet onacceptabel zijn ten opzichte van het heersende geluidniveau. Geluidniveaus van meer dan 80 dB(A) ter plaatse van de gevel zijn niet toegestaan. De reden hiervoor is dat deze geluidniveaus in de woning tot overmatige verstoring van het woon- en leefklimaat leiden.

Aannames tijdens het ontwerpproces leiden tot conservatieve berekeningen. Wanneer in een later stadium duidelijk is welk materieel wordt toegepast kan middels een nauwkeuriger berekening worden aangetoond dat een mogelijk financieel aantrekkelijker alternatief tot de mogelijkheden behoord. Om te bepalen of de geplande werkzaamheden zullen leiden tot overschrijding van de grenswaarden zijn, voor verschillende geotechnische werkzaamheden, richtafstanden opgenomen. Een en ander wordt in het artikel door middel van een praktijkvoorbeeld toegelicht.

Tabel 1 Maximaal aantal overschrijdingsdagen Dagwaarde

≤60 dB(A)

> 60 dB(A)

> 65 dB(A)

> 70 dB(A)

> 75 dB(A)

> 80 dB(A)

Aantal dagen

onbeperkt

50

30

15

5

geen

Begrippenlijst Geluid 1. Datgene wat we waarnemen met het oor, dus de menselijke waarneming. 2. Geluid is een door de mens waar te nemen mechanische trilling van een medium. Het frequentiebereik van het menselijk oor is ca. 20Hz tot 20kHz. dB Eenheid van geluiddrukniveau. dB(A) A-gewogen geluiddrukniveau. A-weging is de correctie ten behoeve van de (on)gevoeligheid van het menselijk oor. Daggemiddeld geluidniveau Berekend gemiddeld geluiddrukniveau inclusief mogelijke correcties en toeslagen over de periode 7:00 tot 19:00. L Aeq Gemeten A-gewogen equivalent (gemiddeld) geluiddrukniveau. Impulstoeslag Geluid met een impulskarakter (zoals heien) wordt als extra hinderlijk ervaren. Daarom dient op de berekende waarde 5dB toeslag te worden toegepast. BBT (best beschikbare technieken) Het in redelijkheid toepassen van de economisch en technisch haalbare technieken met als doel een zo hoog mogelijke bescherming voor de omgeving te realiseren. Cauberg-Huygen Adviesbureau op het gebied van bouwfysica, akoestiek en brandveiligheid.

Bij een geluidniveau van 80 dB(A) op de gevel, zal het geluidniveau in de woning zelf circa 60 dB(A) bedragen. Bij een dergelijk stoorgeluidniveau zal bijvoorbeeld spraakverstoring optreden.

Kansen en risico’s De genoemde geluidvoorschriften kunnen een beperking vormen voor de uitvoering van sloopen bouwwerkzaamheden. Om een omgevingsvergunning te kunnen afgeven, dient het voor de gemeente aannemelijk te zijn dat aan de gestelde grenswaarden wordt voldaan. Door middel van een akoestisch onderzoek kan aannemelijk gemaakt worden dat tijdens de werkzaamheden aan de gestelde grenswaarden wordt voldaan. In de praktijk kunnen zich verschillende situaties voordoen: 1. De gemeente heeft bij de aanvraag niet om een akoestisch onderzoek ter onderbouwing gevraagd. In dat geval gaat de gemeente er van uit dat aan

47


alle grenswaarden zal worden voldaan. Wanneer er geen gegevens verstrekt zijn, zal zij tijdens de uitvoering handhaven op de grenswaarden opgenomen in het Bouwbesluit (2012). Als blijkt dat niet aan de grenswaarden voldaan wordt, kan de gemeente het werk stilleggen. Wie is in dit geval risicodragend? De opdrachtgever of de uitvoerende partij? De risicodragende partij is verantwoordelijk voor een passende oplossing. Het risico kan worden beperkt door vooraf te onderzoeken of aan de voorschriften zoals omschreven in de omgevingsvergunning (in dit geval grenswaarden zoals opgenomen in het Bouwbesluit (2012)) kan worden voldaan. 2. Er wordt in de ontwerpfase zonder dat een uitvoerende partij bekend is een akoestisch onderzoek uitgevoerd. Als de uitvoerende partij niet aan tafel zit om de benodigde gegevens (zoals in te zetten materieel) te verstrekken, zullen door het ontwerpteam aannames gedaan moeten worden voor het akoestisch

Figuur 2 – Het verloop van het geluidniveau tijdens het heien van een vibropaal.

onderzoek. Wanneer geen specifieke gegevens van het in te zetten materieel voorhanden zijn zal een conservatieve berekening het resultaat zijn. Een conservatieve berekening zal leiden tot extra maatregelen of zelfs een stillere bouwmethode dan wellicht noodzakelijk. Door vooraf een akoestisch onderzoek uit te voeren, worden risico’s tijdens de uitvoeringsfase beperkt. Echter zullen de genomen maatregelen mogelijk niet noodzakelijk zijn. Wanneer in een later stadium wel duidelijk is welk materieel zal worden gebruikt kan middels een nauwkeuriger berekening worden aangetoond dat een mogelijk financieel aantrekkelijker alternatief tot de mogelijkheden behoort. 3. Er wordt in samenwerking met een uitvoerende partij een akoestisch onderzoek uitgevoerd. Als tijdens het vergunningtraject blijkt dat de gemeente vanwege overschrijding van de grenswaarden meer nauwkeurige gegevens nodig heeft om een besluit te kunnen nemen, betekent dit dat de uitvoerende partij eerder aan tafel kan komen te zitten om de gewenste gegevens te kunnen verstrekken. Hiermee krijgt een uitvoerende partij een bijna adviserende rol. Wanneer de input van de berekening nauwkeuriger wordt, kunnen mogelijk intensieve maatregelen, zoals andere keuze van paalsysteem worden voorkomen.

Wanneer mogen we wel heien? Wanneer aan de grenswaarden uit het Bouwbesluit (2012) kan worden voldaan, mag er zondermeer worden geheid. Als er ondanks alternatieven niet aan de grenswaarden kan worden voldaan dient ontheffing

te worden aangevraagd. In sommige binnenstedelijke situaties is het vrijwel onmogelijk om aan het maximaal daggemiddeld geluidniveau op de gevel, te voldoen. Bij overschrijding van de grenswaarden dienen de best beschikbare stille technieken en de meest gunstige werkwijze te worden gebruikt om ontheffing van de voorschriften te kunnen verkrijgen. De meest gunstige werkwijze houdt bijvoorbeeld ook in dat bij de uitvoering van de werkzaamheden een bepaalde indeling van het terrein moet worden aangehouden, of een gunstige sloop- of bouwvolgorde gehanteerd, met als doel de geluidoverlast voor de omgeving zo veel mogelijk te beperken. De eis van de gemeente voor de inzet van de best beschikbare technieken is niet onbeperkt. Van de toe te passen maatregelen dient de doelmatigheid te worden bepaald en dus ook de financiële kosten tegen de baten worden afgewogen. De gemeente zal de afweging maken tussen de belangen van de bouwer enerzijds en de belangen van de omwonenden anderzijds. Wanneer er extra maatregelen zijn getroffen om de overlast voor de omwonenden te beperken zal de gemeente ontvankelijker zijn voor de benodigde ontheffing.

Heien in de praktijk In figuur 2 is ter illustratie het verloop van het geluidniveau tijdens het inbrengen van een vibropaal weergegeven. De geluidmeting heeft circa 22 minuten geduurd en is uitgevoerd op een afstand van circa 45 meter van de vibropaal. Het inbrengen gebeurde met behulp van een hydraulische IHC heihamer type S-70. De heistelling was voor-

48


zien van een heimantel. Op deze locatie bedroeg het heersende achtergrondgeluidniveau circa 55 dB(A). De eerste paar slagen werden uitgevoerd zonder de heimantel. In de figuur 2 is hierdoor een duidelijke piek zichtbaar. Te zien is dat het geluidniveau tijdens het heien van de casing (met heimantel) bijna 80 dB(A) bedraagt. Tijdens het heien werd even kort gepauzeerd. Deze pauze is duidelijk waarneembaar. Het heien duurde bij deze paal circa 10 minuten, Na het heien van de casing werd de wapening ingehesen en het beton gestort.

NIEUWE REGELGEVING = NIET MEER HEIEN?

Deze activiteiten veroorzaken een lager geluidniveau (kortstondig circa 73 dB(A)) dan het heien, maar zijn wel duidelijk meetbaar ten opzichte van het heersende achtergrondgeluid. Het met behulp van het heiblok terugheien van de casing is tevens in deze figuur zichtbaar. Het terugheien duurde bij deze paal circa 2 minuten. In deze situatie bedroeg het bronvermogen circa LWR = 120 dB(A). Met behulp van deze meting kan het geluidniveau ter plaatse van omliggende woningen worden geprognosticeerd. De dagwaarde ter plaatse van de woningen is ondermeer afhankelijk van het bronvermogen en het aantal palen dat per dag geheid wordt. Om aan te geven wat het effect is van het heien van de bovengenoemde vibropaal, is dit in een akoestisch model opgenomen. Er van uitgaand dat de effectieve heitijd op een dag 4 uur is, en een impulstoeslag van 5 dB wordt toegepast, levert dit het beeld van figuur 3 op. De ervaring is dat de effectieve heitijd afhankelijk is van de paallengte en de bodemgesteldheid. Het bronvermogen is ondermeer afhankelijk van de gekozen heitechniek en de lengte en de diameter van de casing.

Richtafstanden van verschillende werkzaamheden Om in te kunnen schatten of overschrijding van de voorschriften zal optreden zijn voor verschillende geotechnische bouwwerkzaamheden in de tabel 21 richtafstanden opgenomen. Aan de hand van deze richtafstanden kan worden bepaald tot op welke afstand de werkzaamheden op het gebied van geluid tot overschrijding kunnen leiden. Als alle geluidgevoelige objecten buiten de richtafstanden van deze werkzaamheden liggen kan redelijkerwijs beargumenteerd worden dat geluid geen beperkende factor is. Er zijn veel variabelen die hebben geleid tot de genoemde richtafstanden. Deze genoemde richtafstanden zijn conservatief en met name de bronvermogens van heiwerkzaamheden kunnen afhankelijk van de paallengte en de bodemgesteldheid significant lager uitvallen. Geluid is altijd maatwerk, twee situaties zijn nooit gelijk. Met de eerder genoemde richtafstanden kan een inschatting gemaakt worden of akoestisch onderzoek noodzakelijk is. Let wel, bij projecten met complexere bouwplaatsen en/of waar meerdere werkzaamheden tegelijkertijd worden uitgevoerd of in het geval er gebouwen in de nabijheid staan waar het geluid door wordt gereflecteerd of afgeschermd zullen deze richtafstanden niet zondermeer kunnen worden toegepast. In die gevallen is een akoestisch onderzoek nodig. Aan de hand van een inventarisatie van de uit te voeren werkzaamheden en de toegepaste technieken

Figuur 3 – De geluidbelasting ten gevolge van het heien berekend met een akoestisch rekenmodel.

Tabel 2 Richtafstanden Activiteit

Lwr dB(A)

Afstand tot activiteit [m] 60 dB(A) 65 dB(A) 70 dB(A) 75 dB(A) 80 dB(A)

Heien betonpalen

126

400

250

150

80

50

Heien stalen buispalen

140

1200

850

550

350

230

Heien damwanden

130

550

350

225

125

75

Intrillen buispalen

121

250

150

80

50

25

Intrillen damwanden

125

350

200

125

75

50

Geluidarm aggregaat

93

15

10

<10

<10

<10

Geluidarme pomp

90

10

<10

<10

<10

<10 <10

Compressor

100

35

20

10

<10

Pneumatisch beitelen/hameren

119

220

140

75

45

25

Ontgraven

107

60

30

20

10

<10

6 vrachtwagen-bewegingen/uur

106

30

17

10

<10

<10

Bij de berekeningen van de verschillende afstanden wordt uitgegaan van: Gemiddelde bronsterkte volgens de tabel op basis van ervaringscijfers. Volledig harde bodem. Geen afscherming van gebouwen en dergelijke. Ontvangerhoogte 5 meter boven maaiveld. Effectieve bedrijfsduur heien/trillen 6 uur in de dagperiode. Effectieve bedrijfsduur graven, beitelen, hameren 8 uur in de dagperiode. Effectieve bedrijfsduur aggregaat, pomp 12 uur in de dagperiode. Geen meteocorrectie. Geen impulstoeslag (5dB(A)).

wordt een akoestisch model opgesteld. Door te variëren in het toegepast materieel en/of de bouwplaatsinrichting wordt een optimum gezocht dat enerzijds werkbaar is en anderzijds voldoet aan de grenswaarden of aan de criteria die aan de ontheffing van de grenswaarden zijn verbonden.

49


Geluid in de praktijk In de praktijk blijkt dat met name overlast wordt ondervonden bij grote bouwprojecten, waarbij langdurig (meerdere weken) heiwerkzaamheden plaatsvinden en bestaande woningen of scholen en dergelijke in de directe omgeving van het werk zijn gelegen.

Een goed voorbeeld waar de overlast duidelijk effect had op de voortgang van het project is het Stadionkwartier te Eindhoven. In deze situatie werden de toenmalige grenswaarden overschreden. De bewoners zijn toentertijd naar de rechter gestapt. De rechtbank2 heeft desondanks in het voordeel van de bouwende partij geoordeeld met de volgende afwegingen: Er waren maatregelen ten behoeve van de

beperking van de overlast genomen. De maatregelen bestonden in dit geval uit het gebruik van een heimantel en het plaatsen van een geluidscherm van zeecontainers. Ter onderbouwing van de maatregelen die waren getroffen om de hinder die de gebruikte heimethode met zich bracht zo veel mogelijk te beperken, is het effect van deze maatregelen aangetoond door middel van geluidmetingen uitgevoerd door Cauberg-Huygen. Uit nader onderzoek is gebleken dat vanwege de bodemgesteldheid ter plaatse alternatieve technieken (met name boortechnieken) minder geschikt waren.

De gemeente had aandacht besteed aan de

Uit het praktijkvoorbeeld van Stadionkwartier blijkt dat heien, mits goed gemotiveerd, mogelijk is, ook al wordt er niet voldaan aan de grenswaarden.

grenswaarden kan worden voldaan dient ontheffing te worden aangevraagd. De gemeente zal de afweging maken tussen de belangen van de bouwer enerzijds en de belangen van de omwonenden anderzijds. Wanneer er extra maatregelen zijn getroffen om de overlast voor de omwonenden te beperken zal de gemeente ontvankelijker zijn voor de benodigde ontheffing. Overigens zijn financiële redenen geen reden tot ontheffing. De uitdaging ligt in het feit dat de eisen nu van belang zijn voor de omgevingsvergunning. Geluidoverlast ten gevolge van bouwen sloopwerkzaamheden is na inwerkingtreding van het nieuwe Bouwbesluit (2012) een groter aandachtspunt.

Conclusie

Noten

Bij het in werking treden van het nieuwe Bouwbesluit (2012), waarin de eisen van de Circulaire Bouwlawaai (2010) zijn opgenomen, zal in een eerder stadium gekeken worden naar het geluid van bouw en sloopwerkzaamheden. Wanneer aan alle grenswaarden kan worden voldaan mag er zondermeer worden geheid. Als er niet aan de

1 Bron www.infomil.nl

belangen van de omwonenden, o.a. door de GGD in te schakelen en vervangende woonruimte aan te bieden. Omdat de rechtbank het maatschappelijk en gemeentelijk belang van het plan hoger achtte dan het belang van de omwonenden omdat met bovenstaande aanvullende maatregelen de omwonenden zo goed als mogelijk werden beschermd.

2 Rechtbank ’s Hertogenbosch,

zaaknummer LJN: BH7954

16 E JAARGANG NUMMER 2 APRIL 2012 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR GEBRUIKERS VAN GEOKUNSTSTOFFEN

Trillingsgecontroleerd stabiliseren van betonplaten voor duurzame asfaltoverlagingen met scheurremmende lagen

Doorlatendheid geotextielen in zand

K AT E R N VA N

Geokunst wordt mede mogelijk gemaakt door:

De collectieve leden van de NGO zijn:

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

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

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

TenCate Geosynthetics Hoge Dijkje 2 7442 AE Nijverdal Tel. 0546-544 811 Fax 0546-544 470 [email protected] www.tencate.com/geonederland

Bonar Technical Fabrics NV, Zele Ceco BV, Maastricht Cofra B.V., Amsterdam Colbond BV, Arnhem CURNET CUR Bouw & Infra, Gouda Enviro Advice BV, Nieuwegein Fugro Ingenieursbureau BV, Leidschendam Deltares, Delft Rijkswaterstaat DVS (Dienst Verkeer en Scheepvaart), Delft Geoblock, Zaltbommel Geopex Products (Europe) BV, Gouderak Hero-Folie B.V., Zevenaar Intercodam Infra BV, Almere InfraDelft BV, Delft Joosten Kunststoffen, Gendt Kem Products NV, Heist op den Berg (B) Kiwa NV, Rijswijk Kwast Consult, Houten Movares Nederland BV, Utrecht

Naue GmbH & Co. KG, Espelkamp-Fiestel Ooms Nederland Holding, Scharwoude Pelt & Hooykaas BV, Rotterdam Prosé Kunststoffen BV, Britsum Quality Services BV, Bennekom Robusta BV, Genemuiden Rijkswaterstaat (Dienst Infrastructuur), Utrecht Ten Cate Geosynthetics Netherlands BV, Almelo Tensar International, ’s-Hertogenbosch Terre Armee BV, Waddinxveen T&F Handelsonderneming BV, Oosteinde Texion Geokunststoffen NV, Antwerpen Van Oord Nederland BV, Gorinchem Voorbij Funderingstechniek BV, Amsterdam Baggermaatschappij Boskalis BV, Papendrecht

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

52

GEOKUNST – April 2012

Van de redactie

Beste Geokunst lezers, In deze GeoKunst presenteren Ann Vanelstraete, Joëlle De Visscher, Anne Beeldens, Geert Lombaert en Geert Degrande de resultaten van een onderzoek naar Het trillingscontrolerend stabiliseren van betonplaten voor duurzame asfaltoverlagingen met scheurremmende lagen, uitgevoerd door het Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw (OCW) in samenwerking met de KU Leuven. In deze eerste GeoKunst publicatie over dit onderwerp wordt een globaal overzicht gegeven van het onderzoek dat in de periode 2011 in België is uitgevoerd. Achtereenvolgens komen aan de orde: de beoordeling van de staat van de betonwegen; maatregelen om de betonplaten te stabiliseren; typering en efficiëntie van de scheurremmende lagen en het invloed van de asfaltoverlagingen. De link met geokunststoffen zit in de constructie van de scheurremmende lagen, waarin SAMI’s (stress-absorbing membrane interlayers), geogrids, stalen wapeningsnetten en combi-grids zijn toegepast. De auteurs hebben zich bereid getoond om in een latere editie van GeoKunst dieper in te gaan op de resultaten van het onderzoek en de gekozen constructies. Voor wie niet kan wachten: in de lijst van referenties zijn een aantal interessante publicaties en OCW-Mededelingen genoemd. Aan deze GeoKunst werken vier professoren van Belgische instellingen mee. Drie zijn medeauteur van het artikel over duurzame asfaltoverlagingen – zie hierboven. De vierde is ons redactielid Adam Bezuijen, die onlangs benoemd is als opvolger van Professor Van Impe aan de Universiteit van Gent. Samen met Vera van Beek en Ferry Schenkeveld gaat Adam in op de doorlatendheid van geotextielen. Ze vragen zich zelfs af of de doorlatendheid van geotextielen überhaupt wel bestaat. Dat zijn van die leuke vragen die discussies opleveren. In de praktijk wordt veelal een geotextiel gekozen op basis van een vereiste ‘doorlatendheid’ en maaswijdte (090-getal), maar wat zegt de doorlatendheid van een geotextiel als die onafhankelijk wordt gemeten van het minerale materiaal, dat er bovenop wordt aangebrach? Hoe betrouwbaar zijn de ontwerpvuistregels die doorgaans worden gebruikt om een geotextiel voor een doorlatende constructie te kiezen? De auteurs hebben het gedrag van doorlatende constructies, waarbij zand op een geotextiel wordt aangebracht in het laboratorium van Deltares onderzocht en komen tot verrassende conclusies, die van groot belang zijn voor ontwerpers van deze constructies. U bent gewaarschuwd! Ik wens u veel leesplezier met deze Geokunst.

‘.. . Doorlatendheid bewezen ... ’

Shaun O’Hagan Eindredacteur Geokunst

Colofon Geokunst wordt uitgegeven door de

Tekstredactie

C. Sloots

Een abonnement kan worden

Nederlandse Geotextielorganisatie.

Eindredactie

S. O’Hagan

aangevraagd bij:

Het is bedoeld voor beleidsmakers,

Redactieraad

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

Nederlandse Geotextielorganisatie (NGO)

Fax 030 - 605 5249

Uitgeverij Educom BV

www.ngo.nl

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

Productie

53


Postbus 7053 3430 JB Nieuwegein Tel. 030 - 605 6399

Trillingsgecontroleerd stabiliseren van betonplaten voor duurzame asfaltoverlagingen met scheurremmende lagen

Dr. Ann Vanelstraete Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw België

Prof. Dr. Ir. Anne Beeldens Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw, België

Dr. ir. Joëlle De Visscher Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw België

Prof. Dr. Ir. Geert Lombaert Afd. Bouwmechanica, Dept. Burgerlijke Bouwkunde, KU Leuven, België

Prof. Dr. Ir. Geert Degrande Afd. Bouwmechanica, Dept. Burgerlijke Bouwkunde, KU Leuven, België

Inleiding Wanneer betonplaten, zonder bijkomend stabiliseren van de ondergrond en zonder scheurremmende laag, met asfalt worden overlaagd, dan ontstaan zeer snel scheuren boven de bestaande voegen en/of scheuren in de betonplaten (de zogenaamde reflectiescheurvorming, figuur 1). Men neemt aan dat de scheurdoorgroei ongeveer 2 cm per jaar bedraagt. Herstelling van betonwegen door simpelweg een laag asfalt aan te brengen is dus zelden een duurzame oplossing. Het toepassen van scheurremmende tussenlagen, zoals bij voorbeeld ‘Stress-absorbing membrane interlayers’ (SAMI’s), geotextielen, geogrids, stalen wapeningsnetten en geocomposieten op het gescheurde wegdek vooraleer te overlagen met asfalt, kan verhinderen dat de scheuren of voegen snel doorgroeien. De levensduur van deze herstellingen wordt bijkomend aanzienlijk verlengd door een voorafgaande stabilisatie van de betonplaten. Ook de keuze van de asfaltoverlaging is van groot belang voor de duurzaamheid van de herstelling en de snelheid waarmee scheuren doorgroeien. In augustus 2007 ging in België een vierjarig onderzoeksproject van start waarbij in samenwerking tussen het Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw (OCW) en de Afdeling Bouwmechanica van de KU Leuven duurzame en trillingsgecontroleerde herstellingswijzen voor betonwegen met asfaltoverlagingen en scheurremmende lagen werden onderzocht. Het project werd financieel gesteund door het IWT (Agentschap voor Innovatie door Wetenschap en Technologie) en werd gevolgd door een begeleidingscommissie met vertegenwoordigers vanuit de overheid, asfaltproducenten, aannemers en fabrikanten van producten voor scheurremmende lagen.

Figuur 1 - Reflectiescheurvorming .

De kennisopbouw situeerde zich op vier vlakken: de bepaling van de staat van de bestaande beton-

Figuur 2 - Het beuken van betonplaten.

54


Samenvatting In het kader van duurzame ontwikkeling is het van groot belang om over herstelen onderhoudstechnieken te beschikken die toelaten optimaal gebruik te maken van de bestaande weginfrastructuur. Een uitdagend probleem hierbij is de toepassing van scheurremmende lagen voor de renovatie van wegen uit betonplaten bij het overlagen met asfalt. Deze renovatie heeft als voordeel dat ze ook leidt tot een sterke vermindering van de wegonvlakheid door het wegwerken van trapvorming in de betonplaten, met een verbeterd comfort voor de weggebruiker en een reductie van de trillingen in de omgeving als gevolg. In augustus 2007 ging in België het vierjarig onderzoeksproject ‘Trillingsgecontroleerd stabiliseren van betonplaten voor duurzame asfaltoverlagingen met scheurremmende lagen’ van start. Het project was een samenwerking tussen het Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw (OCW) en de Afdeling Bouwmechanica

van de KU Leuven en werd financieel gesteund door het IWT (Agentschap voor Innovatie door Wetenschap en Technologie). De kennisopbouw situeerde zich op vier thema’s die bij deze problematiek van belang zijn: de staat van de bestaande betonweg, de stabilisatie, de scheurremmende lagen en de asfaltoverlaging. Bijzondere aandacht ging naar de gevolgen van trillingen in de omgeving van bestaande betonwegen bij de passage van zwaar verkeer en trillingen ten gevolge van werkzaamheden bij stabilisatie van de betonplaten. De resultaten van dit onderzoeksproject en de praktische aanbevelingen werden toegelicht op een studiedag die de projectpartners organiseerden op dinsdag 13 december 2011 in het OCW. De resultaten en belangrijkste aanbevelingen worden in dit artikel weergegeven, waarbij we vooral ingaan op de scheurremmende lagen en asfaltlagen.

weg, de stabilisatie van de betonplaten vooraleer te overlagen, de scheurremmende lagen en de asfaltoverlaging. Bijzondere aandacht ging ook naar de gevolgen van trillingen in de omgeving van bestaande betonwegen bij de passage van zwaar verkeer en trillingen ten gevolge van werkzaamheden bij stabilisatie van de weg door beuken. In dit artikel wordt een overzicht gegeven van de bevindingen van dit onderzoek, met de nadruk op de studie van de scheurremmende lagen en de asfaltoverlagingen.

De staat van de betonweg Een eerste stap in het zoeken naar de meest geschikte oplossing voor de herstelling is het bepalen van de staat van de bestaande betonweg. Dit omvat ondermeer het opmeten van trapvorming en het meten van de bewegingen van de platen. Twee methodes voor het meten van bewegingen van platen werden vergeleken: de faultimeter (ontwikkeld bij het OCW) en de valgewichtdeflectiemeter (FWD). De invloed van de temperatuur werd nagegaan. Er werd een interessant verband gevonden tussen de meetresultaten van de Faultimeter en de ‘Load Transfer Efficiency’ index die bepaald wordt met de FWD. Dit werd bevestigd op verschillende proefwerven. Meer informatie vindt men in [1]. Aan de Afdeling Bouwmechanica van de KU Leuven werd een gebruiksvriendelijk computerprogramma ontwikkeld voor de prognose van trillingshinder ten gevolge van wegverkeer. De prognose gebeurt in twee stappen: 1. de voorspelling van de trillingen in het vrije veld ten gevolge van een voertuigpassage en 2. de interpretatie van de trillingsniveaus aan de hand van normen voor hinder voor personen of schade aan gebouwen. De validatie van de voorspelling aan de hand van metingen in het vrije veld heeft aangetoond

Figuur 3 - Stalen wapeningsnet.

dat dit programma met vertrouwen kan ingezet worden voor de voorspelling van trillingen in de omgeving. De software is dus nuttig voor het formuleren van oplossingen bij problemen van trillingshinder of voor het verlenen van advies bij het herstel of de renovatie van wegen uit betonplaten. Voor meer gedetailleerde informatie verwijzen we ondermeer naar [2,3].

De stabilisatie van de betonplaten Het voorafgaand stabiliseren van de betonplaten is zeer belangrijk voor het bekomen van een lange levensduur van de asfaltoverlaging. Een sterk verhoogd risico voor reflectiescheurvorming wordt immers vastgesteld naarmate de verticale bewe-

55


gingen van de betonplaten (‘pompeffect’) belangrijker worden. Voorlopig werd de limiet gesteld op 0.5 - 0.7 mm beweging opgemeten met de faultimeter, afhankelijk van het risico dat de bouwheer wenst te nemen. Voor grotere plaatbewegingen wordt aanbevolen te stabiliseren. Drie technieken ter stabilisatie werden in het project gevolgd aan de hand van werven: het stabiliseren door injectie met cementmortel of hars, het beuken van de betonplaten (figuur 2) en het aanbrengen van deuvels. Aanbevelingen werden opgesteld, waarvoor wordt verwezen naar [4]. Met het oog op de scheurremmende laag en overlaging is het belangrijk voor ogen te houden dat bij stabilisatie door

injectie de lengte van de platen ongewijzigd blijft, waardoor enkel de verticale bewegingen tussen platen worden gereduceerd en niet de horizontale. Het beuken, waarbij de platen worden stukgeslagen tot kleinere platen van ongeveer 1m2, leidt tot een reductie van zowel de horizontale als verticale bewegingen, maar vermindert de algemene draagkracht van de wegstructuur. Hiermee dient men rekening te houden en dient men desgevallend een extra laagdikte van de asfaltoverlaging te voorzien.

Een ander probleem bij beuken van betonplaten betreft het risico van schade aan naburige gebouwen. Aan de Afdeling Bouwmechanica van de KU Leuven werd daarom een niet-lineair prognosemodel ontwikkeld voor het karakteriseren van de dynamische belasting ten gevolge van het beuken. Een validatie toont aan dat de voorspelde dynamische belasting in goede overeenstemming is met deze die geschat wordt op basis van metingen en dat risico’s van schade aan naburige gebouwen mogelijk zijn. [5] Verder werd aan de KU Leuven

Figuur 4 - Het aanbrengen van een combigrid op de proefweg N9.

een numeriek prognosemodel ontwikkeld voor de respons van een ondergrondse leiding ten gevolge van het beuken van een weg uit betonplaten. In een gevalstudie werden een stalen transportleiding voor gas en een betonnen rioleringsbuis beschouwd. [6] Beide modellen kunnen ingezet worden bij adviesverlening.

De efficiëntie van scheurremmende lagen Na de voorafgaande herstellingen met inbegrip van het plaatsen van een eventuele reprofileerlaag om een effen oppervlak te bekomen, wordt de scheurremmende laag aangebracht om te vermijden dat voegen en scheuren snel doorgroeien door de nieuwe asfaltoverlaging. Volgende types zijn momenteel voorzien in Standaardbestek 250 v2.2 voor Vlaanderen: SAMI’s: ‘stress-absorbing membrane interlayers’ bestaande uit een dikke laag polymeer gemodicifeerd bindmiddel. Deze laag wordt met steenslag afgestrooid, dat wordt ingewalst. Geogrids: vlakke structuren bestaande uit een regelmatig netwerk van trekvaste en in de knooppunten onderling verbonden bundels. Ze zijn meestal vervaardigd uit polypropyleen, polyester, glasvezel of koolstofvezel. Stalen wapeningsnetten: netten vervaardigd uit verzinkte stalen draden, versterkt met stalen dwarsverstevigers (figuur 3). Combigrids: combinatie van een geogrid met een niet-geweven geotextiel. Een correcte aanleg van de scheurremmende laag is cruciaal. Voor elk type scheuremmende laag is daarom een specicieke aanbrengingstechniek voorzien in het Standaardbestek 250. De hechting met de onder- en bovenlaag, een goede verankering bij het begin en einde van elke rol en het vermijden van opstulpingen en plooien zijn hierbij cruciale elementen. In het kader van het onderzoeksproject werd een grootschalig proefvak met scheurremmende lagen aangelegd op de N9 te Lovendegem. Tien varianten werden hier toegepast: vier verschillende types scheurremmende lagen (SAMI, geogrid, combigrid, stalen wapeningsnet) en een referentie zonder scheurremmende laag werden aangebracht op betonplaten, al dan niet na stabilisatie door beuken.[7] De zones met beperkte plaatbewegingen werden niet gestabiliseerd; de andere werden voorafgaandelijk gebeukt. Aan de hand van deze proefvakken kon worden vastgelegd hoe de combigrid, een voor België nieuw type product, best moet worden aangebracht (figuur 4). Deze aanbrengingsprocedure staat nu beschreven in het nieuwe Standaardbestek 250 v2.2. Ook voor andere types producten konden verbeteringen worden ingevoerd, zoals voor de hoeveelheid af-

Figuur 5 - De thermische scheurproef.

56


EINDIGE ELEMENTENBEREKENINGEN

strooing van de SAMI en de geogrid. De proefvakken zullen verder opgevolgd worden om de lange termijn prestaties van scheurremmende lagen te bepalen en om de limieten op de toe te laten bewegingen te valideren. De opvolging van reeds bestaande proefvakken toonde in elk geval al een vertraagde reflectiescheurvorming aan bij het toepassen van scheurremmende lagen. De voorafgaande stabilisatie van de betonplaten (alsook de duurzaamheid hiervan) en een voldoende overlaagdikte zijn bijkomende cruciale elementen die in grote mate bijdragen tot de duurzaamheid van de herstelling. Aan het OCW werden proeven ontwikkeld waarmee de efficiëntie van scheurremmende lagen kan worden bepaald: de thermische scheurproef voor de simulatie van de horizontale thermische bewegingen aan scheuren of voegen van overlaagde betonplaten werd gemoderniseerd (figuur 5); de scheurproef voor de verticale belasting van overlaagde betonplaten werd ontwikkeld voor de simulatie van de verticale bewegingen van overlaagde betonplaten (figuur 6). Voor meer informatie hierover wordt verwezen naar [8]. Verschillende types scheurremmende lagen werden getest met beide proeven, ondermeer een combigrid van geotextiel en glasvezelgrid. De resultaten waren positief.

Figuur 6 - Stalen wapeningsnet.

tigden de conclusies betreffende de individuele lagen, met name dat de samenstelling van de profileerlaag weinig invloed heeft en dat de toepassing van een scheurremmende laag in combinatie met een SMA toplaag op basis van polymeerbitumen de reflectiescheurvorming aanzienlijk vertraagt.

De invloed van de asfaltlagen In verband met de asfaltlagen werden verschillende samenstellingen afgestemd op het verhogen van de weerstand tegen reflectiescheurvorming onderzocht. Volgende resultaten kwamen naar voor: Voor de profileerlagen, welke steeds op zeer geringe dikte worden aangebracht om een effen oppervlak te bekomen, konden geen noemenswaardige verbeteringen worden gevonden.[9] Dit heeft te maken met de geringe dikte en het feit dat ze zich net boven de scheurremmende laag en onderliggende scheur bevinden (in de meest kritische zone dus). Voor de toplagen tonen de proeven aan dat de toepassing van een mengsel type SMA met een voldoende hoog bindmiddelgehalte en polymeerbitumen een aanzienlijk voordeel oplevert naar reflectiescheurvorming toe. Voor de asfaltonderlagen werden minder goede resultaten gevonden met ‘Asfalt met Verhoogde Stijfheid’ (AVS, in Frankrijk gekend als EME) dan met een klassieke dichte asfaltonderlaag. Het toepassen van AVS als onderlaag bij het overlagen van betonplaten is dus niet aan te raden. Combinaties van profileerlaag, scheurremmende laag en toplaag werden getest. Deze beves-

Besluit Dankzij dit vierjarig onderzoeksproject kon de kennis omtrent de verschillende facetten die bij het overlagen met asfalt van bestaande betonplaten aan bod komen aanzienlijk worden verhoogd. Deze kennisopbouw situeerde zich op het vlak van het onderzoek omtrent de bestaande toestand van de betonweg, het stabiliseren van de betonplaten, de scheurremmende lagen en de asfaltoverlaging. Dit moet leiden tot meer duurzame herstellingen van betonplaten door asfaltoverlaging.

Literatuur [1] Evaluation by FWD and faultimeter of concrete slabs stability before asphalt overlay, S. Perez, C. Van Geem , XXIth International Symposium on Concrete Roads, Seville, October 13th to 15th , 2010. [2] G. Lombaert and G. Degrande. Numerical modelling of free field traffic induced vibrations. Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 19(7):473488, 2000. [3] M.A. Lak, G. Degrande, and G. Lombaert. The effect of road unevenness on the dynamic vehicle response and ground-borne vibrations due to road traffic. Soil Dynamics and Earthquake

57


Engineering, 31(10):1357-1377, 2011. [4] A.Beeldens, S. Perez, Deliverable: Stabilisatie van betonplaten, 2011 [5] M.A. Lak, G. Degrande, and G. Lombaert. Free field vibrations due to traffic and the operation of a multi-head breaker on a concrete road. In H. Xia and H. Takemiya, editors, Environmental vibrations: Prediction, Monitoring, Mitigation and Evaluation, Volume I, pages 47-55, Beijing, China, October 2009. Science Press. [6] Z. Ozdemir, M.A. Lak, S. François, P. Coulier, G. Degrande, and G. Lombaert. A numerical model for the prediction of the response of pipelines due to vibrations induced by the operation of a pavement breaker. In 8th International Conference on Structural Dynamics EURODYN 2011, pages 928-935, Leuven, Belgium, July 2011. [7] J. Maeck, Onderzoek naar duurzame herstellingswijzen voor betonwegen met scheurremmende tussenlagen en asfaltoverlagingen – Aanleg van proefvakken, OCW Mededelingen 79-2, blz 6-7, 2009. [8] K. Denolf, OCW ontwikkelt nieuwe proef – Scheurproef voor verticale belasting van betonplaten met asfaltoverlaag, OCW-Mededelingen Nr. 88, 2011. [9] J.De Visscher, A.Vanelstraete, Nieuwe mengselontwerpen voor dunne profileerlagen onder scheurremmende tussenlaagsystemen, Belgisch Wegencongres, september 2009, Gent.

Doorlatendheid geotextielen in zand

Prof. Dr. Ir. Adam Bezuijen Deltares/Universiteit Gent

Ir. Vera van Beek Deltares

Ing. Ferry Schenkeveld Deltares

Figuur 1 - Gedeeltelijke blokkering van de openingen in het geotextiel door granulair materiaal.

Doorlatendheid geotextiel omgeven door grind In de 90-er jaren zijn in Duitsland door het BAW (Bundesanstalt für Wasserbau) proeven uitgevoerd om de doorlatendheid van geotextielen in grind te bepalen. Het idee was om deze textielen toe te passen in een oeverbekleding, gemaakt van grind afgedekt met grotere stenen. Hierdoor zou de onderliggende laag grind minder snel dichtslibben. Het bleek echter dat de doorlatendheid van de combinatie granulair materiaalgeotextiel-grind veel lager was dan op grond van de doorlatendheid van het geotextiel (gemeten

zonder granulaire lagen) verwacht mocht worden. De verklaring die hiervoor toen is gegeven, is te zien in figuur 1, waarin het geotextiel en de twee granulaire materialen schematisch zijn weergegeven. De grotere en de kleinere korrels blokkeren gedeeltelijk de openingen van het geotextiel met als gevolg een lagere doorlatendheid. Het bleek dat de doorlatendheid van het geotextiel met granulair materiaal een factor 5 lager was dan de doorlatendheid van het geotextiel zonder het granulaire materiaal (Bezuijen en Köhler, 1996). Dit bleek nadelige gevolgen te hebben voor de stabiliteit van de grotere stenen en daarom is de constructie niet verder toegepast.

Doorlatendheid geotextiel in zand In een modelopstelling voor piping onderzoek (o.a. beschreven in van Beek et al. (2009)), waarbij een geotextiel werd gebruikt om zand tegen te houden, bleek de weerstand van het geotextiel groter dan op grond van een doorlatendheidsmeting van het geotextiel zonder zand kon worden verwacht. In de opstelling was het zand opgesloten door een roestvrijstalen plaat met een openingspercentage van 35% met daarvoor een

Figuur 2 - Foto doorlatendheidsopstelling en detail RVS plaat met geotextiel.

58


zanddicht geotextiel (Colbond PF 150, O90=90 μm). Dit is een wat oudere ‘non-woven’ die als zodanig niet meer in de handel is, maar dat niet meer in de handel zijn heeft geen invloed op de resultaten van het onderzoek. Het gebruikte zand was Baskarp zand (d50=135 μm, d60/d10=1.6). De doorlatendheid van deze combinatie (zandgeotextiel-roestvrijstalenplaat) is bepaald in een doorlatenheidsopstelling waarin op 3 plaatsen waterspanningsmeters zijn aangebracht, zie figuur 2. Het zandpakket is opgebouwd met verschillende porositeiten. Figuur 3 toont de gemeten stijghoogtes in het zandpakket. Van boven naar beneden neemt in het zand de stijghoogte lineair af, zoals verwacht mag worden in een homogeen zandpakket. Echter, extrapolatie van de stijghoogte naar stijghoogte nul, komt niet uit aan de onderkant van het zandpakket, maar lager. Het geotextiel geeft dus een extra weerstand, die gelijk is aan 1.2 tot 3 cm zandpakket en afhankelijk is van de porositeit. Het uitdrukken van de doorstroombaarheid van een geotextiel in doorlatendheid is geen praktische keuze, omdat voor de bepaling van deze parameter de dikte van het geotextiel bekend moet zijn. Die dikte is afhankelijk van de druk op het geotextiel. Daarom wordt vaak de permittiviteit gebruikt. De doorlatendheid, van bijvoorbeeld zand, is gedefinieerd als: v k = __ i Met: k doorlatendheid (m/s), v filtersnelheid (m/s), i verhang (-). De permittiviteit als: ψ = ___ v

Δφ Met: ψ permittiviteit (1/s), Δφ stijghoogteverschil in meters waterkolom. De permittiviteit en de doorlatendheid zijn dus als volgt aan elkaar gerelateerd: k = ψ• d

Samenvatting In veel toepassingen van geotextielen is de doorlatendheid van het geotextiel loodrecht op het doek van belang. In bijvoorbeeld een filterconstructie moet een geotextiel wel het water doorlaten, maar niet de zandkorrels. De eis die aan geotextielen wordt gesteld met betrekking tot de waterdoorlatendheid is vaak een simpele ‘vuistregel’: de doorlatendheid van het geotextiel moet 10 keer groter zijn dan die van het minst doorlatende granulaire materiaal dat zich aan beide kanten

waarin d de dikte van het geotextiel is. In een proef waar de filtersnelheid en het stijghoogteverschil worden gemeten is dus eenvoudig de permittiviteit te bepalen door deze op elkaar te delen, zonder dat nog de dikte van het geotextiel hoeft te worden bepaald. Uit de metingen bleek dat de permittiviteit van het geotextiel in feite niet meer bepaald wordt door het geotextiel zelf, maar voor een belangrijk gedeelte door de doorlatendheid van het zandpakket. Doordat in de verschillende proeven het zandpakket een verschillende pakking had, varieerde ook de doorlatenheid van het zand. Plotten van deze doorlatendheid met de permittiviteit geeft een heel goede correlatie, zie figuur 4. Wanneer de gemeten permittiviteit voor het geotextiel met zand wordt vergeleken met de permittiviteit van het geotextiel zonder zand (maar wel met de roestvrijstalen plaat), dan blijkt dat de doorlatendheid van het geotextiel met zand een factor 5 tot 35 lager is dan die van het geotextiel zonder zand, zie figuur 5.

Discussie en conclusie Uit de metingen blijkt dat in zand de doorlatenheid/permittiviteit van het geotextiel nauwelijks

van het geotextiel bevindt. Onlangs bleek uit onderzoek dat bovenstaande vuistregel wat al te simpel is en dat het zelfs de vraag is of de doorlatendheid van een geotextiel wel bestaat. Want het heeft alleen zin om over de doorlatendheid van een geotextiel te spreken als dit een goed gedefinieerde parameter is, die onafhankelijk is van bijvoorbeeld de doorlatendheid van de grondlagen boven en onder het geotextiel.

wordt bepaald door de doorlatendheid van het geotextiel zelf, zoals die gewoonlijk wordt gemeten in een index test (zoals de : EN ISO 11058). De permittiviteit wordt veel meer bepaald door de doorlatendheid van het zand zelf. In situaties waar de permittiviteit van het geotextiel kritisch is, moet deze dus altijd met de grond worden bepaald. De index test, is bruikbaar om geotextielen onderling te vergelijken, maar is dus nauwelijks bruikbaar in een ontwerp.

Referenties – Beek, V.M. van, Koelewijn, A.R., Kruse, G.A.M., Sellmeijer, J.B. (2009), Piping in een heterogeen zandpakket – kijkproeven en simulaties, Geotechniek, jaargang 13, no. 1. – Bezuijen A. & Köhler H.-J. (1996) Filter and revetment design of water imposed embankments induced by wave and draw-down loadings. Proc. EuroGeo 1, Maastricht.

Omdat de doorlatendheid van het zand bepalend is voor de permittiviteit van het geotextiel, is de doorlatenheid van het geotextiel een nauwelijks bruikbare parameter wanneer de doorlatendheid in zand van belang is. Omdat het zand de doorlatendheid bepaalt, zal een twee maal dikker geotextiel zeker geen twee keer grotere drukval opleveren dan een geotextiel met enkele dikte. De drukval wordt waarschijnlijk bepaald door de overgang korrels-geotextielvezel en deze overgang is in hoge mate onafhankelijk van de dikte. De in de inleiding genoemde ‘vuistregel’ kan onveilige resultaten opleveren omdat bij een doorlatendheidmeting van het geotextiel in zand de permittiviteit wel 35 keer lager kan worden dan de gemeten permittiviteit zonder zand.

Figuur 3 - Doorlatendheidsmeting zand en geotextiel.

Figuur 5 - Verhouding van de permittiviteit van geotextiel en rvs plaat Figuur 4 - Permittiviteit van een geotextiel ondersteund met een roestvrijstalen plaat met 35% opening, vergeleken met de in dezelfde proeven gemeten doorlatendheid van het zand.

59


gemeten zonder zand (zoals in een index test) en de permittiviteit van het zelfde geotextiel en plaat met aan de andere kant Baskarp zand, d50=135 mm, als functie van de porositeit van het zand.

ASFALTWAPENING, DE ACTIEVE EN PASSIEVE WERKING VAN DE WAPENING Jeroen Ruiter M.Sc. TenCate Geosynthetics Nijverdal

Het netwerk van wegen in een goede conditie houden is een grote uitdaging voor alle wegenbeheerders. Een nieuwe asfaltoverlaging aanbrengen zonder bijkomende maatregelen, boven een asfalt- of betonconstructie met scheuren of uitzettingsvoegen, biedt geen duurzame oplossing. De nieuwe overlaging zal op korte termijn scheuren door de reflectie van oude scheuren, door thermische spanning of door differentiële zettingen.

Asfaltwapening is één van de oplossingen. Het juiste product met plaatsing volgens de regels van de kunst, kan grote voordelen opleveren voor de eigenaar van de weg: de levensduur van de asfaltoverlaging zal in belangrijke mate verlengd worden. Onderzoek toont zelfs aan dat scheurdoorgroei met een factor vier vertraagd wordt.

r zijn twee verschillende manieren waarop een asfaltwapening werkt in een asfaltconstructie. Deze twee methoden worden beschreven in NEN-EN 15381(Geotextiel en aan geotextiel verwante producten - Vereiste eigenschappen voor het gebruik in wegver- hardingen en asfaltdeklagen): 1. door middel van het opnemen van trekkrachten wanneer de weg door verkeer wordt belast, dit wordt de actieve rol van asfaltwapening genoemd, 2. de asfaltwapening samen met de aangebrachte kleeflaag zullen de spanning opnemen tussen twee lagen en een barrière vormen die het doorgroeien van scheuren voorkomt, dit wordt de passieve methode van asfaltwapening genoemd. De norm beschrijft de functie van een barrière (B), van een spanningsabsorberende laag (STR) en van de wapening (R). In de BeNeLux wordt het gunstige effect van de passieve rol van asfaltwapening sterk onderschat. Alleen al een mechanisch gebonden vlies, in combinatie met geabsorbeerde bitumen, levert een barrière tegen scheuren die de nieuwe asfalt overlaging beschermt en de levensduur ervan verlengt.

E

De optimale oplossing van de beschreven functies van asfaltwapening wordt geleverd door een geocomposiet (soms combigrid genaamd). Dit is een combinatie van een niet geweven vlies met een daarop vastgemaakt een geogrid als wapening. De aangebrachte bitumenlaag, in combinatie met het asfaltvlies met optimale bitumenabsorptie capaciteit, verlaagt de spanningen over het gehele oppervlak, het geogrid neemt de krachten op die zich voordoen wanneer het verkeer over de weg

Jeroen Ruiter M.Sc. [email protected] 0031 6-388 242 54

rijdt. Op deze wijze wordt zowel de passieve als de actieve manier van asfaltwapening toegepast. Een voorbeeld van een geocomposiet is de TenCate Polyfelt PGM-G asfalt-wapening. Voor potentiële gebruikers is het vaak moeilijk om het juiste product te selecteren. Een overzicht van de benodigde treksterkte (inclusief barrière- en spanning absorberende functie) wordt gegeven in onderstaande grafiek. Het is belangrijk dat de fabrikant van de wapening advies kan geven over de te gebruiken wapening en waar deze in de constructie geplaatst kan worden. Als de wapening te dicht onder het oppervlak wordt geplaatst dan kan de asfaltwapening geen kracht opnemen en vervalt dus de wapeningsfunctie (R). Bij het vinden van het juiste product voor toepassing tussen twee asfaltlagen speelt de NEN-EN 15381 een nieuwe rol. Alle fabrikanten moeten volgens deze nieuwe norm het product beschrijven op dezelfde wijze. Naast het aantonen van de hoge kwaliteit van het product zelf is een juiste installatie de belangrijkste factor van succes. Een combinatie van een goed product met een goede installatie betekent ook dat er zonder problemen asfalt geïnstalleerd wordt.

Installatie De installatieprocedure van een geocomposiet is eenvoudig en snel: aanbrengen van de juiste kleeflaag in de juiste hoeveelheid plaatsen van de asfaltwapening, bij voorkeur met een aangepast toestel probleemloos aanbrengen van de nieuwe asfaltlaag.

geocomposiet op een gefreesde ondergrond wordt aangebracht. Spanning absorberen (STR): Het asfaltvlies absorbeert het verschil in spanning tussen het oude oppervlak en de nieuwe overlaging, reflectiescheuren worden zo voorkomen. Vormen van een Barrière (B): Vermindering van water en zuurstof penetratie in wegstructuur Wapenen (R): De nieuwe asfalt overlaging wordt effectief versterkt door een hoge kracht-opname bij lage belasting als gevolg van de extreem hoge modulus van de glasvezels. Goed te installeren: Het product moet gemakkelijk en snel geïnstalleerd kunnen worden, zonder extra bevestigingsmiddelen (bijv. spijkers). Het moet mogelijk zijn de asfaltwapening te plaatsen in bochten, op gefreesde ondergrond en rond openingen zoals putdeksels. Kosten besparen: Minder wegenonderhoud nodig in de toekomst. Duurzaam voor het milieu: Het product mag geen problemen opleveren (afval worden) bij het frezen en het hergebruik van gefreesd asfalt. Geocomposiet asfaltwapening bestaande uit een asfaltvlies met een geogrid van glasvezels worden al vele jaren toegepast in asfalt. Belangrijkste redenen hiervoor zijn: uitstekende prijs/kwaliteit verhouding, hoge kracht opname van glas bij een lage rek (asfalt is een taai materiaal en wordt bros bij lage temperaturen), mogelijkheid om de wapening te frezen en het gefreesde materiaal weer te kunnen herbruiken in nieuw asfalt.

Belangrijkste eigenschappen van de asfaltwapening Wanneer gekozen wordt om te werken met een asfaltwapening is het aan te raden om te kiezen voor een gekwalificeerde fabrikant met een jarenlange ervaring op dit specifieke toepassingsgebied. De onderstaande eigenschappen van asfaltwapening worden namelijk alleen behaald bij een goede installatie in overleg met de fabrikant en uitgevoerd door een ervaren installatieploeg. Een opsomming van de belangrijkste functies van asfaltwapening: Optimaal hechten: Een niet geweven vlies (asfaltvlies) met een bitumen opname capaciteit van minimaal 0,5 kg bitumen per m2, zorgt voor een optimale hechting en verbinding tussen de oude asfaltlaag en de nieuwe laag, zelfs wanneer het

Indicatieve treksterkte op basis van type weg.

TENCATE POLYFELT® ASFALTWAPENING Langere levensduur, minder onderhoud. Neem vrijblijvend contact met ons op voor constructie- en productadvies. Partner in Nederland:

TENCATE GEOSYNTHETICS NETHERLANDS BV Tel.: +31 546 544401 [email protected] Fax: +31 546 544490 www.tencategeosynthetics.com

Partner in België:

Ontwat ate at er eren va a n slib an sl Wapene ene n ne en van ng grond BetonBeto n nwap pe pe ening n

Erosiecont c nttrole role van an grond en n rotse o sen n

Sportveld v eld e en e pa en p arkings par

OeverOev ererverde dediging ded

Weten en o do doo oor oo o meten

Optimale inzet van kennis en ervaring met geokunststoffen:

A ich Afd ch htitiingen ngen

G uidsw Gel dsw swanden sw

Dra ai nage g ge en en inff i ltrat atie at ie

ontdek de ‘TEXION-touch’.

Weg eg e egen ge

Asfalt alttalt wap wapening pe g Bes e rmi Besche rrm m i ng mi zee e b od em

TEXION GEOKUNSTSTOFFEN - Admiraal de Boisotstraat - 2000 Antwerpen- -België België- -Tel Tel.+32 +32 (0)3 (0)3 210 210 91 91 91 91 -- Fax XION GEOKUNSTSTOFFEN NV NV Admiraal de Boisotstraat 13 132000 Antwerpen Fax +32 +32 (0)3 (0)3 210 21091 9192 92- -www.texion.be www.texion.be

WAARDE CREEREN – WAARDE BEHOUDEN HUESKER – Ingenieursoplossingen met geokunststoffen Geotechniek en funderingstechnieken Wegenbouw HaTelit® is een robuuste asfaltwapening met hoge weerstand tegen beschadigingen tijdens het inbouwen. Daardoor vertraagt het gebruik van HaTelit® het ontstaan van reflectiescheurvorming. Minder onderhoud en een langere levensduur van de gesaneerde rijbaan zijn het gevolg.

Waterbouw Milieutechniek

www.huesker.com De ingenieurs en technici van HUESKER bieden support bij het werken met andere materialen in uw bouwprojekten. Vertrouw op de producten en oplossingen van HUESKER. Agent voor Nederland · CECO B.V. · Tel.: 043 - 352 76 09 · [email protected] HUESKER Nederland · Tel.: 073 - 503 06 53 · [email protected]

Op het moment van verschijnen van dit nummer waren de volgende cursussen en symposia bekend. Zie de websites van de organisatoren.

Cursussen Isotachen zettingsberekeningen 5 april 2012 – Deltares Academy 3D modelleren van paalgroepen met D-Pile Group 17 april – Deltares Academy Setting up a geotechnical soil investigation programme 17-19 april – Deltares Academy Gevorderdencursus zettingsberekeningen met D-Settlement 19 april – Deltares Academy Geo-engineering bij de aanleg van kabels en leidingen 24 april – Deltares Academy Geo-engineering bij de aanleg van kabels en leidingen 24 april – Deltares Academy Geotechnical instrumentation for field measurements (Locatie Delft) 22 mei – Deltares Academy Toepassen van MWell bij het modelleren van bronbemalingen 11 september – Deltares Academy Toepassen Emissiemodule binnen Kaderrichtlijn Water 18 september – Deltares Academy Horizontaal gestuurd boren met D-Geo Pipeline 20 september – Deltares Academy Basiscursus damwanden ontwerpen met D-Sheet Piling 25 september – Deltares Academy Stabiliteit van grondlichamen berekenen met D-Geo Stability 27 september – Deltares Academy Funderingen ontwerpen en toetsen met D-Foundations 6 november – Deltares Academy

Informatie en aanmelding Betonvereniging COB CROW CUR Deltares Academy Elsevier Opleidingen

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

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

Agenda

Gevorderdencursus damwanden ontwerpen met D-Sheet Piling 8 november – Deltares Academy Europese Plaxis users meeting (Locatie Karlsruhe Duitsland) 14 november – Plaxis bv

Nationale congressen, symposia, lezingen Excursie MAVA (Maasvlakte Vaanplein) (locatie Pernis) 13 juni – KIVI Niria Funderingsdag (De Reehorst, Ede) 3 oktober – Betonvereniging 2e Geotechniek lezingenavond te RWS Dienstinfrastructuur (Locatie Utrecht) 21 oktober – KIVI Niria Miniconferentie NVAF 65 jaar (Bouw en Infra Park, Harderwijk) 7 november - NVAF (inl. www.funderingsbedrijf.nl)

Internationale congressen TC211 IS-GI ‘Recent Research, Advances & Execution aspects of Ground Improvement Works 30 mei-1 juni – Brussel 6th International Conference on Scour and Erosion 28-31 aug – Parijs TC306- Shaking the Foundations of Geo-Engineering Education 6 juli – Galway, Ierland DFI 37th Annual Conference 16-19 oktober – Houston, USA International Symposium on Geotechnical Engineering for the Preservation of Monuments and Historic Sites 30 mei – Napels– 2013 18th International Conference for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering 2-5 september – Parijs – 2013

Deltares

www.deltares.nl

+31-0-15-2693500

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

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

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

PAO-cursussen april/mei Nadere informatie en inschrijven: www.pao.tudelft.nl

Feiten en fabels over oppervlakteverdichting van grond

VERNIEUWD! Trillingshinder en constructiegeluid 9, 10 en 23 mei, Delft Trillingen: effect op gebouw, mens en proces

18 april – Delft – 5 PDH's Cursusleider: Ir. P. Lubking (voorheen Deltares) De oppervlakteverdichting ten behoeve van ophogingen, dijken, wegfundaties en staalfunderingen is van cruciale betekenis voor de kwaliteit van die constructies. De cursus laat zien dat een moderne aanpak van oppervlakteverdichting in technisch en economisch opzicht veel voordelen oplevert voor aannemer en opdrachtgever.

Cursusleiders: Prof.ir. A.C.W.M. Vrouwenvelder (TNO/TU Delft) en ing. B. van der Graaf (DGMR) Veel trillingshinder wordt veroorzaakt door het aanbrengen van de fundering of het plaatsen danwel verwijderen van damwanden. In deze vernieuwde cursus wordt ingegaan op bronmodulen, transmissiemodulen (overdracht in de bodem) en immissiemodulen (het gebouw).

NIEUW! Uitvoeringsaspecten van dijkversterkingen

Ontwerpregels voor paalmatrassen

18, 19 en 25 april – Delft – 10 of 15 PDH's Met excursiedag naar Dijkversterking Bergambacht-Ammerstol-Schoonhoven Cursusleiders: Ing. F.A. van den Berg (Waterschap Rivierenland/Projectbureau Dijkversterkingen) en ir. W.R. Halter (Fugro GeoServices BV) Deze uitvoeringscursus bundelt voor het eerst relevante oude dijkenbouwkennis en geeft een overzicht van moderne dijkversterkingsmethodes, waarbij ervaringen worden gedeeld en theorie wordt getoetst aan de praktijk! Het is de bedoeling dat deze cursus de aanzet geeft tot een nieuwe CUR-publicatie.

24 en 25 mei – Delft – 10 PDH's – i.s.m.NGO en CUR Bouw & Infra Cursusleiders: Ir. S.J.M. van Eekelen (Deltares) en ir. J.H. van Dalen (Strukton Engineering) Paalmatrassystemen worden steeds vaker toegepast om zettingsvrije of zettingsarme wegen, spoorbanen en trambanen aan te leggen. U leert hoe u CUR226 voor het ontwerp van de matras en de geokunststof wapening toe kunt passen en u leert hoe om te gaan met het ontwerp van de palen in relatie tot NEN6740/43.

64


PRAKTISCHE SCH CHE S SOFTWARE O TWARE OF VOOR V OOR D DE E

GEEOTECHNIEK OTECHNIEK

Design of diaphragm m an a and nd s sh sheet heet et pi p pile ile wa w walls alls

CPT based foundation foundatio on engineering e en ng gineer ing

Slope stability softw software ware fo ffor or so soft soft so soil soil engineering e en ng gineer ing

Design of pipeline installation in nstallation

Embankment Emb a ankment design na an and nd so s soil oil settlement se settlement nt prediction pr prediction

3D modelling of single single le pi p piles iles an a and nd d pi pile pile le gr g groups roup ups ps

D-S D SHEET PIILING LING

D-F D FOUNDAT OUNDATIONS AT A TIONS

D-G D GEO STA TABILITY ABILITY

D-G D GEO PIP IPELINE PELINE

D-S D SETTLEM ETTLEMENT MENT

D-P D PILE GR ROUP OUP

D Deltares eltares s systems ystems iis s hét hét Deltares Deltares m merk erk voor voor al al onze onze direct direct te te gebruiken gebruiken software software

De Geotechnische producten geven antwoord op vragen als: wat is de stabiliteit van de ophoging van een dijklichaam (D-Geo Stability), wat is de opt imale lengte van de damwand (D-Sheet P iling) of wat is het benodigde grondvolume voor een ophoging (D-Settlement)?

producten, via de webshop. producten, verkrijgbaar verkr ijgbaar v ia d ew ebshop. Het He t b bestaat estaat u uit it e een en selectie select ie van van de de

Deltares systems is uniek omdat onze software:

m meest eest populaire populaire softwareproducten softwareproducten en en services ser vices die die Deltares Deltares te te bieden bieden heeft heeft

goed aansluit op de dagelijkse adv iesprak t ijk

binnen haar werkterrein: een b innen h aar w erk terrein: e en scala scala aan aan

voldoet aan de normen en standaarden

software oplossingen van software o plossingen v an meer meer dan dan

kennis uit onderzoeksprojecten bevat

150 Deltares systems omvat 150 producten. producten. D eltares s ystems o mva t zowel zowel GeoGeo - als als Hydroproducten. Hydroproducten.

Postbus Postbus 177 177 2600 2600 MH MH Delft Delft T 088 335 81 88 [email protected] www.deltaressystems.nl

kunst INCLUSIEF JAARGANG 16 NUMMER 2 APRIL 2012 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

Recommend Documents