PRIJS 8,50 ONDERZOEKSRAPPORT M52003 PRAI

PRIJS

ONDERZOEKSRAPPORT M52003

€ 8,50

PRAI<TIJI<ERVARING IN BINNEN- EN BUITENLAND

CHEMISCH

INJECTEREN

COB

- CENTRUM

ONDERGRONDS

BOUWEN

Het Centrum Ondergronds Bouwen wil als kennisnetwerk DOg en oor zijn voer alles wat met ondergronds bouwen te maken heelt. Vanuit de visie dan ondergrond ruimtegebruik en essentiele bijdrage levert aan een mooi, leelbaar en slagvaardig Nederland, stimuleert het COB de dialoog tussen aile mogelijke partijen die een rol spelen bij de verkenning van belemmeringen en mogelijkheden van het bouwen onder de grond. Naast het (mede) uitvoeren van onderzoeken, is het COB actiel op het gebied van communicatie, kennismanagement en onderwijs, onder meer door de ondersteuning van een leerstoel ondergronds bouwen aan de TU Dellt en het lectoraat ondergronds ruimtegebruik aan de Hogeschool Zeeland. Meer dan honderd organisaties uit het bedrijlsleven, de overheid alsmede kennisinstituten bundelen in het COB hun krachten en expertise. Het COB maakt deel uit van het CUR.NET en stemt zijn activiteiten al met andere deelnemers aan dat netwerk, zoals CUR, Habilorum en SKB. Daarnaast heelt het COB een Memorandum 01 Understanding met de Japan Tunneling Association (JTA) en stimuleert het internationale uitwisselingen met andere landen. COB is mede initiatiefnemer van het nieuwe onderzoeksprogramma ECON en werkt nauw samen met Dellt Cluster.

COB NA 2003 In 2003 loopt de tweede onderzoeksperiode van het COB al. In nauw overleg met de participanten is een businessplan opgesteld voor de periode 2004-2007. Hierin wordt ook een aangepaste programmeerwijze voorgesteld waarbij een grote nadruk op alstemming tussen vraag en aanbod zal worden gelegd. De in het businessplan genoemde speerpunten, voortgekomen uit een brede consultatie van het COB netwerk, vormen het uitgangspunt voar de programmering van onderzoeksprojecten. De speerpunten bieden een focus voar de programmering en doen recht aan de visie van de komende jaren: \Samenwerken aan het verantwoord ontwikkelen, bouwen en beheren van ondergrondse ruimte'

Boortunnelcombinatie 07 oktober

1997

BTC

Praktijkervaring

met chemisch injecteren in binnen- en buitenland Definitief

concept

Strukton Betonbouw M.G.A. van den Elzen

VOORWOORD

Het samenwerkingsverband COB, gemeente Amsterdam en de Technische Universiteit Delft gaan, in samenwerking met het Project bureau Noord/Zuidlijn, onderzoek verrichten naar grondverbetering door middel van injectie. Projectbureau Noord/Zuidlijn is ge"interesseerd in effecten van het boren van tunnels in stedelijke gebieden op paalfunderingen en in method en om schadegevallen te reduceren. Alvorens met praktijkonderzoek uitgevoerd wordt dienen een aantalliteratuurstudies uitgevoerd te worden. Hieronder valt de onderhavige studie "praktijkervaringen met chemische injectie in binnen- en buitenland". Deze literatuurstudie is uitgevoerd door de Boortunnelcombinatie BTC. Ondersteuning is geleverd door Strukton Betonbouw, Nederhorst Grondtechniek, Visser & Smit Bouw en Van Hattum en Blankevoort. 7 Oktober 1997, het bestuur van het CUR COB.

Boortunnelcombinatie 07 oktober 1997

BTC

Praktijkervaring met chemisch injecteren in binnen- en buitenland Definitief concept


SAMENVATTING

In dit rapport wordt een overzicht gegeven van de stand van zaken met betrekking tot chemisch injecteren. Aan de hand van een beschrijving van de huidige uitvoeringsmethodiek worden aspecten als procescontrole, procesbeheersbaarheid en monitoring behandeld. Tevens wordt er kort ingegaan op de karakteristieken van grond en injectievloeistof. Verder wordt er een aantal in de literatuur vermelde projecten besproken. Ook hierbij is met name gelet op de praktische aspecten van het werk. Een overzicht van een groot aantal uitgevoerde projecten geeft inzicht in de toepassingsgebieden van chemisch injecteren.

SUMMARY

An overview about the state of art concerning chemical grouting is given in this report. Several aspects such as procescontrol, procescontrolability and monitoring possibilities are dealt with, with the help of the discription of the construction method nowadays. The characteristics of soil and injectionfluid are briefly discussed. Furthermore, several projects mentioned in the literature are described. Herewith special attention is paid to the practical aspects in these projects. An overview of several projects already constructed gives insight into the range of application of chemical grouting.


BTC

INHOUDSOPGA



VE

HOOFDSTUK 1 INLEIDING HOOFDSTUK 2 CHEMISCH INJECTEREN 2.1 Inleiding 2.2 Indeling chemische injecties 2.3 Waterremmende injecties 2.4 Stabiliserende injecties 2.5 Injecteren rondom paalpunten

Pagina 1 2 2 2 3 6 8

HOOFDSTUK 3 TOEPASSINGEN UIT DE LITERA TUUR, ALGEMEEN 3.1 Inleiding 3.2 Niet in de literatuur vermelde projecten 3.2.1 Bomlocaties, Schiphol 3.2.2 Injectie ter plaatse van gat in kleilaag bij bouw ABN/AMRO, Amsterdam 3.3 Versteviging van de bodem bij bouw PTT-complex, Den Haag 3.4 Versteviging bestaande funderingen Kurhaus, Scheveningen 3.5 Chemische injectie t.b.v. afmaling bouwput, Rotterdam 3.6 Injectie ten behoeve van sanering, Hoofddorp 3.7 Uitbreiding ondergrondse spoorwegen, Belgrado 3.8 Chemische injecties rondom boorschachten, Cairo 3.9 Uitbreiding metronet, Los Angeles

10 10 10 10 10 11 12 13 14 15 17 19

HOOFDSTUK 4 TOEPASSINGEN UIT DE LlTERATUUR; FUNDERINGSVERBETERING 4.1 Inleiding 4.2 Niet in de literatuur vermelde projecten 4.2.1 Varkenoordse viaduct, Rotterdam 4.2.2 Congrescentrum, Den Haag 4.2.3 Drents Museum, Assen 4.2.4 Warmband walserij Hoogovens, IJmuiden 4.2.5 Shell Pernis 4.3 Vergroting puntweerstand van grote diameter palen, Jeddah 4.4 Bescherming van fundaties door middel van chemisch grouten, Pittsburgh 4.5 Bescherming van palen tegen corrosie, Japan

20 20 20 20 20 21 21 21 22 24 25

HOOFDSTUK 5 REFERENTIES UITGEVOERDE WERKEN 5.1 Inleiding 5.2 Selectie van door Nederhorst Grondtechniek bv uitgevoerde werken. 5.2.1 Werken ten behoeve van een waterremmende injectie 5.2.2 Werken ten behoeve van een stabiliserende injectie 5.3 Selectie van door Visser en Smit Bouw bv uitgevoerde werken. 5.3.1 Werken ten behoeve van een waterremmende injectie 5.3.2 Werken ten behoeve van een stabiliserende injectie

26 26 26 26 29 32 32 33

HOOFDSTUK

35

6 CONCLUSIES

LITERA TUURLlJST


BTC

HOOFDSTUK

1

Praktijkervaring met chemisch injecteren in binnen- en buitenland Definitlef concept


IN LEIDING

In deze literatuurstudie wordt onderzocht wat de stand van zaken is omtrent chemische injecties in Nederland. Tevens wordt gekeken naar een aantal toepassingen in het buitenland. Het gaat in deze studie voornamelijk om de ervaringen van nederlandse aannemers opgedaan bij het injecteren van middelfijn tot fijn zand en silt. In hoofdstuk 2 wordt ingegaan op de praktische aspecten zoals het type injectiemateriaal, de uitvoeringstechnische aspecten en controle van de voortgang van het proces en de afmetingen en eigenschappen van het injectielichaam. Deze studie wordt daarmee gezien als aanvulling op het conceptverslag van het promotieonderzoek van Ir. A.E.C. van der Stoel [28]. In hoofdstuk 3 wordt op een aantal uitgevoerde projecten inhoudelijk ingegaan. Op basis van de in de internationale literatuur verwoorde projecten wordt inzicht gegeven in het doel van de injectie, de grondgesteldheid en de uitvoeringsmethodiek. Tevens wordt er aandacht besteed aan het uitgevoerde controleprogramma. Er is gepoogd

literatuur te verzamelen

voor het specifieke injectie werd uitgevoerd nabij paalpunten. De resultaten opgenomen.

geval dat er een chemische

hiervan zijn in hoofdstuk 4

In hoofdstuk 5 is een selectie gegeven van door Nederlandse aannemers uitgevoerde werken. Op deze wijze wordt inzicht gegeven in de toepassingsgebieden van chemisch injecteren.


BTC

HOOFDSTUK

2

2.1



CHEMISCH INJECTEREN

Inleiding

In dit hoofdstuk wordt de uitvoering van chemische injecties door aannemers met een ruime ervaring op het gebied van chemisch injecteren [35, 36] beschreven. Hierbij is het accent gelegd op praktijkervaring. Tevens wordt opgemerkt dat geen enkel project hetzelfde is. 2.2

Indeling chemische

injecties

Onderstaand is een inde ling van de chemische-injectietechniek toepassing van de injectie. In de volgende paragrafen wordt aspecten van de verschillende injecties.

gegeven naar die per ingegaan

de op

Waterremmende injecties Het afsluiten van de onderzijde van een bouwput heeft verschillende voordelen bij de uitvoering van een bouwput. Indien er geen waterafsluitende laag aanwezig is kan deze kunstmatig gevormd worden. De afsluitende laag wordt dan vervaardigd door het injecteren van een, in het algemeen niet uithardende, gel. Stabiliserende

injecties

Het doel hiervan is de grondkorrels onderling te verkitten, waardoor een steenachtig massief ontstaat dat in staat is als grondkering te dienen en/of de funderingsbelasting brengen.

van een bouwwerk

Als specifieke toepassing van injectie bij paalpunten genoemd:

op een dieper

stabiliserende

injecties

gelegen

wordt

grondlaag

hier tevens

over

te

chemische

Het aantal projecten waarbij injecties zijn uitgevoerd bij paalpunten is beperkt. Die projecten die zijn uitgevoerd hebben steeds geleid tot het gestelde doel, namelijk het voorkomen van schade aan het betreffende gebouw t;>ij de navolgende bouwwerkzaamheden. In paragraaf 2.5 wordt hier dieper op ingegaan.

2


2.3


BTC

Waterremmende


injecties [35, 36]

Karakterisering injectievloeistof Ais injectievloeistof wordt tegenwoordig Monosol toegepast. Monosol be staat uit een mengsel van water (ongeveer 85%), waterglas (10 tot 15%) en harder (Natriumalimunaat, 2 tot 5%). Het mengsel geeft een zachtblijvende gel, welke geen hinder geeft tijdens graafwerkzaamheden of boorwerkzaamheden. Indien een zachtblijvende gel moet worden aangebracht wordt er in geen geval een kunsthars toegepast. Minimum eisen aan te injecteren grond Zand, waarvoor moet gelden dat d10 > 40 Jim en d60 > 65 Jim. Indien er sprake is van een veel grovere korrelstructuur met relatief grote porien dan kan er een voorinjectie (bentoniet cement) worden uitgevoerd. Naderhand wordt de injectie met Monosol uitgevoerd. Gebruikte apparatuur ten behoeve van de injectie De plaatsing van de injectie-elementen geschiedt met een robuuste kraan voorzien van vaste makelaar met een boormotor. Ook is het mogelijk dat de injectie-elementen trillend op diepte worden gebracht. Tijdens het boren wordt het losgewoelde materiaal met een cement-bentoniet mengsel getransporteerd naar het maaiveld. Er resulteert een gat van circa

worden

de buizen

in rijen geplaatst

langs

een draad

zodat

het 3



BTC


stramien nauwkeurig kan worden afgewerkt. Op de aansluiting met de bouwputwand wordt de plaats van de elementen aangepast. De diepteligging van het inject ie-element wordt vastgelegd door de lengte van de injectiebuis onder de draad. De plaatsingsdiepte van het element wordt ook weleens gewaarborgd door het injectieslangetje voorafgaand aan de pfaatsing op lengte af te snijden. Bij grotere diepten zal de plaatsafwijking van de injectie-elementen groter zijn; hierop wordt de hoeveelheid injectievloeistof aangepast. De verticaliteit van de geplaatste injectiebuizen is contraleerbaar met behulp van een hellingmeter. Het is gebleken dat de gemiddelde helling van de buizen ongeveer 0.5% bedroeg, de maxima Ie helling bedraagt ongeveer 1 %. Met ingangscontrole van de geleverde materialen stoffen bewaakt. Per gemengde charge wordt genomen en worden temperatuur en geleringstempo

worden de geleverde grondstandaard een proefmonster gecontroleerd.

Procesbeheersbaarheid De volgorde van injecteren is in het algemeen dat er in een rij tel kens twee opeenvolgende punten worden ge'injecteerd, waarna er een injectiepunt wordt overgeslagen. Zo wordt dit punt mede als gevolg van het driehoekspatraon dat gehanteerd wordt, uiteindelijk omsloten door reeds ge'injecteerde punten. De omsloten punten worden als laatste ge'injecteerd. De ervaring leert dat op deze wijze een betrouwbare impermeabele laag wordt gecreeerd. 1 1

2

1

2

1

1 1

2 1

2

1 2

1

1 1

1 1

1

2 1

2

1 2

2 1

1

1 1 1 1

2

1 2 1 2

1

1

Door goede keuze van pompsnelheid en afstand tussen de punten waarop gelijktijdig wordt gepompt, blijkt dat het uitbreken of willekeurig wegstromen van injectievloeistof beheersbaar is. Tegenwoordig kunnen in bepaalde injectiecontainers de druk en het debiet vooraf worden ingesteld, hetgeen de procesbeheersbaarheid sterk vergroot. Er wordt geen directe relatie met de heersende waterdruk gehanteerd om de injectiedruk te bepalen. Tijdens het injecteren houdt de injectiemeester op de bouwtekening bij welke punten zijn ge'injecteerd, met welke druk dit gebeurde en met welke hoeveelheid vloeistof. Het is eveneens mogelijk deze waarden continu te registreren met behulp van een computer. Resultaten In de fijne nederlandse zandlagen is een Darcy-doorlatendheid na injecteren van k = 5'10-7 m/s haalbaar. Bevat de injectielaag gaten dan is het waterbezwaar al snel enkele orden grater. Een gat met een oppervlakte van 1 % van de totale injectieoppervlakte is snel goed voor 99% van het totaal te verwachten waterbezwaar.

4


BTC



Het resultaat is sterk afhankelijk van de kwaliteit van het ontwerp en de vakmanschap van de uitvoerenden. De laatste 10 jaar zijn aile injectielagen steeds van voldoend lage doorlatendheid gebleken. De uiteindelijke toetsing is de waterdichtheid van de omsloten bouwput. Het waterbezwaar is overigens altijd de som van de wandlekkage, neerslag, zakkend hangwater en water door de bodem. Tijdens de pompproef wordt in het algemeen ook de be'invloeding van de stijghoogte buiten de bouwput gemeten. Slechts incidenteel is onderzocht waar de injectievloeistof zich bevond, in die gevallen dat het ongecontroleerd wegstroomde. Deze meting en zijn verricht door het uitvoeren van sonderingen in de omgeving van de injectie of door het meten van pH-waarden op verschillende niveau's. Monitoring omgeving Monitoring aan bebouwing in de omgeving tijdens de uitvoering van injecties heeft in het verleden nauwelijks plaats gevonden. Slechts incidenteel zijn aan de belendingen versnellingsmetingen verricht en dan uitsluitend indien de injectie elementen werden geplaatst volgens de intrilmethode. Er zijn nooit calamiteiten opgetreden, waarbij de kanttekening wordt geplaatst dat in riskante situaties gekozen werd voor de boormethode als plaatsingsmethode van de elementen. Gronddeformaties als gevolg van het injecteren zijn niet opgetreden. Kosten De huidige kosten bedragen f 450,00 tot f 800,00 (exclusief omzetbelasting) per vierkante meter injectielaag van circa 1.0 meter dikte. De kosten zijn met name afhankelijk van het toegepaste equipment, de benodigde boortijd en de samenstelling van het toegepaste injectie materiaal.

5

Boortunnelcombinatie 07 oktober '997

2.4

BTC

Stabiliserende



injecties

Karakterisering injectievloeistof Ais injectievloeistof wordt normal iter Monodur toegepast. Dit is een mengsel van water (ongeveer 60%), waterglas (30 tot 32%) en harder (Durcisseur 1000, 8 tot 10%). Het ge"injecteerde materiaal is te verwijderen met een sloop hamer, een graafmachine schampt erop af. Uit ervaringen bij toe passing en voor geboorde tunnels blijkt dat de TBM's het materiaal schrapend kunnen verwijderen. In het verleden werden nogal eens een kunstharsen ge"injecteerd. Tegenwoordig worden kunstharsen nauwelijks nog toegepast vanwege het toxische karakter ervan. Minimum eisen aan te injecteren grond Zand, waarvoor moet gelden dat dlO > 45 pm en d60 > 75 pm. Bij het toepassen van kunstharsen was het mogelijk iets fijnere korrels te injecteren. Indien de injectie plaats moet vinden in grovere zanden dan kan een voorinjectie toegepast worden. Gebruikte apparatuur ten behoeve van de injectie Het massief wordt opgebouwd uit afzonderlijke bollen met een diameter van ongeveer 1.0 meter. Bollen uitgeperst vanuit een injectiebuis vormen een ge"injecteerde kolom. Meerdere kolommen naast elkaar geven een wand. Staan de kolommen tevens achter elkaar, dan vormt zich een massief. De basiseenheid is de injectiebuis met meerdere injectieopeningen, de Z.g. tube a manchette.

De tubes a manchettes worden geplaatst met een grautankerboormachine, danwel (voor grate diepten) met een machine zoals voor de waterremmende injectie beschreven. Ook nu worden gaten qJ80 mm geboord met een zelfverhardende cement-bentoniet suspensie waarin de tube a manchette omlaag wordt gedrukt. Na verharding van het cement-bentoniet kan men injecteren. De tube a manchette wordt niet teruggewonnen. De injectievloeistof word! op de bouwplaats gemengd in een menginstallatie. Afhankelijk van de grootte van het project gebeurt dit al dan niet met meer geautomatiseerd equipment. Omdat de geltijd van de verhardende injectievloeistof korter is dan bij Monosol, en het materiaal relatief snel verhardt, neemt men de charges aanmerkelijk kleiner. Procescontrole De ontwerper legt vooraf plaats, diepte en injectiebereik van de buis vast op tekening. Op tekening heeft elke tube a manchette een rij en kolom nummer, terwijl de manchetten elk een nummer hebben. De buizen worden in het werk in rijen geplaatst langs een draad. De diepteligging van de buis in het veld is vastgelegd door de lengte onder de draad. Incidenteel is de verticaliteit van de geplaatste injectiebuizen gecontroleerd met hellingmeters. Menging en verpompen, het contraleren van het mengsel en de registratie per manchette van injectiedruk, injectiehoeveelheid en injectieduur tijdens injecteren, 6

Boortunnelcombinatie 07oktober 1997

BTC


vindt Op dezelfde wijze plaats als bij het injecteren ten behoeve remmende laag. De contra Ie van het mengsel gebeurt standaard.


van een water-

Procesbeheerbaarsbaarheid Zie hiervoor tevens het gestelde bij de waterremmende injecties. De hellinghoek van de injectiebuizen wordt bij ondiepe buizen ingesteld met de gradenwaterpas. Bij grote diepten is het werken met een geleidesysteem (waarbij de buishelling over een aanmerkelijk grotere lengte gevolgd kan worden) een verfijning. Resultaten In de fijne nederlandse zandlagen is een bezwijkdruksterkte van 2.0 tot 3.5 N/mm2 haalbaar. De Darcy-doorlatendheid k na injectie is naar verwachting circa 1 '10-6 mis, veel onderzoek is hiernaar echter niet verricht. De gerealiseerde druksterkte van het zand wordt gecontroleerd aan de hand van gekernboorde monsters. De waterdichtheid van het verhardende massief wordt gemeten in een doorl ate nd he ids appa ra at. Bij waterdrukken achter een verhard massief blijkt het massief te "zweten" als gevolg van de permeabiliteit van het massief. Het resultaat is afhankelijk van de doorlatendheid van het zand en daarmee de vullingsgraad van de zandporien. Zeker bij injecties tot nabij maaiveld is grote vakmanschap van de uitvoerenden voorwaardelijk voor het voorkomen van uitbreken en wegstromen van de injectievloeistof naar niet gewenste locaties. Monitoring omgeving Vastlegging van de hoogtepositie van belendende muren v66r aanvang van wat voor werkzaamheden dan ook (waaronder het ontgraven ten behoeve van het plaatsen van de injectiebuizen) is nuttig om zekerheid te verkrijgen over de oorzaak van eventuele zettingen. Deze hoogtemeting is niet frequenter dan bij andere bouwwerkzaamheden. In situaties met belendingen op staal is bij een grote concentratie van i~jectiebuizen zetting van bebouwing niet denkbeeldig gebleken. Aangezien de verstoring van het originele grondmassief bij het plaatsen van een grote hoeveelheid buizen relatief groot is, neemt de kans op zettingen toe. De uitvoeringsvolgorde van plaatsen en injecteren is van invloed op de grootte van de zetting, dit heeft echter ook consequenties voor de kosten. Kosten De huidige kosten bedragen f 800,00 tot f 1500,00 (exclusief omzetbelasting) per kubieke meter injectiemassief. Deze kosten zijn sterk afhankelijk van de hoeveelheid te verwerken materiaal, de bereikbaarheid van het te injecteren grondmassief en daarmee het in te zetten equipment. De kosten zijn hoger dan bij een waterremmende injectie als gevolg van materiaalkosten en materieelkosten. Ook de uitvoeringstijd heeft een verhogend effect op de kosten.

7


2.5

BTC

Praktijkervaring

met chemisch injecteren in binnen- en buitenland Definitief

concept


Injecteren rondom paalpunten

Minimum eisen aan te injecteren grond Zand, waarvoor moet geld en dat dlO > 45 Jim en dso > 75 Jim. Karakterisering injectievloeistof Ais injectievloeistof wordt Monodur toegepast. zoals beschreven bij Stabiliserende injecties.

De verhouding

is gelijk aan die

Gebruikte apparatuur ten behoeve van de injectie Het massief wordt opgebouwd uit 3 a 4 overlappende kolommen rond de paal. De plaatsing van de tubes a manchettes en de opbouw van de kolommen in reeds in de voorgaande paragraaf omschreven. Ook het mengen en verpompen vindt op eenzelfde wijze plaats. Procescontrole De ontwerper legt vooraf plaats, diepte en injectiebereik van de buizen vast op tekening. De buizen zijn zo geplaatst dat de paal geheel omgeven is door de elkaar overlappende injectiekolommen. Bij buispalen kan de injectiebuis ook door de paal worden geplaatst. Op tekening heeft elke tube a manchette een nummer, terwijl de manchetten tevens genummerd zijn. De hellinghoek van de injectiebuizen wordt ingesteld met de gradenwaterpas. Incidenteel is de verticaliteit van de geplaatste injectiebuizen gecontroleerd. Menging en verpompen, het controleren van het mengsel en de registratie per manchette van injectiedruk, duur en vloeistofhoeveelheid tijdens injecteren, vindt op dezelfde wijze plaats als bij het creeren van waterremmende en stabiliserende injecties. Procesbeheerbaarsbaarheid Zie hiervoor het gestelde

bij Stabiliserende

injecties.

Resultaten De resultaten zijn hetzelfde als voor het geval dat massieven worden ge"injecteerd met een verhardende gel. De gerealiseerde drukvastheid van het zand kan gecontroleerd worden aan de hand van gekernboorde monsters. In de praktijk blijkt het draagvermogen van bij de punt ge"injecteerde palen dusdanig te zijn toegenomen dat gesteld kan worden dat het doel waarvoor de injectie heeft plaatsgevonden wordt gehaald. Injecties rondom paalpunten zijn uitgevoerd tot een diepte van 20 tot 25 meter onder het maaiveld. In theorie is het mogelijk diepere injecties uit te voeren. Hiermee is echter nog geen ervaring opgedaan. Monitoring omgeving Hiermee is geen ervaring opgedaan.

8


BTC

Praktijkervaring

met chemisch injecteren in binnen- en buitenland Definitief concept


Kosten De huidige kosten bed rag en f 1000,00 per kubieke meter injectiemassief.

tot f 1500,00

(exclusief

omzetbelasting)

9


HOOFDSTUK

3.1

BTC

3


TOEPASSINGEN

UIT DE LlTERATUUR,


ALGEMEEN

Inleiding

In dit hoofdstuk wordt ingegaan op, in de internationale literatuur verwoordde, praktijkervaring met chemische injectie in binnen- en buitenland. Er wordt ingegaan op ervaringen met zowel waterremmende, als stabiliserende injecties. Literatuuronderzoek is verricht aan de bibliotheken van de Technische Universiteit Delft en van Grondmechanica Delft. Uit het ruime aantal referenties dat hier werd gevonden worden er hier een aantal samengevat. Er is gestreefd naar het samenvatten van die referenties die een nieuwe of specifieke toe passing van chemisch injecteren behandelen. De samenvatting richt zich met name op de beschrijving van de toepassing en op de methodiek van uitvoeren en monitoren van het grondmassief.

3.2

Niet in de literatuur

3.2.1

Bomlocaties,

vermelde

prajecten

Schiphol [36]

Ten behoeve van het verwijderen van een tweetal bommen zijn in 2 damwandkuipjes een ongeveer 1.0 meter dikke waterremmende laag aangebracht. De afmetingen van de kuipjes waren 6.0 x 6.0 meter en 5.0 x 5.0 meter. Het hart van de injectielagen lag op 14.3 meter en 11.3 meter onder maaiveld. De te injecteren grand bestond volgens de beschikbare sondering uit zand, een zeefanalyse was niet bekend. Door ervaringen van eerder uitgevoerde werken is het risico genomen om te injecteren. Het gebruikte injectiemengsel bestond uit waterglas (15%), harder (Durcisseur, 4%) en water (81 %). 3.2.2

Injectie ter plaatse van gat in kleilaag bij bouw ABN/AMRO,

Amsterdam

[36]

In goed injecteerbaar zand is een injectie uitgevoerd om een gat in een afsluitende kleilaag te dichten. Daar men garantie wilde hebben met betrekking tot de doorlatendheid is een damwandkuip geplaatst zodat het te injecteren gedeelte begrensd is. .

Het resultaat was tot tevredenheid van de opdrachtgever. bestond uit waterglas

(15%),

harder (200 SB, 1.85%)

Het gebruikte injectiemengsel

en water

(83.15%).

10


3.3

BTC


Versteviging van de bodem bij bouw PTT-complex,


Den Haag [14]

Literatuurverwijzing Heerde, J.A. van, De bouw van het P.T.T. gebouwen-complex te 's-Gravenhage met chemische versteviging van de bod em in verband met fun de rings problem en, Bouw- en Waterbouwkunde 16, 9 december 1955. Projectbeschrijving Bij de aanleg van het gebouwen complex van de PTT in Den Haag diende de fundering op staal van de belendende bebouwing beschermd te worden tegen deformaties. Er werd gekozen voor chemische injectie aangezien het plaatsen van een dam wand schade aan de fijngevoelige apparatuur in de belendende bebouwing tot gevolg zou kunnen hebben.

Beschrijving grondprofiel In de literatuur wordt melding gemaakt van fijn zand, monsters van dit zand zijn in Londen getoetst op injecteerbaarheid. Keuze injectiemiddel Het type injectiemiddel

wordt niet vernoemd.

Uitvoeringswijze Doordat er in de toplaag puin werd aangetroffen met holle ruimten werd grout ge"injecteerd als afscheiding tussen te injecteren zand en toplaag. Bijgevolg kon de zandlaag ge"injecteerd worden. Meetprogramma De bezwijkdruksterkten varieerden van 0.5 tot 5 N/mm2. Zelfs de laagste waarde voldeed aan de geeiste sterkte (0.3 N/mm2).

11


3.4

BTC

Versteviging


bestaande

Literatuurverwijzing Muller, A.H.Th, Chemische 1979

funderingen

bodeminjectie

Kurhaus, Scheveningen


[21]

onder Kurhaus Scheveningen.

Cement nr. 11,

Projectbeschrijving Nadat het Kurhaus een jaar na de bouw tot de bodem was afgebrand werd het in allerijl herbouwd. Hierbij werd niet al te veel aandacht be steed aan de consequenties van de nieuwbouw op de hergebruikte bestaande fundering. Ais gevolg van uitbreiding van het Kurhaus werden de bestaande funderingen zwaarder belast zodat overgegaan moest worden tot het verstevigen van de bestaande fundering op staal. Beschrijving grondprofiel Het te injecteren massief bestaat uit schoon, fijn zand met dlO = 150 fJm, en dso = 200 fJm. Ais gevolg van de diepe waterstand was hier sprake van uitermate droog zand. Keuze injectiemiddel Ais injectiemiddel werd waterglas met water, waaraan een harder (azijnzuur formamid) werd toegevoegd, toegepast. De geltijd bedroeg circa 45 minuten.

met

Uitvoeringswijze Verrijdbare boormachines werden toegepast om boorbuizen met een diameter van 75 mm, door de bestaande fundering heen, trillingsvrij te installeren. Ais boorspoeling werd een mengsel van bentoniet-cement gebruikt. Na het trekken van de boorbuis wordt in de boorvloeistof, die nu als steunvloeistof fungeert, de injectiebuis geplaatst. De injectiebuis is hol, heeft een diameter van ongeveer 45 mm en heeft perforaties om de 0.33 meter. Na drie dagen werd met behulp van 'self activating' packers op de injectielans de injectie uitgevoerd. Vanuit een centraal opgestelde container werden met behulp van vijf pompen (voor vijf lansen) de injecties aangestuurd. In totaal werd 600 m3 grond ge"injecteerd. Meetprogramma Tijdens het injecteren werden stroming en druk continu geregistreerd. De bezwijkdruksterkte van de de ge"injecteerd grond varieerde van 3 tot 5 N/mm2, en voldeed hiermee aan de gestelde eisen. Tijdens de uitvoering van de injectiewerkzaamheden werden de zettingen gemeten met behulp van waterpassing. De gemeten zettingen bleven beperkt tot enkele millimeters en hadden een gelijkmatig karakter.

12


3.5

BTC


Chemische injectie t.b.v. afmaling bouwput,

Literatuurverwijzing Brons, K.F. en A.F. van Tol, Afmaling Civiele Techniek Nr. 1, 1992.

bouwput

Rotterdam

haalbaar


[6]

dankzij

chemische

Projectbeschrijving Ten behoeve van het bemalen van een bouwput zijn verticale en horizontale gen vervaardigd. Op deze wijze werd de grondwaterstand in de omgeving gecontroleerd dat het risico voor zettingen van bebouwing beperkt bleef.

injectie.

injectieladusdanig

Beschrijving grondprofiel De te injecteren zandlaag (pleistoceen) was opgebouwd uit pakketten grof en fijn zand met wisselende diepteligging. De doorlatendheid bedroeg 5.56'10-4 m/s. De korrelverdeling wordt als voigt gekarakteriseerd: dlO = 100 tot 175 Jim, d60 = 250 tot 425 Jim. Keuze injectiemiddel Voor de horizontale injectielaag werd Monosol gebruikt, 15% waterglas van een verharder (natronloog of natriumaluminaat). De geltijd bedroeg minuten. Uitvoeringswijze De injectie vond plaats in een schaakbordpatroon. dikte van 1 tot 1.5 meter vervaardigd.

met aanvulling circa 60 a 100

Op deze wijze werd een laag met een

Meetprogramma Het meetprogramma ten tijde van injecteren bestond uit het meten van de druk, de duur en het volume per injectiepunt. T evens werd de geltijd en de aanvangsviscositeit van iedere charge gemeten. Na het uitvoeren van pompproeven, waarbij het verval over de injectielaag 13 meter was, is gebleken dat de waterdoorlatendheid minder dan 1'10-7 m/s bedroeg. Ten opzichte van de geeiste doorlatendheid was dit een factor 10 beter.

13


3.6


BTC

Injectie ten behoeve van sanering,

Hoofddorp

Strukton Betonbouw M.G. A. van den Elzen

[30]

Literatuurverwijzing

Teunissen, J, P.A.H. Hoogcarspel, E.J. Huiden en J.E. van der 5telt; Voor tri en per de diepte in, Bodem wasserij waterdicht gesaneerd. Land en Water Nr. 10, 1996. Projectbeschrijving Ten behoeve van het saneren van veronreinigde

grond is de bod em van een bouwkuip gemaakt met behulp van een Monosol injectie met een totale oppervlakte m2. De injectielaag werd hierbij gedeeltelijk onder een helling aangebracht

waterdicht van 2047 hetgeen

tussen

de totale

hoeveelheid

damwandreduceerde.

14 en 20 meter onder NAP. In de uiteindelijke

De injectielaag werd aangebracht situatie bedraagt het verval over

de laag 9 meter. Beschrijving

grondprofiel

De bodem tussen

2 en 14 meter

zandlagen, ongeschikt uit matig fijn zand.

onder

voor het uitvoeren

NAP bestaat uit sterk silt en kleihoudende van de injectie. De te injecteren laag bestaat

Keuze injectiemiddel Monosol, een mengsel van water, natriumsilicaat aliminaat.

(waterglas),

natranloog en natrium-

Uitvoeringswijze Om de kans op verdere verspreiding van de verontreiniging te verkleinen zijn de injectieelementen zonder transport van grand ingebracht. Hiertoe werden ze met met een speciale inbrenglans op diepte getrild. De elelementen werden in een driehoekig patroon ge"installeerd, per element werd 1 m2 bestreken. Meetprogramma Tijdens het injecteren werden de injectiesnelheid, druk en totale hoeveelheid continu gemeten en in grafiekvorm gepresenteerd. Tevens werd tweemaal per uur een monster van het mengsel genom en om de reaktietijd te controleren. Na oplevering van de bouwput is een pompproef uitgevoerd. Er is gebleken dat de bouwputbodem een voldoende lage doorlatendheid bezat.

14


3.7

BTC


Uitbreiding ondergrondse

spoorwegen,


Belgrado [1]

Literatuurverwijzing Anagnosti P. Fissured clay improved by chemical grouting. European Conference on Soil Mechanics and Foundation Helsinki, 1983

Proceedings Engineering,

of the 8th Volume 1,

Projectbeschrijving Bij de aanleg van een dubbele spoorwegtunnel (tunnelboormachine met een open systeem, ontgravingsdiameter 7.00 m, onderlinge afstand tunnelbuizen circa 20 m) diende de verzadigde grond boven en voor het te verwijderen grondmassief gestabiliseerd te worden om te voorkomen dat deze de tunnel instroomt. Op deze wijze werd voorkomen dat er grond de tunnel in liep en er grate maaiveldzettingen plaats konden vinden. Softening van de grond resulteert in nadelige effecten op de erboven gelegen bebouwing. De afstand tussen de onderkant van de laagstgelegen fundering (op staal) en de bovenkant van de ontgraving bedroeg slechts 6.5 meter. Beschrijving grondprofiel Verzadigde grand bestaande uit lagen van al dan niet verweerde mergel met daartussen dunne laagjes silt. De toplaag bestaat uit gelaagde overgeconsolideerde klei met daarboven een 16sslaag. De waterstand was redelijk constant op 3 a 5 meter boven de top van de tunnel. De materiaalkarakterisatie laat zich als voigt samenvatten: verweerde mergel niet verweerde mergel volumiek gewicht 14.5-18.5 kN/m3 16 kN/m3 druksterkte 40-800 kN/m2 2000 kN/m2 Eoedometer 100'102 kN/m2 100'102 kN/m2 permeabiliteit 4 tot 60'10-3 m/s De gemiddelde grondwatertemperatuur bedroeg 10°C tot 15°C. Keuze injectiemiddel Waterglas met reaktant Durcisol CS-50. De verhoudingen tussen waterglas water waren 60 : 6 a 8 : 34 a 32. De geltijd bedroeg ongeveer 30 minuten.

: Durcisol :

Uitvoeringswijze Ais gevolg van het aanwezig zijn van de tunnelboor en apparatuur in de tunnel is er gekozen, naast dat er werd ge"injecteerd vanuit de tunnel, om tevens vanaf het maaiveld injecties uit te voeren. De injectie werd zodanig gepland dat het injectiemassief circa 2 tot 2.5 meter groter was dan het te ontgraven massief. De horizontale injecties zijn hierdoor in de vorm van een waaier vanuit de tunnel uitgevoerd. De horizontale injectie is uitgevoerd na iedere voortgang van het boorfront van 2 meter. De injectiedruk werd gelimiteerd op 2 a 3 Bar om fracturing te voorkomen. Het rioleringstelsel in de omgeving werd alvorens het injecteren waterdicht gemaakt om zodoende de kans op het injecteren van het riool te reduceren. Meetprogramma Tijdens de voortgang van het project is het niet voorgekomen dat er een instabiel grondmassief optrad in de ge'injecteerde grond. Tevens is gemeten dat het grondwaterpeil niet noemenswaardig werd beTnvloed tijdens het boren door de ge'injecteerde grond, 15


hetgeen

BTC

de afsluitende

Praktijkervaring

met chemisch injecteren in binnenDefinitief concept

en buitenland


werking aantoont.

Het meetprogramma bestond voornamelijk uit het meten van maaiveldzettingen. Het is gebleken dat de maaiveldzetting na het ontgraven van het grondmassief en voor het daadwerkelijk plaatsen van een tunnelsegment constant bleef. Tot 2 a 3 maal de diameter van de tunnel werd een maaiveldzetting van 6 a 8 cm gemeten. Ais gevolg van deze zettingen dienden nutsvoorzieningen opnieuw te worden aangesloten.

16


3.8

BTC

Chemische


injecties rondom boorschachten,


Cairo [10]

Literatuurverwijzing Greenwood, D.A., M.T. Hutchinson en J. Rooke, Chemical injection to stabilise water logged sand during tunnel construction for Cairo Waste Water Project. Proceedings 9th European Conference Soil Mechanics and Foundation Engineering, 1987, Volume 1. Projectbeschrijving De uitbreiding van het rioolsysteem in Cairo bestond uit een geboorde tunnelbuis met een diameter van 5.0 meter. De buizen werden, door middel van een slurry schild, geboord door een waterverzadigde silthoudende zandlaag. Bij het uit- of intreden van een schacht bestond er een verhoogd risico op grondinstabiliteit. Om dit risico te beperken is ter plaatse van 16 schachten gebruik gemaakt van chemische injectie. Uitvoeringsperiode Circa 1986-1987

Beschrijving grondprofiel Onder de toplaag werd het volgende bodemprofiel aangetroffen: 1 silthoudende klei en kleihoudende silt, 2 silt en zand met kleilagen, 3 zand met grind, met dlO varierend tussen 60 en 600 J.1m, permeabiliteit tussen 5'10-5 en 1'10-6 mis, SPT waarden tussen 30 en 50 slagen per 30 cm. De te injecteren lagen betroffen de lagen 2 en 3. De grondwaterstand bevond zich op 2 tot 4 meter onder het maaiveld. De injectiediepte varieerde tussen 10 en 25 meter onder maaiveld. Keuze injectiemiddel Cemex "A2"; een op natrium silicaat gebaseerde grout, met als harders citroenzuur of aluminium chloride. Tevens werd, in gebieden waar de eisen aan de stabiliteit van het injectiemassief minder stringent waren, een monosol type grout gehanteerd. De geltijd bedroeg ongeveer 45 tot 50 minuten. Uitvoeringswijze Gewoonlijk hadden de te injecteren grondmassieven een lengte van 8 tot 15 meter en een dusdanige diameter dat het injectiemassief een straal had die circa 2 meter groter was dan die van het te boren gedeelte. Het stramien van de boringen was normaliter 1.5 meter in een driehoekig patroon, injectiepunten langs de lansen werden om de 0.33 meter toegepast. De injectiediepte bevond zich tussen 10 en 25 meter onder maaiveld. De injecties werden herhaaldelijk per punt uitgevoerd hetgeen tot een beter resultaat leidde dan een enkelvoudige injectie per punt, hierbij werden de injectielansen in een dambordraster gehanteerd. De hoeveelheid te injecteren vloeistof werd op 125 % van de theoretische hoeveelheid gesteld. De injectiepijpen werden borend op diepte gebracht, als spoeling werd water of bentonietspoeling gehanteerd. Bij het trekken van de boorstang werd een klei-cement grout geinjecteerd. Deze werd alvorens chemische injectie met water of direct met de chemische grout gebarsten.

17


BTC



Veel aandacht werd be steed aan de opslag van de chemische stoffen en de reacties tijdens het aanvullen met leidingwater. Het centrifugeren van het mengsel werd door reacties met leidingwater noodzakelijk aangezien grove deeltjes in het mengsel ontstonden. Het mixen, injecteren en registreren van druk (varierend tussen 5 en 6 Bar) en debiet gebeurde geheel computergestuurd. Twee installaties werden toegepast die ieder 4 injectiepijpen konden bedienen. Meetprogramma Het meetprogramma bestond onder andere uit SPT's en doorlatendheidtesten, die voor en nadat de injectie had plaatsgevonden werden uitgevoerd. Tevens zijn tijdens het boren testen uitgevoerd waarbij de pH-waarde van de grond werd gemeten. Het is gebleken dat de ontgraven grand een reaktie aanging met de bentoniet suspensie voor het boorschild. Op deze wijze werd eveneens aangetoond dat de injectie had plaatsgevonden, al was het effect waardoor dit werd aangetoond ongewenst. Het is gebleken dat, op locaties waar Cemex A2 gebruikt is als injectievloeistof, de permeabiliteit een factor 10 tot 30 is gereduceerd, bij de toe passing van Monosol bedroeg deze reductie een factor 5 tot 10. Tevens is gebleken dat de beste resultaten werden bereikt op locaties waar het zand het grofst was.

18


3.9

BTC



Uitbreiding metro net, Los Angeles [13]

Literatuurverwijzing Gularte F.B., G.E. Taylor en R.H. Borden, Temporary Tunnel Excavation Support by Chemical Grouting. Grouting, Soil Improvement and Geosynthetics, Proc. Spec. Conf. Volume 1, New Orleans 1992. Projectbeschrijving Onder de Los Angeles Freeway werden met behulp van directe ondersteuning van het ontgraven grondmassief twee tunnels vervaardigd (225 meter lang, diameter 6.4 meter, onderlinge afstand 1.8 meter). Tijdens de bouw werd een minima Ie dekking van ongeveer 5.8 meter bereikt. Bij dit project is op grote schaal chemische injectie toegepast om zettingen te minimaliseren. Uitvoeringsperiode April 1989 - februari 1990 Beschrijving grondprofiel De toplaag bestond uit een 2 tot 5 meter dikke los tot middelvast silthoudend zand met zandaanvulingen op een alluviale laag van zand met grind tot een diepte van 13 meter. Silt- en kleilenzen zijn aangetroffen in de laag van zand en grind. Keuze injectiemiddel Geloc-4, bestaande uit 50% N-Grade Natrium Silicaat, reagent

en water.

Uitvoeringswijze Aangezien het verkeer niet omgelegd of onderbroken kon worden moest er horizontaal geboord (tot een lengte van 97 meter) en ge"injecteerd worden. De boringen werden uitgevoerd vanuit een bouwkuip. Aangezien de boringen niet exact horizontaal uitgevoerd kunnen worden is een lasergestuurd systeem ontwikkeld. Een meetprogramma voor de bepaling van de exacte locatie van de boorgaten heeft geleid tot de uiteindelijke be paling van de grouthoeveelheden per injectiepunt. 72 Stuks grout pijpen zijn ge"installeerd in een driehoekspatroon van 1.8 meter, iedere meter werd injectie uitgevoerd. Meetprogramma De bezwijkdruksterkte van de ge"injecteerde grond is getoetst, deze bedroeg circa 1.5 tot 2.6 MPa, geeist werd een bezwijkdruksterkte van 0.7 MPa. De SPT werd voor en na de injectie uitgevoerd, na het injecteren was het uitvoeren ervan op verschillende niveau's onmogelijk. In de niet ge"injecteerde zone werd een maaiveldzetting gemeten van 76 mm, de breedte van de zettingstrog bedroeg circa 7.6 meter. In het ge"injecteerde gedeelte werden amper tot geen zettingen waargenomen. De zetting van de LA Freeway was nihil. Bij het passeren van het schild langs de fundaties van direct ernaast gelegen bebouwing waren verplaatsingen niet waarneembaar.

19


BTC

P,aktijkervaring

HOOFDSTUK

4

TOEPASSINGEN VERBETERING

4.1

met chemisch injecte,en in binnen- en buitenland Definitief concept

UIT DE LlTERATUUR;


FUNDERINGS-

Inleiding

In dit hoofstuk

wordt een overzicht gegeven van projecten uit de literatuur die te maken hebben met funderingsverbetering. Met name is er aandacht be steed aan literatuur waarin injecties bij paalpunten behandeld worden. Het aantal referenties dat werd gevonden die betrekking hadden op dit specialistische onderwerp is beperkt. Ais relevante referenties worden hier [31] en [32] gegeven.

4.2

Niet in de literatuur

4.2.1

Varkenoordse

vermelde

viaduct,

projecten

Rotterdam

Bij het Varkenoordse viaduct te Rotterdam werd in juli 1993 een injectie uitgevoerd om het draagvermogen van 93 stuks open stalen buispalen (diameter 762 mm) te verhogen. Hiertoe werd een injectielans centraal door de buis ge"installeerd tot het paalpuntniveau op NAP -20.0 meter. Hierna werd de grond in de buis ge'injecteerd tot niveau NAP -17.5 meter. De grondslag ter plaatse van het paalpuntniveau kan worden gekarakteriseerd als fijn tot matig grof zand met dlO = 60 tot 250 fJm en dso = 250 tot 650 fJm. Ais injectievloeistof werd Monodur toegepast. 4.2.2

Congrescentrum,

Den Haag

In juni 1989 werd bij het Congresgebouw in Den Haag een injectie toegepast om het draagvermogen van 18 stuks betonnen palen te handhaven tijdens de ontgraving van een ernaast gelegen bouwput. Tussen de paal en de ontgraving werd hiertoe een damwand geplaatst op 1 meter afstand va.n de palen, gecombineerd met het injecteren van de grond (bestaande uit matig fijn zand, dlO = 50 fJm) bij de paalpunt. Het paalpuntniveau is hier gelijk aan het ontgravingsniveau van de bouwput, zijnde NAP -1.0 meter. De grootte van de injectie bedroeg 2.70 meter bij 0.70 meter ter plaatse van de paalpunten. De injectie werd uitgevoerd van niveau NAP -1 .30 meter tot NAP 0.0 meter. Ais injectievloeistof werd Monodur toegepast.

20


4.2.3

BTC



Drents Museum, Assen

In februari 1995 is voor het Drents Museum een injectie uitgevoerd ten behoeve van het reduceren van zettingsrisico's en waterbezwaar ten tijde van het ontgraven van een ernaast gelegen bouwput. De afstand van de fundering op staal tot de bouwputwand bedroeg 0.8 tot 2.0 meter. Om gesteld doe I te be rei ken werd over een lengte van 70 meter een injectielichaam gemaakt met afmetingen van 1.20 meter breedte en 1.40 meter hoogte. Het fijne zand (d1Q = 90 pm, d60 = 200 pm) werd ge'injecteerd vloeistof. 4.2.4

Warm band walserij

Hoogovens,

met Monodur

injectie-

IJmuiden

In de jaren 1968 tot en met 1970 waren er voor de aanleg van een nieuwe warm band walserij diepe ontgravingen benodigd naast meer dan 50 bestaande poeren. Onder de poeren van 3.50'2.50 m2 stonden prefab betonnen heipalen. Gekozen is voor een verhardende injectie van het gehele massief tussen en rond de palen tot 2.0 meter beneden de ontgravingsdiepte. De grondslag betreft duinzand met een typische pm. De injectiebuizen stonden nabij paalpunten injectievloeistof is Monodur gebruikt. 4.2.5

waarde van d1Q = 80 pm, d60 = 180 op 0.30 meter naast de palen. Ais

Shell Pernis

In 1979 is voor de vergroting van de draagkracht ven heipalen op Shell Rafinaderij te Pernis geTnjecteerd met Monodur. Per paal zijn 3 injectiebuizen geplaatst. Het injectiemassief werd uitgevoerd van 2 meter boven de punt tot 2 meter onder de punt. De korrelverdeling is onbekend.

21


4.3

BTC


Vergroting puntweerstand

van grote diameter

palen, Jeddah


[19]

Literatuurverwijzing Littlejohn, G.S, J. Ingle en K. Dadasbilge, Improvement in base resistance of large diameter piles founded in silty sand. Proceedings of the 8th European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Helsinki, 1983 Projectbeschrijving Grote diameter palen (rond 960 mm tot meter onder maaiveld voor een belasting zakkingseisen te voldoen als gevolg van installatie. Met behulp van chemische hetgeen het draagvermogen van de palen

1200 mm), gefundeerd op een diepte van 11 van 5800 kN, bleken niet aan de gestelde verstoring van de grond onder de paal tijdens injectie werd een vergrote punt gecreeerd positief be"invloedde.

Uitvoeringsperiode Circa 1982 Beschrijving grondprofiel De te injecteren laag wordt als voigt omschreven: dichtgepakt grof zand (cp = 35°) met lagen vastgepakte zandhoudende silt (cu = 60 kN/m2, c' = 0, cp' = 30°), de grondwaterstand varieerde tussen 1.3 en 3.8 meter onder maaiveld. De permeabiliteit varieerde tussen 1.10-5 en 5'10-7 m/s. Keuze injectiemiddel Resorcinol-formaldehyde chemische grout, bestaande uit hars (Geoseal MQ-14), de verharder (Geoseal MQ-H2) en water. Geoseal MQ-14 heeft een pH-waarde van 14 en bestaat uit 30% vaste delen die oplossen in water. De verharder bestaat uit een oplossing van methanol en formaldehyde in water, de pH-waarde van de oplossing be-. draagt 4. Na het mixen bedraagt de viscositeit 1.5 cP, 75% van de eindsterkte wordt bereikt binnen 48 uur. Een representatieve waarde voor de bezwijkdruksterkte in fijn tot middelgrof zand bedraagt 0.4 tot 1.3 MPa. Uitvoeringswijze De palen werden na installatie ontgraven waarna een betonlaag in de paal gestort werd. Hieronder werd een kleine groutinjectie gepleegd om de reeds verwachte grondverstoring op te heffen. Proefbelasting van de palen gaf nu aan dat de zakkingseis niet werd gehaald. Daarom werd met behulp van een tube a manchette op een aantal niveau's onder de punt injecties uitgevoerd. Hierbij werd in het bijzonder aandacht besteed aan effectief gebruik van de geltijd, zo werd de temperatuur van het mengsel laag gehouden en werd er met relatief korte slangen gewerkt. Ook vond vermeniging pas plaats aan de bovenzijde van de manchette. Na deze extra injectie werd geconstateerd, door middel van proefbelasting van een aantal palen, dat het zakkingsgedrag binnen de gestelde eisen valt.

22


BTC



Meetprogramma Experimenten werden uitgevoerd om het effect te bepalen van de chemische injectie op het last-zakkingsdiagram en om de injectiedrukken, de debieten en de hoeveelheden van het grout te optimaliseren. Het meetprogramma tijdens het injecteren van de palen bestond uit het registreren van de temperatuur van het mengsel en het verpompte volume voor de verschillende fases van injecteren.

23


4.4

BTC

Bescherming


van fundaties

door middel van chemisch

Literatuurverwijzing Parish, W.C,P., W.H. Baker en R.M. Rubright, Engineering/ASCE, Augustus 1983.

Underpinning


grouten,

Pittsburgh

with chemical

[23]

grout.

Civil

Projectbeschrijving Ais gevolg van de bouw van een ondergronds metrostation dat op zeer geringe afstand van de fundering op staal van bestaande bebouwing werd aangelegd, en waarbij de onderkant van het station zich onder het funderingsniveau beyond, werd op grote schaal chemische injectie toegepast om de fundering van de bestaande bebouwing op te vangen. Uitvoeringsperiode Circa 1982 Beschrijving grondprofiel De bodem bestaat uit 20 meter fijn tot grof zand met grind en sporen van silt op een sediment achtig gesteente. De zandlaag bezat een permeabiliteit varierend tussen 1.10-1 en 1.10-4 m/s. Het percentage fijn zand (kleiner dan 200 Jim) bedroeg 3 tot 7 %, Keuze injectiemiddel Geloc-4, een mengsel met 50% natrium silicaat, De geltijd bedraeg

30 tot 45 minuten.

Uitvoeringswijze In een driedimensionaal grid werden injecties uitgevoerd. Hierbij werden grate injectiehoeveelheden gehanteerd in een eerste fase. In de tweede fase werd het massief gevormd door toepassing van een kleinere hoeveelheden injectievloeistof. In de tweede fase werd de ruimte tussen de groutlichamen uit de eerste fase opgevuld. Meetprogramma Tijdens het injecteren werd het maaiveld gemonitoord. Er is geen maaiveldverplaatsing opgetreden. Om de mat~ waarin het massief ge'jnjecteerd is te controleren werd gebruik gemaakt van seismische monitoring, Bij proeven op gekernboorde monsters is gebleken dat de bezwijkdruksterkte ruimschoots gehaald werd.

24


4.5

BTC

Bescherming

Praktijkervaring

met chemisch injecteren in binnen- en buitenland Definitief concept


van palen tegen corrosie, Japan [22]

Literatuurverwijzing Ohta, S. en T. Komagata, Case Study: Prevention of pile corrosion grouting. Grouting and Deep mixing, proc. 2nd Conf. Ground Improvement Tokyo, Volume 2, 1996.

by chemical Geosystems,

Projectbeschrijving De fundering van nieuwbouw, bestaande uit stalen palen, op een met zuur verontreinigd fabrieksterrein in Japan zou worden aangetast indien geen maatregelen genom en zouden worden. De oplossing werd gevonden door de grond te injecteren zodat de fun de rings element en beschermd werden tegen de zuurinwerking. De injectie had tot gevolg dat de bodem basisch werd en dat, als gevolg van de afname van de permeabiliteit, de infiltratie van zuur water werd geremd. Uitvoeringsperiode Circa 1993 Beschrijving grondprofiel Onder de toplaag (1.9 meter) bevindt zich een kleilaag met een dikte van circa 1.4 meter. Hieronder werd een 3 meter dikke zandlaag (fijn zand, silthoudend) aangetroffen op een siltlaag. De pH waarden in de bovenste 9 meter varieren tussen 3 en 5. Keuze injectiemiddel In Japan mogen slechts chemische injecties worden uitgevoerd waarvan het hoofdbestanddeel bestaat uit natrium-silicaat. Dit als gevolg van enkele verontreinigingen tijdens toepassingen met chemische injecties, Er werd besloten basisch waterglas te hanteren. Het hoofdbestanddeel bestond in dit geval uit natrium silicaat, natrium carbonaat en kalium chloride. Uitvoeringswijze Voor 36 stuks palen werd injectie uitgevoerd vanaf onderkant ontgraving (2.8 meter onder maaiveld) tot een diepte van circa 10.2 meter onder maaiveld. In totaal werd 750 m3 chemische grout ge'injecteerd. Meetprogramma Na een 2.5 jaar durend meetprogramma wordt geconstateerd dat de pH waarde praktisch geheel constant is gebleven (gemiddelde pH waarde bedraagt 11).

25


BTC

HOOFDSTUK

5

5.1



REFERENTIES UITGEVOERDE WERKEN

Inleiding

In dit hoofdstuk is een beknopt overzicht gegeven van uitgevoerde werken door nederlandse aannemers. Nederhorst Grondtechniek bv en Visser & Smit Bouw bv hebben een recent overzicht van in de laatste jaren uitgevoerde werken geleverd. Andere aannemers die actief zijn op het gebied van chemisch injecteren hebben geen referentielijst van uitgevoerde werken aangeleverd. Het gepresenteerde overzicht heeft slechts ten doe I inzicht te verschaffen in mogelijke toepassingen van chemisch injecteren.

Grondtechniek

5.2

Selectie van door Nederhorst

5.2.1

Werken ten behoeve van een waterremmende

Project Uitgevoerde technieken Opdrachtgever Ontwerp

bv uitgevoerde

werken

injectie

Uitvoeringsperiode Aannemingssom Aandeel/participatie

Willemsspoortunnel, Rotterdam horizontale injectie KWT, Kombinatie Willemsspoortunnel N.V. Nederlandse Spoorwegen, Gemeentewerken Rotterdam november 1989/mei 1990 f 1.366.397,00 100%

Project Uitgevoerde technieken Opdrachtgever Uitvoeringsperiode Aannemingssom Aandeel/participatie

E-Pier, Schiphol 170 m2 horizontale injectielaag KLS 2000 vof, Schiphol 1990 f 169.000,00 100%


Willemsspoortunnel

2e fase, Rotterdam Injectiewerkzaamheden KWT, Kombinatie Willemsspoortunnel 1990 f 596.463,00 100%

26


BTC

Project Uitgevoerde technieken



Uitvoeringsperiode Aannemingssom Aandeel/participatie

Willemsspoortunnel, Rotterdam horizontale injectie (aanbrengen filter-elementen 4400 m2 horizontale injectielaag) KWT, Kombinatie Willemsspoortunnel N.V. Nederlandse Spoorwegen, Gemeentewerken Rotterdam november 1990/februari 1991 f 3.890.000,00 50%


Spoortunnel Vak I, Schiphol bodeminjectie KSS, Kombinatie Spoortunnel april 1991 f 182.000,00 100%


Spoortunnel Vak T, Schiphol bodeminjectie KSS, Kombinatie Spoortunnel april 1991 f 166.000,00 100%

Project Uitgevoerde

Opdrachtgever Uitvoeringsperiode Aannemingssom Aandeel/participatie

Spoortunnel vak I, C-buffer, Schiphol bodeminjectie: 64 stuks injectielansen gemiddeld lang 11,00 m', 36 m3 injectievloeistof en 15m3 grout KSS, Kombinatie Spoortunnel Schiphol februari 1992 f 125.000,00 100%


Reconstructie RW A2, Utrecht 133 m2 horizontale bodeminjectie Aannemersbedrijf van de Westerlo, februari 1992 f 128.000,00 100%

Project Uitgevoerde

Provincialeweg N33, Zuidbroek bodeminjectie: 35 stuks injectielansen, injectievloeistof Nacap, Zuidbroek oktober 1992 f 150.000,00 100%

Opdrachtgever Ontwerp

technieken

technieken


voor

Schiphol

Schiphol

Helmond

30 m3

27


BTC

Praktijkervaring met chemisch injecteren in binnen- en buitenland Definitlef concept


Aannemingssom Aandeel/participatie

Sane ring Graftermeerstraat, Hoofddorp horizontale injectielaag, damwand en stempelraam Kombinatie HWZ/NGT Nederhorst Grondtechniek bv 1e fase: januari - maart-1994 2e fase: juni - september 1994 f 1.122.781,00 100%


Kantorencomplex Friedrichstrasse, Berlijn Bodeminjectie ten behoeve van horizontale Bauer GmbH, Schrobenhausen, Duitsland december 1993 - januari 1994 f 200.000,00 100%

Project Uitgevoerde

Uitbreiding FOM instituut, Nieuwegein Horizontale bodeminjectie: 238 stuks lansen, 10,50m', dikte laag 1,25 m, Monosol Van Zoelen, Utrecht januari/februari 1994 f 208.000,00 100%

Project Uitgevoerde technieken Opdrachtgever Ontwerp Uitvoeringsperiode

technieken

Opdrachtgever Uitvoeringsperiode Aannemingssom Aandeel/participatie Project Uitgevoerde

technieken

laag

lengte

Bouwkuipen archeologische vindplaatsen Sliedrecht - Gorinchem Bodeminjectie twee kuipen: totaal :t 950 m3

Damwand twee kuipen: totaal :t 3.800 m2 Opdrachtgever Uitvoeringsperiode Aannemingssom Aandeel/participatie

Stempeling/grondwerk/bouwplaats inrichten N.S. Railinfrabeheer in uitvoering: juni t/m oktober 1997 f 3.095.000,00 50%

28


5.2.2

BTC


Werken ten behoeve van een stabiliserende


injectie


Congresgebouw, Den Haag bodeminjectie Van Eck, Den Haag juni 1987 f 318.850,00 100%


Passage, Den Haag bodeminjectie Van der Kooy, Wassenaar september 1987 f 36.000,00 100%


Willemsspoortunnel, Rotterdam Grouten en injecteren KWT, Kombinatie Willemsspoortunnel, 1990 f 666.000,00 100%

Project Uitgevoerde


4 winkels en 1 woning, Noordwijk 88 stuks injectielansen, lang 4,00 m' 37 m3 injectievloeistof, 18 stuks groutankers

Liftput 2e Kamer, Den Haag bodeminj.ectie Van Eck B.V., Den Haag juni 1990 f 32.500,00 100%


Oven 15 - PLM Glasindustrie, 210m3 bodeminjectie PLM Glasindustrie, Dongen 1991 f 289.500,00 100%

technieken

Rotterdam

Dongen

29


BTC

Praktijkervaring

met chemisch injecteren Definitief concept

in binnen-

en buitenland



Nederlandse Investeringsbank, Den Haag bodeminjectie en tijdelijke groutankers Van Eck, Den Haag november 1991 f 80.000,00 100%


Vergroten orkestbak 'De Flint', Amersfoort bodeminjectie: 70 stuks injectiepijpen 5,0 -7,0 m Hillen & Roosen, Amsterdam januari-februari 1992 f 166.500,00 100%

Project Uitgevoerde

Stationsgebouw West, inrit 2e fase, Schiphol Injecteren veenlaag bij trekken damwand met cementgrout KLS 2000 vof, Schiphol juli 1992 f 100.000,00 100%

technieken



Varkenoordse Viaduct, Rotterdam bodeminjectie ten behoeve van paalpunten: palen x 500 liter Durcisseur Geka, Dordrecht juni 1993 f 118.000,00 100%


Liftvervanging Shell gebouw, bodeminjectie SAM Den Haag augustus 1994 f 42.000,00 100%


Cineac Theater, Den Haag bodeminjectie SAM Den Haag februari - maart 1995 f 178.525,00 100%

Project Uitgevoerde

technieken

85 stuks

Den Haag

30


Project Uitgevoerde

BTC

technieken

Opdrachtgever Uitvoeringsperiode Aannemingssom Aandeel/participatie Project Uitgevoerde

technieken

Opdrachtgever Uitvoeringsperiode Aannemingssom Aandeel/participatie Project Uitgevoerde technieken Opdrachtgever Uitvoeringsperiode Aannemingssom Aandeel/participatie Project Uitgevoerde


Strukton Betonbouw M.G.A. van den Ellen

Landgoed 'De Horst', Zeist bodeminjectie: 124 stuks injectielansen; vloeistof Bouwen Aannemingsmaatschappij Rotterdam december 1994/januari 1995 f 148.300,00 100%

50

m3

Vermaat,

Drents Museum, Assen Palenwand: 186 stuks palen
Den Haag

36 stuks injectielansen

Aannemings- en handelsonderneming mei/juni 1996 f 75.000,00 100%

S. Zijlstra b.v.

Opdrachtgever Ontwerp Uitvoeringsperiode Aannemingssom Aandeel/participatie

Kostuumkelder Gemeente Museum, Den Haag Indrukken damwand L22, 105 m', lang 5,0 m + verankering aan bestaande gebouw. Injecteren van 270 m3 grond Aanbrengen van 165 stuks verticale ankers (onder water aangebracht) Hillen & Roosen De Vries Konstruktieburo in uitvoering: maart 1996 - februari 1997 f 795.000,00 100%

Project Uitgevoerde technieken Opdrachtgever Ontwerp Uitvoeringsperiode Aannemingssom Aandeel/participatie

Raadhuis, Groningen 49 stuks injectielansen, gem. lengte 3,50 m' Aannemingsbedrijf Jurriens Ingenieursbureau Wassenaar week 41, 1996 f 67.500,00 100%

technieken

31


BTC


5.3

Selectie van door Visser en Smit Bouw bv uitgevoerde

5.3.1

Werken ten behoeve van een waterremmende

Project Uitgevoerde

technieken

Opdrachtgever Adviseur/direktie Uitvoeringsperiode Aannemingssom (ex. BTW) : Project Uitgevoerde

technieken

Opdrachtgever Adviseur Idirektie Uitvoeringsperiode Aannemingssom (ex. BTW) : Project Uitgevoerde

technieken

Opdrachtgever Adviseur/direktie Uitvoeringsperiode Aannemingssom (ex. BTW) :


werken.

injectie

Nieuwbouw hoofdkantoor ABN/Amro, Amsterdam Aanbrengen van 275 m2 horizontale bodeminjectie in de bouwput t.b.v. de afdichting van een gat in de waterkerende laag (totaal circa 305 m3) De Bank-Combinatie v.o.f. Aronsohn Raadgevende Ingenieurs b.v. september/november 1996 f 272.000,00 Injecteren bouwput willemspoortunnel, Rotterdam Het leveren en aanbrengen van een injectielaag in de bouwput ter plaatse van Binnen Rotte bij de Laurenskerk Kombinatie Willemspoortunnel v.o.f. Bouwdienst Rijkswaterstaat december 1990 - mei 1991 f 4.120.000,00 Injectiewerk t.b.v. uitbreiding grofvuil-bunker, Weurt Het aanbrengen van damwanden met een bodemremmende injectielaag (circa 1600 m2) voor 2 bouwkuipen t.b.v. de grofvuil-bunker ARN BV te Nijmegen Ingenieursbureau voor bouwtechniek Partners & van Petten bv week 17-45, 1993 f 980.000,00

32


5.3.2

BTC


Werken ten behoeve van een stabiliserende

Project Uitgevoerde

Project Uitgevoerde

Project Uitgevoerde

:

Waterremmende bodeminjectie Zonstraat, Enschede Het leveren en aanbrengen van een waterremmende bodeminjektie, circa 60 m3 hardgel, t.b.v. de 4 liftputten voor de flats aan de Zonstraat te Enschede Woningbouwvereniging "Vooruit" Bureau voor Architectuur & Ruimtelijke Zaken Week 16 t/m 18 1995 f 58.500,00

:

Funderingen Hendrikstraat/Spijkerstraat, Het injecteren van 37,5 m3 onder hoek Prins Hendrikstraat/Spijkerstraat Klaassen Bouwmaatschappij Arnhem B.V. S.B.N. Architekten + Adviseurs september/december 1995 f 54.730,00

technieken

Opdrachtgever Adviseur/direktie Uitvoeringsperiode Aannemingssom (ex. BrW) Project Uitgevoerde

:

"De Eemhof" Center Pares, Zeewolde Het aanbrengen van een verhardende injectie de Wildwaterbaan. Bouwbedrijf Gebr. van der Heijden, Schaik Mos Rhoon Week 2/3 1996 f 30.000,00

technieken

Opdrachtgever Adviseur/direktie Uitvoeringsperiode Aannemingssom (ex. BrW) Project Uitgevoerde

:

technieken

Opdrachtgever Adviseur/direktie Uitvoeringsperiode Aannemingssom (ex. BrW)

Injectie gebouw fusite, Almelo Het aanbrengen van een injectie het bedrijfsgebouw van Fusite. Fusite BV Haskoning B.V.

technieken


injectie

Onderdoorgang, Capelle aid IJssel Het leveren en aanbrengen van een stabiliserende bodeminjectie van 105 m3 grond voor het ondervangen van een landhoofd spoorwegviaduct en het aanbrengen van 20 horizontale trekstangen. N.S. Railinfrabeheer B.V. BV Articon Ingenieursbureaudirektie Week 39 t/m week 45 1996 f 212.000,00

technieken


Strukton Betonbouw M.G. A. van den Elzen

t.b.v.

Arnhem de funderingen bv BNA

van 80 m3 onder

november - december 1986 :

f 82.200,00

33


BTC

Praktijkervaring met chemisch injecteren in binnen- en buiten land Definitief concept


Project Uitgevoerde technieken Opdrachtgever Adviseur Id ire ktie Uitvoeringsperiode Aannemingssom (ex. BTW) :

Voormalig haags modehuis, Den Haag Stabiliserende grondinjektie, circa 149 m3 Grootel's Bouwmaatschappij bv Ingenieursbureau Zonneveld bv Week 45-48 1995 f 147.500,00

Project Uitgevoerde technieken Opdrac htgever Adviseur/direktie Uitvoeringsperiode Aannemingssom (ex. BTW) :

Uitbreiding medisch centrum "Molendael", Baam Stabiliserende Bodeminjectie t.b. v. ontgraving Gemeente Baam Raadgevend Ingenieursbureau NECON, Haarlem 13-20 januari 1995 f 66.000,00

Project Uitgevoerde

Kunstwerk 19 RW27, Utrecht Het injecteren van de beide landhoofden weg 27. D. Verstoep BV Nederlandse Spoorwegen NV week 48 1992 - week 6 1993 f 531.700,00

technieken

Opdrachtgever Adviseur/direktie Uitvoeringsperiode Aannemingssom (ex. BTW) : Project Uitgevoerde

onder Rijks-

Opdrachtgever Adviseur/direktie Uitvoeringsperiode Aannemingssom (ex. BTW) :

Bodeminjectie Maliebaan, Utrecht Stabiliserende bodeminjektie (:t 40 m3) voor het ondervangen van circa 20 m' fundering Aannemingsbedrijf Juriens, Utrecht Constructiebureau De Prouw oktober/november 1993 f 63.000,00

Project Uitgevoerde technieken Opdrachtgever Adviseur/direktie Uitvoeringsperiode Aannemingssom (ex. BTW)

Bodeminjectie villa aan de Molenweg, Lunteren Het injecteren van 35 m3 grond Suned bv Architectenbureau ir. H. Nefkens B.V. 20-29 mei 1996 f 58.000,--

technieken

: : : : : :

34

PRIJS 8,50 ONDERZOEKSRAPPORT M52003 PRAI

Recommend Documents