Fugro GeoServices B.V. Geo-Advies West-Nederland
GEOTECHNISCH ONDERZOEK EN DAMWANDADVIES betreffende
RECONSTRUCTIE ZANDWIJKSINGEL TE WOERDEN Opdrachtnummer: 3009-0358-002 .
Opdrachtgever
:
Gemeente Woerden Afd. Civiele Techniek Postbus 45 3440 AA Woerden
Datum grondonderzoek
:
15 februari 2010
Projectleider
:
ing. F.C.J. van den Berg Groepshoofd Geo-Advies West-Nederland
Opgesteld door
:
ing. J. Vermeij Adviseur Geotechniek
VERSIE
DATUM
OMSCHRIJVING WIJZIGING
1
25 februari 2010
Eerste versie
2
15 augustus 2012
Gewijzigde uitgangspunten, additionele doorsnede beschouwd, ontwerp ankers uitgewerkt
3
14 september
Kostenraming en berekening gording toegevoegd
4
27 september
Alternatief damwandprofiel
PARAAF PROJECTLEIDER
FILE: 3009-0358-000.R01v4.doc Op deze rapportage zijn de algemene leveringsvoorwaarden van de V.O.T.B. van toepassing die een aansprakelijkheidsbeperking bevatten Kantoor: Veurse Achterweg 10, 2264 SG Leidschendam, Tel.: 070-3111223, www.fugro.nl Handelsreg. 27114147. BTW-nr NL005621409B08. Fugro GeoServices maakt deel uit van Fugro N.V.
Fugro GeoServices B.V. Geo-Advies West-Nederland
GEOTECHNISCH ONDERZOEK EN DAMWANDADVIES betreffende
RECONSTRUCTIE ZANDWIJKSINGEL TE WOERDEN Opdrachtnummer: 3009-0358-002 .
Opdrachtgever
:
Gemeente Woerden Afd. Civiele Techniek Postbus 45 3440 AA Woerden
Datum grondonderzoek
:
15 februari 2010
Projectleider
:
ing. F.C.J. van den Berg Groepshoofd Geo-Advies West-Nederland
Opgesteld door
:
ing. J. Vermeij Adviseur Geotechniek
VERSIE
DATUM
OMSCHRIJVING WIJZIGING
1
25 februari 2010
Eerste versie
2
15 augustus 2012
Gewijzigde uitgangspunten, additionele doorsnede beschouwd, ontwerp ankers uitgewerkt
3
14 september
Kostenraming en berekening gording toegevoegd
4
27 september
Alternatief damwandprofiel
PARAAF PROJECTLEIDER
FILE: 3009-0358-000.R01v4.doc Op deze rapportage zijn de algemene leveringsvoorwaarden van de V.O.T.B. van toepassing die een aansprakelijkheidsbeperking bevatten Kantoor: Veurse Achterweg 10, 2264 SG Leidschendam, Tel.: 070-3111223, www.fugro.nl Handelsreg. 27114147. BTW-nr NL005621409B08. Fugro GeoServices maakt deel uit van Fugro N.V.
INHOUDSOPGAVE
Blz.
1.
ALGEMENE TOELICHTING
3
2.
PROJECTOMSCHRIJVING
4
3.
GRONDONDERZOEK 3.1. Algemeen 3.2. Uitzetten en waterpassen 3.3. Sonderen 3.4. Handboren
5 5 5 5 6
4.
TERREIN- EN BODEMGESTELDHEID 4.1. Grondwaterstand 4.2. Grondparameters
7 7 7
5.
DAMWANDADVIES 5.1. Berekeningsmethode 5.2. Uitgangspunten berekeningen 5.3. Berekeningsresultaten 5.4. Ontwerp en toetsing ankerkracht 5.5. Toetsing vloeimoment en dwarskracht 5.6. Toetsing vervormingen 5.7. Toetsing overige mechanismen 5.8. Samenvatting
9 9 10 12 12 14 14 15 16
6.
UITVOERINGSASPECTEN 6.1. Algemeen 6.2. Verankering
17 17 17
7.
TOELICHTING KOSTENRAMING
18
BIJLAGEN Grondonderzoek - Situatietekening - "Legenda Terreinproeven en Grondsoorten" - "Continu Elektrisch Sonderen" - Sondeergrafieken - Handboorstaten Damwandadvies - Geometrie - Berekeningsresultaten - Ontwerp ankers - Berekening gording Broersma Ingenieursbureau - Detailtekening Broersma Ingenieursbureau - Kostenraming
Nr.
3009-0358-000-1
3009-0358-000-DKM1 t/m DKM4 3009-0358-000-HB1 t/m HB4
3009-0358-000-2 3009-0358-000-3.1 en 3.2 3009-0358-000-4.1 en 4.2 15215-B-100
1.
ALGEMENE TOELICHTING
Op 8 augustus 2012 ontving Fugro GeoServices B.V. te Leidschendam van de gemeente Woerden de opdracht voor het opstellen van een definitief damwandadvies, inclusief beschouwing van een additionele doorsnede, ontwerp van de ankers en gordingen en opstellen van een kostenraming ten behoeve van de reconstructie van de Zandwijksingel te Woerden. In de vorige versie van deze rapportage 3009-0358-000.R01 d.d. 25 februari 2010 werd één doorsnede beschouwd (“doorsnede 1” in onderhavige rapportage). Op basis van gewijzigde uitgangspunten is op 4 mei 2012 een briefrapportage 3009-0358-001.R01 uitgebracht. Ten behoeve van voorliggend rapport zijn de definitieve uitgangspunten vastgesteld. Op basis van deze uitgangspunten is de eerder uitgevoerde berekening herzien. Voorts is een additionele doorsnede beschouwd. Voor beide doorsneden van de grondkerende constructie zijn tevens de ankers en gordingen ontworpen. Tot slot is een kostenraming opgesteld voor de uitvoering van de reconstructie. Dit rapport bevat: • een korte projectomschrijving (H2); • een beschrijving van het uitgevoerde grondonderzoek (H3); • een omschrijving van de terrein- en bodemgesteldheid (H4); • het damwandadvies (H5); • aanbevelingen met betrekking tot de uitvoering (H6); • toelichting op de kostenraming (H7).
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 3
2.
PROJECTOMSCHRIJVING
De projectlocatie is gelegen aan de Zandwijksingel te Woerden en is aangegeven in figuur 2-1. Binnen het Rijksdriehoeksnet heeft de projectlocatie globaal de coördinaten X = 120274 en Y = 455690.
Globale locatie nieuwe damwand
Doorsnede 1
Doorsnede 2
Figuur 2-1: Bovenaanzicht projectlocaties met aangegeven de beschouwde doorsneden. (bron: GoogleMaps)
Het plan betreft de uitbreiding van de bestaande wegconstructie en de verdieping van de gracht, waardoor de oude grondkering vervangen dient te worden.
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 4
3.
GRONDONDERZOEK
3.1. Algemeen Het grondonderzoek voor dit project heeft bestaan uit: • 4 sonderingen met meting van de plaatselijke wrijvingsweerstand (code DKM) tot circa 15 m diepte; • 4 handboringen tot circa 2,0 m diepte. 3.2. Uitzetten en waterpassen De onderzoeklocaties zijn door Fugro uitgezet in RD-coördinaten (Rijksdriehoeksstelsel) waarbij de hoogtes zijn weergegeven ten opzichte van NAP met behulp van GPS-RTK. De onderzoekslocaties zijn weergegeven op de situatietekening in bijlage 3009-0358-000-1. De hoogtebepaling van de onderzoekslocaties in het terrein is uitgevoerd met als doel de bodemopbouw te refereren aan een vaste referentiehoogte. De gerapporteerde hoogtes zijn niet geschikt voor andere doeleinden dan dit onderzoek. Voor een verklaring van de op de situatietekening gebruikte tekens en symbolen wordt verwezen naar de bijlage "Legenda Terreinproeven en Grondsoorten". 3.3. Sonderen De sonderingen zijn uitgevoerd met de elektrische Fugro-kleefmantelconus conform norm NEN 5140, klasse 2. Een beschrijving van de gevolgde meet- en registratiemethode is gegeven in de bijlage "Continu Elektrisch Sonderen". De conus is voorzien van een hellingmeter. In de sondeergrafieken is de diepte gecorrigeerd voor de gemeten afwijking van de verticaal. De resultaten van de sonderingen zijn getekend op de grafieken 3009-0358-000-DKM1 t/m DKM4 waarop de diepte is uitgezet in meters ten opzichte van NAP. Op de grafieken van de sonderingen is het wrijvingsgetal weergegeven. Dit is de verhouding tussen de plaatselijke wrijvingsweerstand en de conusweerstand. Empirisch is vastgesteld dat het wrijvingsgetal een nauwe relatie heeft met de grondsoort, zodat een goede indicatie van de laagopbouw is verkregen. De sonderingen zijn uitgewerkt met een interpretatie van het wrijvingsgetal voor identificatie van de bodemlagen. De identificatie van de bodemlagen is uitgevoerd volgens Robertson (1990), die door Fugro is aangepast aan de Nederlandse omstandigheden. Voor achtergronden en beperkingen wordt verwezen naar de bijlage "Continu Elektrisch Sonderen”. De identificatie is indicatief en alleen geldig voor lagen onder de grondwaterstand. De resultaten dienen te worden geverifieerd met boringen of geologische informatie. In verband met de mogelijke aanwezigheid van kabels en leidingen is ter plaatse van de sondeerlocaties voorgeboord.
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 5
3.4. Handboren Ter verkenning van de toplagen en de actuele grondwaterstand zijn 4 handboringen uitgevoerd, waarbij het opgeboorde materiaal is geclassificeerd volgens NEN 5104. Het resultaat van de uitgevoerde handboringen is gegeven op boorstaat 3009-0358-000-HB1 t/m HB4, waarop de diepte is uitgezet in meters ten opzichte van NAP.
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 6
4. TERREIN- EN BODEMGESTELDHEID De maaiveldniveaus ter plaatse van de sondeerlocaties varieerden ten tijde van het onderzoek van NAP +0,68 m tot NAP +0,3 m. Op basis van het grondonderzoek kan de bodemgesteldheid globaal worden geschematiseerd zoals in tabel 4-1 is weergegeven. Tabel 4-1: Globale bodemgesteldheid. Diepte bovenkant laag in m t.o.v. NAP
Bodembeschrijving
+0,68
à
+0,3
ZAND, toplaag
-0,0
à
-0,6
KLEI, plaatselijk puinhoudend, plaatselijk ZAND
-1,2
à
-1,3
ZAND, los gepakt, plaatselijk doorsneden met kleilaag
-15,0
Maximaal verkende diepte
4.1. Grondwaterstand Door na het trekken van de sondeerstangen te peilen in de sondeergaten, is de grondwaterstand vastgesteld op NAP -0,5 m. Deze grondwaterstand is een éénmalige opname en slechts bedoeld als een oriënterend gegeven. De (grond)waterstand kan in de tijd fluctueren onder invloed van de weersgesteldheid en de seizoenen. 4.2. Grondparameters Voor de damwandberekeningen zijn representatieve waarden voor de relevante grondparameters bepaald aan de hand van interpretatie van het beschikbare grondonderzoek, tabel 2.b van NEN 9997-1, CUR-publicatie 166 en de in onze archieven beschikbare informatie. In tabel 4-2 zijn de in de berekeningen gehanteerde geotechnische parameters gegeven voor doorsnede 1 weergegeven, gebaseerd op sondering DKM3. Het bodemprofiel voor doorsnede 2 zijn gebaseerd op sondering DKM1, de parameters zijn gepresenteerd in tabel 4-3. Tabel 4-2: Karakteristieke waarden sterkteparameters, doorsnede 1. bovenkant laag
grondlaag
[m tov NAP]
γ / γsat
c′
[kN/m³]
[kPa]
ϕ′
δ
[°]
[°]
horizontale beddingconstante [kN/m³] kh;1
kh;2
kh;3
+0,4
ZAND, los gepakt
17 / 19
0
30,0
20,0
12.000
6.000
3.000
-5,0
KLEI
15 / 15
2,5
17,5
11,7
2.000
800
500
-6,0
ZAND, los gepakt
17 / 19
0
30,0
20,0
12.000
6.000
3.000
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 7
Tabel 4-3: Karakteristieke waarden sterkteparameters, doorsnede 2. bovenkant laag
grondlaag
[m tov NAP]
γ / γsat
c′
ϕ′
δ
[kN/m³]
[kPa]
[°]
[°]
horizontale beddingconstante [kN/m³] kh;1
kh;2
kh;3
+1,6
ZAND, los gepakt
17 / 19
0
30,0
20,0
12.000
6.000
3.000
-2,5
ZAND, matig vast
18 / 20
0
32,5
21,7
20.000
10.000
5.000
-4,5
ZAND, los gepakt
17 / 19
0
30,0
20,0
12.000
6.000
3.000
-6,0
ZAND, matig vast
18 / 20
0
32,5
21,7
20.000
10.000
5.000
Opmerkingen bij tabel 4-2 en tabel 4-3: γ en γsat = volumiek gewicht; sat = verzadigd c′ = effectieve cohesie ϕ′ = effectieve hoek van inwendige wrijving δ = wandwrijvingshoek voor een berekening conform CUR Publicatie 166 kan een multi-lineaire veerkarakteristiek worden gehanteerd, bestaande uit 3 tussentakken aangeduid met kh;1 t/m kh;3, waarin: kh;1 = lage- of hoge waarde voor de horizontale beddingconstante van tak 1 kh;2 = lage- of hoge waarde voor de horizontale beddingconstante van tak 2 kh;3 = lage- of hoge waarde voor de horizontale beddingconstante van tak 3.
Voor doorsnede 2 (sondering DKM1) geldt dat er een kleilaag aan is getroffen rond NAP -2,0 m. Aangezien de aanwezigheid van deze laag een gunstig effect heeft in het rekenmodel en deze laag op geen van de andere sonderingen aan is getroffen is besloten deze laag niet te modelleren. Bij het ontwerp van de ankers is echter wel rekening gehouden met deze kleilaag. Voor het materiaal dat ter aanvulling aan de achterzijde van de damwandconstructie aan wordt gebracht is uitgegaan van los gepakt zand (γ / γsat = 17 / 19 kN/m³).
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 8
5. DAMWANDADVIES 5.1. Berekeningsmethode De damwandberekeningen zijn uitgevoerd conform de norm geotechniek NEN 9997-1, waarbij onderscheid is gemaakt in de uiterste grenstoestanden (UGT en UGT type B,) en de bruikbaarheids-grenstoestand (BGT). Daarnaast is gebruik gemaakt van CUR-publicatie 166. Bij het bereiken van de UGT is de stabiliteit van de gehele damwandconstructie nog juist gewaarborgd. In een eerder stadium kunnen echter al zodanige grote vervormingen van de damwandconstructie en het aangrenzende terrein optreden dat de stabiliteit van de daar aanwezige bouwwerken in gevaar komt. In die situatie is de UGT type B bereikt, die vervolgens een toetsing vereist van de optredende vervormingen aan de voor deze grenstoestand gestelde eisen. De controle van de bruikbaarheidsgrenstoestand houdt eveneens verband met vervormingen, maar daarbij gaat het om de toetsing van de bruikbaarheid. Bij overschrijding van deze grenstoestand worden de vervormingen van de damwandconstructie en het aangrenzende terrein zodanig groot dat de bruikbaarheid in ernstige mate wordt geschaad. Hierbij moet onder andere worden gedacht aan invloed op belendende bebouwing en hinder voor verkeer en kranen door (ongelijkmatige) zakking van het achter de damwand gelegen terrein. In het ontwerpstadium staat de controle van de UGT van de stabiliteit van de hoofdwand centraal, namelijk: • het overschrijden van de passieve weerstand van de damwand (grondbreuk) • het ontstaan van een vloeimoment/breukmoment in de damwandplanken • het overschrijden van de draagkracht van de stempels/ankers. en, indien de damwand ook verticale belastingen moet opnemen: • het overschrijden van de verticale draagkracht. Daarnaast worden de vervormingen in de BGT globaal gecontroleerd. De damwandberekeningen zijn uitgevoerd met het eendimensionaal eindig elementenprogramma D-Sheet Piling, waarmee momenten, dwarskrachten en verplaatsingen van een al dan niet (meervoudig) gestempelde of verankerde damwand kunnen worden berekend. De gronddruk op de damwand wordt in de berekening afhankelijk gesteld van de uitbuiging van de wand. De spanningsrekrelatie van de grond wordt beschreven door een multi-lineaire veerkarakteristiek bestaande uit 3 tussentakken, aangeduid met kh;1, kh;2 en kh;3. De volgende berekeningen zijn gemaakt: • Berekeningen UGT Met rekenwaarden voor de geotechnische- en geometrische parameters, alsmede rekenwaarden voor de buigstijfheid van de damwand en lage rekenwaarden voor de beddingsconstante van de grondlagen wordt een ontwerpberekening uitgevoerd, waarmee de minimale inbeddingsdiepte wordt bepaald. De minimale inbeddingsdiepte kan echter ook beïnvloed worden door andere factoren, zoals de verticale draagkracht, geohydrologische omstandigheden en/of het beschikbare damwandprofiel.
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 9
Vervolgens worden gevoeligheidsberekeningen uitgevoerd met lage en hoge rekenwaarden voor de beddingsconstanten en wordt de inbeddingsdiepte geoptimaliseerd. Met deze berekeningen worden tevens eventuele onzekerheden in de buigstijfheid van de wand verwerkt. Ook wordt de grondwaterstand aan de lage zijde gevarieerd. De hier genoemde berekeningen zijn de berekeningen 1 t/m 4 volgens tabel 9.d van NEN 9997-1. • Berekening BGT Ten slotte worden de berekeningen uitgevoerd met karakteristieke waarden van de geotechnische- en geometrische parameters. Door variatie van de beddingsconstanten (hoge en lage gemiddelde waarde) kan een goede indruk worden verkregen van de te verwachten uitbuigingen. Behalve voor de gebruikstoestand, wordt deze berekening ook gebruikt voor de toetsing van de uiterste grenstoestand, door een belastingsfactor van 1,2 op het moment, de snedekrachten en de anker/stempelkrachten te zetten (berekening 5 volgens tabel 9.d van NEN 9997-1). • Maatgevende waarden De maatgevende rekenwaarden van moment Ms;d en dwarskracht Ds;d van de bovengenoemde berekeningen 1 t/m 5 dienen getoetst te worden aan de rekenwaarde van de sterkte van de plank volgens materiaalgebonden normen. Voor de toetsing van de rekenwaarde van de stempel/ankerkracht Pd, indien van toepassing, worden additionele partiële factoren gebruikt, onder andere vanwege het feit dat bij vloei of breuk het stempel of anker volledig uitvalt. 5.2. Uitgangspunten berekeningen Veiligheidsklasse Conform tabel B1 van NEN-EN 1990 is de constructie, gezien de aanzienlijke schade bij falen en het geringe persoonlijke veiligheidsrisico, ingedeeld in veiligheidsklasse RC2. Damwandprofiel het profiel type AU14. Onder een dubbele plank wordt verstaan een damwandplank, die is samengesteld uit twee enkele planken, waarbij verschuiving van de twee planken ten opzichte van elkaar via het slot, waarmee zijn gekoppeld zijn, grotendeels wordt voorkomen, Meestal wordt dit gerealiseerd door in dit slot fabrieksmatig verponsingen aan te brengen of door middel van het aanbrengen van lassen. In verband met scheve buiging zijn het traagheids- en weerstandsmoment gereduceerd tot respectievelijk 82% en 84% en conform 9.7.1(b) van NEN 9997-1 en tabel 3.4 van CURpublicatie 166 Deel 1. Gezien de permanente functie van de damwand is rekening gehouden met dikteverlies door corrosie. Het traagheids- en weerstandsmoment zijn gereduceerd, waarbij volgens 9.2.2 van CUR-publicatie 166 Deel 1 voor staal in de grond na 50 jaar een corrosie ter grootte van 1,5 mm is aangehouden. In de berekeningen zijn voor de eigenschappen van de damwand de volgende waarden gebruikt, rekening houdend met scheve buiging en corrosie: - EI = 40.497 kNm²/m¹ - W = 968 cm³/m¹
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 10
De damwanden worden drukkend op diepte gebracht. De aannemer van het werk dient op basis van de sonderingen vast te stellen of men de profielen AU14 op de berekende installatiediepte gedrukt kan krijgen. Indien men geen garantie kan geven dat deze damwandplanken op diepte gedrukt kunnen worden dient mogelijk een zwaarder profiel toegepast te worden. Vooralsnog zijn wij er bij de berekeningen en het opstellen van de kostenraming van uitgegaan dat profielen AU14 toepasbaar zijn. Anker In de berekeningen is uitgegaan van een verankerde damwand. Voor de ankers is uitgegaan van schroefinjectieankers (Leeuwankers, type 800) met een hart-op-hart afstand van 3,0 m. En een ankerniveau van NAP -0,25 m. Op basis van het grondonderzoek is uitgegaan van een ankerhoek van 45° bij doorsnede 1 en een ankerhoek van 30° bij doorsnede 2. Het ontwerp van de ankers volgt in paragraaf 5.4. Bouwfasen Bij de berekeningen is enkel de eindsituatie beschouwd. Terrein- en verkeersbelasting Aan de actieve zijde van de damwand is een bovenbelasting (representatieve waarde) in rekening gebracht welke onderhoudsactiviteiten (10 kPa over een breedte van 1,5 m) en verkeersbelasting (20 kPa over een breedte van 7,5 m op een afstand van 5,0 m van de damwand) geschematiseerd. Geometrische parameters en overige uitgangspunten De karakteristieke waarden voor de geometrische parameters en overige uitgangspunten zijn voor iedere bouwfase samengevat in tabel 5-1. De bovenkant van de damwand ligt op NAP 0,15 m. De in de berekeningen gehanteerde schematisering is grafisch weergegeven op bijlage 3009-0358-000-2. Tabel 5-1: Karakteristieke waarden geometrische parameters. dsn.
karakteristieke waarde
karakteristieke waarde
maaiveld
[m t.o.v. NAP]
opmerkingen
(grond)waterstand
[m t.o.v. NAP] hoge zijde
lage zijde
hoge zijde
lage zijde
1
-0,15
-4,15
-0,47
-0,47
Het maaiveldniveau (hoge zijde) verloopt over 1,8 m tot NAP +0,4 m
2
-0,15
-4,15
-0,47
-0,47
Het maaiveldniveau (hoge zijde) verloopt over 5 m tot NAP +1,61 m
Rekenwaarden De rekenwaarden voor de geotechnische parameters worden gevonden door deling van de karakteristieke waarden (Xk) uit de tabellen in hoofdstuk 2 door materiaalfactoren uit tabel A.4b van NEN 9997-1. Bij de geometrische parameters (waterniveaus en kerende hoogte) uit tabel 5-1 wordt de rekenwaarde gevonden door toepassing van een additionele veiligheidsmarge, waarvoor een minimum geldt van Δa volgens tabel 9.a en 9.3.2.(2) van NEN 9997-1. De gehanteerde factoren en veiligheidsmarges zijn samengevat in tabel 5-2. 3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 11
Tabel 5-2: Partiële factoren (γm / γF)en additionele veiligheidsmarges (Δa). Additionele Partiële factor γm en veiligheidsmarge Δa γF betrokken op Xk / prep of Frep betrokken op μ veiligheidsklasse RC2 Tan ϕ′ hoek van inwendige wrijving c′ cohesie kerende hoogte GWS lage zijde GWS hoge zijde Belasting (p of F): - permanent - veranderlijk
Rekenwaarde
1,175 1,25 -
10% (max. 0,50 m) 0,25 m 0,05 m
Xk/γm (min) Xk/γm (min) Max (μ+Δa) Max (μ+Δa) of Min (μ-Δa) Max (μ+Δa)
1,0 1,1
-
prep . γF prep . γ F
De rekenwaarde van de buigstijfheid van de damwand is gelijk aan de karakteristieke waarde (materiaal factor 1,0). Rekenwaarden voor de lage- en hoge waarden van de beddingsconstanten zijn verkregen door toepassing van partiële factoren van respectievelijk 1,3 en 1,0 op de karakteristieke waarden. Berekeningsschema (9.7.1(h) van NEN 9997-1) De berekeningen zijn gemaakt volgens schema A, dat wil zeggen dat in alle bouwfasen rekenwaarden van de parameters zijn gebruikt. 5.3. Berekeningsresultaten In tabel 5-3 zijn van de maatgevende doorsnede van de damwand de uitgangspunten en berekeningsresultaten gepresenteerd. De berekeningsresultaten zijn tevens gepresenteerd op bijlagen 3009-0358-000-3.1 en 3.2. Tabel 5-3: Maatgevende rekenwaarden en uitgangspunten voor toetsing UGT en BGT Doorsnede damwand profiel lengte
1
2
AU14 (dubbele plank) of gelijkwaardig
AU14 (dubbele plank) of gelijkwaardig
7,5 m
7,5 m
NAP -7,65 m
NAP -7,65 m
traagheidsmoment
18.014 cm4/m¹
18.014 cm4/m¹
weerstandsmoment
968 cm³/m¹
968 cm³/m¹
inbeddingsdiepte
rekenwaarde optredend buigend moment Ms;d (UGT)
1
93,2 kNm/m
96,3 kNm/m1
rekenwaarde optredende dwarskracht Ds;d (UGT)
48,6 kN/m
50,1 kN/m1
anker Pmax (UGT)
69,42 kN/m1
58,55 kN/m1
8 mm
5 mm
maximum uitbuiging umax (BGT)
1
5.4. Ontwerp en toetsing ankerkracht Op basis van de berekende ankerkrachten voor de twee doorsneden, de resultaten van het grondonderzoek en de ontwerpregels volgens de CUR166 zijn de ankers ontworpen, hierbij
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 12
is uitgegaan van het schroefinjectieankers: Leeuwankers van het type 800. Dit type Leeuwanker heeft de volgende eigenschappen: • Diameter anker: ∅ 70 mm • Diameters schroefblad/groutlichaam: ∅ 200 mm • Maximale capaciteit ankerstaaf Ra;max;st;d: 1.393 kN De berekeningen ten behoeve van het ontwerp van de ankers zijn gepresenteerd in bijlagen 3009-0358-000-4.1 en 4.2. De resultaten zijn tevens samengevat weergegeven in tabel 5-4. Tabel 5-4: Ontwerp ankers. Dsn
Niveau
Hoek
H.o.h.
Pd;grout
lgrout
Ra;d
lstang
ltotaal
[-]
[m t.o.v. NAP]
[°]
[m]
[kN]
[m]
[kN]
[m]
[m]
1
-0,25
45
3,0
229,09
6,6
230,38
9,55
16,15
2
-0,25
30
3,0
193,22
5,6
195,48
6,50
12,10
De rekenwaarde van de ankerkracht dient getoetst te worden aan de rekenwaarde voor de draagkracht. Bij deze toetsing kunnen conform 9.7.1(o) van NEN 9997-1 de volgende rekenwaarden worden gehanteerd: Doorsnede 1 Ankerstaaf
Ankerlichaam
Doorsnede 2 Ankerstaaf
Ankerlichaam
Pd= 1,25 ⋅ Pmax in dit geval: h.o.h.-afstand ankers is 3 m, dus: Max. toelaatbaar Ra;max;st;d Controle
1,25 ⋅ 69,42 = 86,78 kN/m¹ 86,78 ⋅ 3 = 260,33 kN 1.393 kN 1.393 kN > 260,33 kN
Pd= 1,1 ⋅ Pmax in dit geval: h.o.h.-afstand ankers is 3 m, dus: Max. toelaatbaar Ra;grout Controle
1,1 ⋅ 69,42 = 76,36 76,36 ⋅ 3 = 229,09 229,71 229,71 kN > 229,09 kN
kN/m¹ kN kN
Pd= 1,25 ⋅ Pmax in dit geval: h.o.h.-afstand ankers is 3 m, dus: Max. toelaatbaar Ra;max;st;d Controle
1,25 ⋅ 58,55 = 73,19 73,19 ⋅ 3 = 219,56 625 1.393 kN > 219,56 kN
kN/m¹ kN kN
Pd= 1,1 ⋅ Pmax in dit geval: h.o.h.-afstand ankers is 3 m, dus: Max. toelaatbaar Ra;grout Controle
1,1 ⋅ 58,55 = 64,41 64,41 ⋅ 3 = 193,22 192,60 195,48 kN > 193,22 kN
kN/m¹ kN kN
Opmerkingen: Voor de toetsing van de rekenwaarde van de ankerkracht worden additionele partiële factoren toegepast, onder andere vanwege het feit dat bij vloei of breuk van het anker dit volledig uitvalt. Bij ankers die onder een hoek met de horizontaal zijn geplaatst, is dit de ankerkracht in de richting van het anker. Door de ankers zal een verticale kracht op de damwand worden uitgeoefend. Bij het ontwerp van de damwand dient de verticale draagkracht te worden geverifieerd (zie verticale draagkracht damwand in §5.7).
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 13
De berekeningen voor de gording zijn uitgevoerd door Broersma Ingenieursbureau voor beton- en staalconstructies te Den Haag. Uit deze berekeningen volgt dat voor de gording een staalprofiel HE300A toegepast kan worden. De berekeningen zijn als bijlage aan onderhavige rapportage toegevoegd. De detailtekening 15215-B-100 is tevens als bijlage aan voorliggend rapport toegevoegd. 5.5. Toetsing vloeimoment en dwarskracht Conform 9.7.1(l, m en n) van NEN 9997-1 dienen momenten en krachten in de constructie te worden getoetst aan de materiaal gebonden norm NEN-EN 1993 (staalconstructies). Momenten Voor de momenten moet worden voldaan aan: Ms;d < Mr;d waarin: Mr;d = Mr;rep = γm =
rekenwaarde van het vloeimoment = Mr;rep / γm representatieve waarde van het vloeimoment 1,0 (staal)
Voor doorsnede 1 is de rekenwaarde van het maatgevende moment Ms;d 93,2 kNm/m¹ De rekenwaarde van de sterkte Mr;d is in dit geval 228,7 kNm/m¹ (dubbele plank profiel AU14 met kwaliteit S240, rekening houdend corrosie en de axiale kracht in de damwand, zie §5.7), zodat voldaan is aan de gestelde sterkte-eis. Voor doorsnede 2 is de rekenwaarde van het maatgevende moment Ms;d 96,3 kNm/m¹ De rekenwaarde van de sterkte Mr;d is in dit geval 230,2 kNm/m¹ (dubbele plank profiel AU14 met kwaliteit S240, rekening houdend corrosie en de axiale kracht in de damwand, zie §5.7), zodat voldaan is aan de gestelde sterkte-eis. Dwars- en normaalkracht De berekende dwarskracht Ds;d dient eveneens te worden getoetst aan de materiaalgebonden normen. Hierbij dient Ds;d kleiner te zijn dan de rekenwaarde voor de sterkte Dr;d. Zoals hierboven vermeld, is bij de toets op sterkte van het damwandprofiel rekening gehouden met de axiale kracht (normaalkracht) in de damwand. Deze wordt veroorzaakt door de onder een hoek geplaatste ankers, zie §5.7. Het 2e orde effect is hierbij vooralsnog buiten beschouwing gelaten. 5.6. Toetsing vervormingen Bij controle op vervormingen conform 9.7.1(s) van NEN 9997-1 dient aan de eisen in 9.8 van NEN 9997-1 te worden voldaan. De vervormingseis is als volgt: umax ≤ ureq waarin: ureq = umax =
maximaal toelaatbare uitbuiging in de BGT optredende uitbuiging in de BGT
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 14
Aangezien in dit stadium van het ontwerp nog geen eisen zijn geformuleerd met betrekking tot de maximale toelaatbare uitbuiging (ureq) kan de definitieve toetsing nog niet plaatsvinden. Echter, gelet op de berekende waarden van umax, lijkt de te verwachten uitbuiging acceptabel. 5.7. Toetsing overige mechanismen Diepe glijvlakken Binnen D-Sheet Piling is onderzocht of de gemodelleerde ankers voldoen door de Kranzstabiliteit (recht glijvlak) te beschouwen. Tevens is de totale stabiliteit van de grondkerende constructie volgens de methode Bishop (cirkelvormig glijvlak) beschouwd. In figuur 5-1 zijn de berekeningsresultaten gepresenteerd voor doorsnede 1, terwijl in figuur 5-2 de resultaten voor doorsnede 2 zijn weergegeven.
Figuur 5-1: Doorsnede 1, toetsing Kranz-stabiliteit (links) en algehele stabiliteit (rechts).
Figuur 5-2: Doorsnede 2, toetsing Kranz-stabiliteit (links) en algehele stabiliteit (rechts).
Uit de toetsing volgens de Kranz-methode volgt dat de ankers in beide gevallen voldoen. Uit de toetsing volgens de Bishop-methode volgt vervolgens dat ook de berekende stabiliteitsfactoren voldoende zijn (≥ 1,30).
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 15
Verticale draagkracht In de toets van de verticale draagkracht volgens 9.7.5 van NEN 9997-1 is ervan uitgegaan dat de hart-op-hart-afstand van de ankers 3 m bedraagt, waardoor de verticale belasting op de ondergrond gelijkmatig is. Bij vergroting van de hart-op-hart-afstand kan een geconcentreerde, hogere verticale belasting op de ondergrond ontstaan en dient de toets opnieuw te worden uitgevoerd. 5.8. Samenvatting Uit de berekeningsresultaten voor dit project kan worden geconcludeerd dat voor de gehele reconstructie een damwandconstructie bestaande uit dubbele planken AU14 (W = 968 cm³/m¹, EI = 40.497 kNm²/m¹, staalkwaliteit S240) of gelijkwaardig met een lengte van 7,5 m (hetgeen overeenkomt met een installatieniveau van ca. NAP -7,65 m) en een verankering op NAP -0,25 m voldoet. Enig verschil tussen de beide beschouwde doorsneden is het ontwerp van de ankerconstructie, waarvoor wordt verwezen naar tabel 5-4. Voor de berekende waarden van krachten en vervormingen wordt verwezen naar de voorgaande paragrafen. De vervormingen zijn globaal getoetst en lijken te voldoen. De overige mechanismen zijn globaal getoetst en blijken niet maatgevend te zijn. De damwanden worden drukkend op diepte gebracht. De aannemer van het werk dient op basis van de sonderingen vast te stellen of men de profielen AU14 op de berekende installatiediepte gedrukt kan krijgen. Indien men geen garantie kan geven dat deze damwandplanken op diepte gedrukt kunnen worden dient mogelijk een zwaarder profiel toegepast te worden. Vooralsnog zijn wij er bij de berekeningen en het opstellen van de kostenraming van uitgegaan dat dubbele profielen AU14 toepasbaar zijn. De detailtekening 15215-B-100 is als bijlage aan onderhavige rapportage toegevoegd.
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 16
6. UITVOERINGSASPECTEN 6.1. Algemeen De wijze waarop de damwandplanken kunnen worden aangebracht en eventueel verwijderd is sterk afhankelijk van de bodemopbouw, de kwaliteit van de belendende bebouwing en de wijze waarop deze is gefundeerd, de aanwezigheid van kabels en leidingen en de bereikbaarheid van de locatie voor bouwmaterieel. Uitgangspunt is dat de damwandplanken bij dit project drukkend op diepte worden gebracht, zodat risico op schade in de omgeving wordt ondervangen en geluidsoverlast zoveel mogelijk wordt beperkt. 6.2. Verankering De draagkracht (uittrekkracht) van de ankers dient te worden gecontroleerd met behulp van controleproeven, zie CUR-publicatie 166 Deel1 §7.3. Indien alle ankers worden beproefd kan bij het ontwerp van de ankers een gunstigere partiële factor worden gehanteerd dan aangehouden bij de berekeningen. De schroefinjectieankers (Leeuwankers) dienen zodanig (in principe grondverdringend) te worden geïnstalleerd dat geen nadelige gevolgen optreden voor de belendingen.
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 17
7. TOELICHTING KOSTENRAMING Op basis van de berekeningsresultaten is een kostenraming opgesteld voor de reconstructie van de Zandwijksingel. Deze kostenraming is als bijlage aan onderhavige rapportage toegevoegd. Bij het opstellen van de kostenraming zijn onderstaande uitgangspunten gehanteerd. Het totale traject van de (re)constructie van de Zandwijksingel heeft een lengte van circa 112 m, waarvoor 2 doorsneden zijn beschouwd: • Op basis van de door de opdrachtgever beschikbaar gestelde informatie schatten wij in dat doorsnede 1 van toepassing is voor een lengte van 90 m van het traject: o Dubbele damwandplanken AU14 met een lengte van 7,5 m (drukkend installeren); o Leeuwankers type 800: Hart op hart 3 m; Totale ankerlengte 16,15 m; Lengte groutlichaam 6,6 m. • Op basis van de door de opdrachtgever beschikbaar gestelde informatie schatten wij in dat doorsnede 2 van toepassing is voor een lengte van 22 m van het traject: o Dubbele damwandplanken AU14 met een lengte van 7,5 m (drukkend installeren); o Leeuwankers type 800: Hart op hart 3 m; Totale ankerlengte 12,10 m; Lengte groutlichaam 5,6 m. • Ter plaatse van doorsnede 1 dient achter de damwand te worden aangevuld met zand, op basis van de door de opdrachtgever verstrekte informatie schatten wij in dat hiervoor circa 1.250 m³ zand benodigd is. • De damwanden dienen aan de bovenzijde en voorzijde te worden afgewerkt met hardhouten planken. • Uit de berekeningen van de constructeur is gebleken dat voor de gording een profiel HE300A (S235) voldoet voor de gehele lengte van het traject. Overige uitgangspunten/aannamen: • Er is geen conservering (corrosiebescherming) van de damwand meegenomen. • Het verwijderen van struiken langs de waterzijde is niet meegenomen. • Het verwijderen van de bestaande grondkerende constructie is niet meegenomen. • Het eventueel verwijderen van straatmeubilair en bebording is niet meegenomen. • Het eventueel verwijderen van slib in de watergang is niet meegenomen. • Aangenomen is dat de ankers vanaf het water (ponton) worden geïnstalleerd. • Het inzaaien van het talud is niet meegenomen. • Er is geen rekening gehouden met verdere voorbereidingskosten. • Er is geen rekening gehouden met eventueel aanvullende onderzoekskosten. • Er zijn geen kosten meegenomen met betrekking tot een eventuele omleiding. • Er zijn geen kosten meegenomen met betrekking tot eventuele vergunningen.
3009-0358-000.R01v4.doc
Opdr. : Blz. :
3009-0358-002 18
CONTINU ELEKTRISCH SONDEREN Meettechniek De standaard bij Fugro toegepaste conus is de “elektrische kleefmantelconus”, waarmee zowel de conusweerstand als de plaatselijke wrijvingsweerstand gelijktijdig wordt gemeten. Bij het uitvoeren van een sondering conform NEN 5140 wordt de puntweerstand gemeten, die moet worden overwonnen om een conus met een tophoek van 600 en een basisoppervlak van 1000 mm2 met een constante snelheid van ca 20 mm/s in de bodem te drukken. Voor de meting van de wrijvingsweerstand is een mantel met een oppervlak van 15000 mm2 boven de punt aangebracht. De druk op de conuspunt (conusweerstand in MPa) en de wrijving langs de kleefmantel (plaatselijke wrijvingsweerstand in MPa) worden door rekstroken in de conus continu gemeten. Volgens NEN 5140 mag het basisoppervlak van de conus tussen 500 en 2000 mm2 variëren zonder dat correctiefactoren op de meetresultaten behoeven te worden toegepast. Fugro sonderingen worden standaard uitgevoerd met een sondeerconus met een basisoppervlak van 1500 mm2 en een manteloppervlak van 20000 mm2. Veelal wordt gebruik gemaakt van een kortere conus waarbij in afwijking van NEN 5140 het cilindrische deel vanaf de conuspunt een lengte heeft van 230 mm in plaats van de genormeerde lengte van 400 mm. Onderzoek (1) heeft aangetoond, dat de invloed van de lengte van de conus op het sondeerresultaat verwaarloosbaar is, terwijl met een kortere conus met minder risico een grotere sondeerdiepte kan worden bereikt. De meetsignalen worden digitaal via een kabel of draadloos naar een elektrische meeteenheid gestuurd en tezamen met de diepte en de tijd in een computer opgeslagen. Definitieve verwerking vindt daarna op kantoor plaats, waarbij de gemeten parameters tegen de diepte in grafiekvorm wordt uitgewerkt. Door continue registratie van de gemeten conus- en wrijvingsweerstand wordt een nauwkeurig beeld van de gelaagdheid en de vastheid van de bodem verkregen. In de elektrische conus is standaard een hellingmeter ingebouwd waarmee tijdens het sonderen de afwijking van de conus met de verticaal wordt geregistreerd. Onjuiste diepteaanduiding als gevolg van “krom sonderen” wordt hiermee voorkomen. Afhankelijk van de sondeerklasse wordt de diepte hiervoor gecorrigeerd. Interpretatie van de sonderingen met plaatselijke wrijvingsweerstand Meting van zowel de conusweerstand qc als de plaatselijke wrijvingsweerstand fs maakt het mogelijk het wrijvingsgetal Rf te berekenen. Het wrijvingsgetal wordt gedefinieerd als het quotiënt van de plaatselijke wrijving en de op gelijke diepte gemeten conusweerstand, vermenigvuldigd met een factor 100. Hierbij wordt rekening gehouden met laagscheidingen ter hoogte van de mantel. Het wrijvingsgetal geeft samen met de conusweerstand over het algemeen een goed beeld van de bodemopbouw beneden de grondwaterspiegel. In de onderstaande tabel zijn enige kenmerkende waarden van het wrijvingsgetal aangegeven. Met nadruk dient te worden gesteld dat deze waarden slechts indicatief zijn en getoetst dienen te worden aan boringen of lokale ervaring en uitsluitend gelden voor de cilindrische elektrische conus. grondsoort wrijvingsgetal
grondsoort wrijvingsgetal
Grind, grof zand 0,2 – 0,6 Zand 0,6 – 1,2
Klei 3,0 – 5,0 Potklei 5,0 – 7,0
Silt, leem, löss 1,2 – 4,0
Veen 5,0 – 10,0
In geroerde grond en in grond boven de grondwaterspiegel kunnen grote afwijkingen ten opzichte van de genoemde waarden voorkomen. Presentatie sondeergegevens De sonderingen zijn uitgewerkt met een interpretatie van het wrijvingsgetal voor identificatie van de bodemlagen. De identificatie van de bodemlagen is uitgevoerd volgens Robertson [1990] (2), die door Fugro is aangepast aan de Nederlandse omstandigheden. Bij deze interpretatie wordt uitgegaan van de genormaliseerde waarden van de conusweerstand nQc en wrijvingsgetal nRf als ingangsparameters. 1
) Lunne en Powell, A comparison of different sized piezocones in UK clays. ) Robertson, P.K. [1990] “Soil Classification using the cone penetration test”. Canadian Geotechnical Journal, 27(1), 151-8
2
MB01
datum: 01-04-2012
1-4
CONTINU ELEKTRISCH SONDEREN De genormaliseerde waarden van de conusweerstand nQc en wrijvingsgetal nRf worden als volgt berekend: Genormaliseerde conusweerstand:
nQc =
qt − σ v 0 σ 'v 0
Genormaliseerd wrijvingsgetal:
nR f =
100 ⋅ f s qt − σ vo
Waarin: σ’v0
=
σv0
=
qt
=
β
=
α
=
u1 u2 u0 fs
= = = =
de effectieve verticale korrelspanning uitgaande van het effectieve volumiek gewicht dat per bodemlaag wordt bepaald. de verticale grondspanning uitgaande van het volumiek gewicht dat per bodemlaag wordt bepaald. gemeten conusweerstand (qc) gecorrigeerd voor de waterspanning: qc + (1-α){β(u1 - u0) + u0 } of qc + (1-α)u2 (respectievelijk voor een filter in de punt (u1) en een filter direct achter de conuspunt (u2)); factor voor de verschillende grondsoorten voor omrekening van u1 naar u2; meestal wordt hiervoor aangehouden 0,8; netto oppervlakteverhouding coëfficiënt van de conus i.v.m. spleet achter de conuspunt; de gemeten waterdruk bij een filterplaatsing in de punt; de gemeten waterdruk bij een filterplaatsing achter de punt; de hydrostatische stijghoogte gemeten plaatselijke wrijvingsweerstand.
In geval er geen waterspanning is gemeten, wordt voor qt de waarde van qc gebruikt. Voor de grondsoorten, die specifiek zijn voor de Nederlandse ondergrond condities, zijn in de Bodem Classificatiegrafiek van Robertson [1990] twee aanpassingen gedaan om de Nederlandse situatie beter te beschrijven: • Gebieden 4 en 5 zijn anders ingedeeld, zodat losgepakte zanden en ondiepe kleilagen beter worden geïnterpreteerd. Deze aanpassingen zijn in de figuur op de volgende pagina weergegeven. • Bovendien is een extra voorwaarde ingebracht om Holocene veenlagen goed te kunnen classificeren. Voor qc < 1,5 MPa en Rf > 5 % wordt de grond als veen geclassificeerd.
MB01
datum: 01-04-2012
2-4
CONTINU ELEKTRISCH SONDEREN
Voor een aantal specifieke grondtypen, zoals bijvoorbeeld potklei, Boomse klei, overgeconsolideerd veen en glauconiethoudend zand is tevens het classificatie gebied aangegeven. Deze stemmen niet direct overeen met de benamingen van gebieden een tot en met negen. De identificatie is indicatief en alleen geldig voor lagen onder de grondwaterstand. De resultaten dienen te worden geverifieerd met boringen of geologische informatie. Uitgedroogde cohesieve toplagen geven een te hoge waarde geven voor het wrijvingsgetal, daardoor worden bijvoorbeeld uitgedroogde kleilagen mogelijk onterecht geïnterpreteerd als veenlagen. Ook is de correlatie voor de toplagen minder betrouwbaar vanwege het lage effectieve spanningsniveau in deze lagen. Andere conustypen Naast de meting van conusweerstand en plaatselijke wrijving is het mogelijk extra (combinaties van) metingen uit te voeren. In onderstaand schema zijn enkele mogelijkheden aangegeven. Indien gewenst kan nadere informatie over metingen en toepassingsmogelijkheden worden verschaft.
MB01
datum: 01-04-2012
3-4
CONTINU ELEKTRISCH SONDEREN type meting
Meetresultaten
toepassingsmogelijkheden
waterspanning
waterspanning ter plaatse van de punt
magnetometer
Magnetische veldsterkte in 3 orthogonale richtingen (X,Y,Z)
geleidbaarheid
elektrische geleiding grond en grondwater
temperatuur
temperatuurmeting op verschillende diepten
schuifgolfsnelheid (seismisch) versnelling
dynamische bodemparameters op verschillende diepten versnellingen op verschillende diepten
registreren waterremmende lagen indicatie stijghoogte grondwater classificatie / gelaagdheid bodem Blindganger onderzoek, onderzoek ligging obstakels ( (stalen leidingen), grondankers), onderzoek paalpunt niveau / schoorstand funderingspalen, onderzoek ligging onderzijde stalen damwanden indicatie waterkwaliteit / zoet - zout water grens onderzoek verspreiding verontreiniging warmteoverdracht in de bodem bepaling temperatuurgradiënt machinefunderingen, windturbinefunderingen
CPM (conuspressiometer) MIP (membrane interface probe)
spannings-rek-gedrag en sterkte in situ verticale verspreiding van vluchtige (gechloreerde) koolwaterstoffen
bepaling grondstijfheid, horizontale korrelspanning, ongedraineerde schuifweerstand en relatieve dichtheid bestudering zak/drijflagen en/of verontreinigingen met vluchtige (gechloreerde) koolwaterstoffen
ROST (rapid optical screening tool) video
verticale verspreiding van (aromatische) koolwaterstoffen videobeeld van de grond bij het passeren van de conus
bestudering zak/drijflagen en/of verontreinigingen met (aromatische) koolwaterstoffen nadere geotechnische classificatie / structuur informatie over bodemverontreiniging (verkleuring)
heitrillingen / verkeerstrillingen
Klassenindeling NEN 5140 De Nederlandse norm gaat uit van vier kwaliteitsklassen. Voorafgaand aan de uitvoering dient een keuze te worden gemaakt binnen welke kwaliteitsklasse het werk minimaal uitgevoerd moet worden. De klassenindeling heeft voornamelijk betrekking op de nauwkeurigheid van de gemeten conusweerstand, plaatselijke wrijvingsweerstand en diepte, zoals blijkt uit de onderstaande tabel. klasse 1
2
3
4
meetgrootheid Conusweerstand
toelaatbare meetonzekerheid 0,05 MPa of 3%
Plaatselijke wrijvingsweerstand Helling Sondeerdiepte Conusweerstand Plaatselijke wrijvingsweerstand Helling Sondeerdiepte
0,01 MPa of 10% o 2 0,2 m of 1 % 0,25 MPa of 5% 0,05 MPa of 15% o 2 0,2 m of 2 %
Conusweerstand Plaatselijke wrijvingsweerstand Helling Sondeerdiepte Conusweerstand Plaatselijke wrijvingsweerstand
0,5 MPa of 5% 0,05 MPa of 20% o 5 0,2 m of 2 % 0,5 MPa of 5% 0,05 MPa of 20%
meetinterval 20 mm
50 mm
100 mm
100 mm
Sondeerlengte 0,1 m of 1% Opmerking: De toelaatbare meetonzekerheid is de grotere waarde van de absolute meetonzekerheid en de relatieve meetonzekerheid. De relatieve meetonzekerheid geldt voor de meetwaarde en niet voor het meetbereik.
Voor projecten, waarbij parameters op basis van Tabel 2.b NEN 9997-1 worden afgeleid, is een hoge nauwkeurigheidsklasse gewenst. Het is in slappe grondlagen met lage conusweerstand extra moeilijk om aan de eisen van klassen 1 en 2 te voldoen. Dit in tegenstelling tot grondsoorten met hoge conusweerstand. Het bij Fugro gehanteerde meetsysteem voor sonderen is bijzonder nauwkeurig door strikte kwaliteitscontroles en calibraties. Fugro sonderingen vallen dan ook standaard in klasse 2. Klasse 1 sonderingen dienen alleen voor calibratiedoeleinden en wetenschappelijk onderzoek. Bij routinematige sonderingen kunnen de specificaties van klasse 1 sonderingen alleen door aanvullende maatregelen worden benaderd.
MB01
datum: 01-04-2012
4-4
Wrijvingsweerstand,fs [MPa] .0 .1
8
.3 10
12
.4 14
16
.5 18
20
10 22
24
8
6
26
28
CPT data classificatie - indicatief
Wrijvingsgetal,Rf [%] 4 2 0
Classificatie gebaseerd op genormaliseerde conusweerstand en wrijvingsgetal. (Robertson 1990, NL corr.) Geldig onder grondwaterpeil.
30
1 0.68 0 Diepte t.o.v. NAP [m]
UNIPLOT 05.10.nl / QcFsClass-N3.cmd / 2010-03-26 13:58:55
2
0 2 4 6 Conusweerstand,qc [MPa]
.2
2.00 m voorgeboord -1
ASFALT
0.48
PUINGRANULAAT
0.23
ZAND
-1.32 2
-2
(4) KLEI, siltig / LEEM
-3
(6) ZAND, zwak siltig tot siltig (6) ZAND, zwak siltig tot siltig
-4 -5 1 -6 -7 -8 2
-9
(6) ZAND, zwak siltig tot siltig
-10 -11 -12 -13 2
-14
2 -15 -16 -17 3009-0358-000
-18 -19 -20 -21 -22 -23 -24 -25 -26 -27 -28 -29 -30 -31 -32
DKM1 - 1
Opg. : Get. :
SC/PAD HUTTENW
d.d. d.d.
15-Feb-2010 2010-03-26
conus : F7.5CKE2HA/B MV = NAP +0.68 m
SONDERING MET PLAATSELIJKE KLEEFMETING RECONSTRUCTIE ZANDWIJKSINGEL TE WOERDEN
X = 120280.7 Y = 455648.5
Sondering volgens norm NEN 5140, klasse2 2 conustype cylindrisch elektrisch, 1500 mm afwijking van de vertikaal
Opdr. Sond.
3009-0358-000 DKM1
. /
,
! "#0
& !
. /
, , !1#2 0 3 !"
$
7 8 )4*
! "#$% & !
#
1 ? G%(
'( )*
1!
, -
+
"
% "?
H H H H
> >
I+ I+ I+ I+
# J !; + + # J !;
1 , #, #, 1 ,
1 , ", ", 1 ,
H I+ H I+
# J !; +
1 , #,
1 , ",
H I+
# J !;
1 ,
H I+
5&
4 , > : >
' ? :@
"" ""
'4
628 : &6* )
26 4 '*27 *86 +
( -
% > &E D
(
56 A ?B F
*'6)8956 5)66(&6*8 :
.895'8 :6) *6 .462 6
CD @D
' %
" , 1, 6 < %<1 " %= 1 ; %=# !0 /; , ! " ;!!1
4 " ' "
# ;1!
5&
+
#,
1 , ",
H I+
# J !;
1 ,
1 ,
H I+
# J !;
1 ,
1 ,
H I+
# J !;
1 ,
1 ,
. /
,
! "#0
& !
. /
, , !1#2 0 3 !"
$
7 8 )4*
! "#$% & !
#
1 ? G%(
'( )*
1!
, -
+
"
% "? >
+ # J !;
#, 1 ,
H I+
# J !;
1 ,
H I+
#
H I+
# J !;
", 1 ,
1 ,
>
H I+ H I+
H I 5)68#
5&
4 , > : >
' ? :@
"" ""
'4
628 : &6* )
26 4 '*27 *86 +
( -
% > &E D
(
56 A ?B F
*'6)8956 5)66(&6*8 :
.895'8 :6) *6 .462 6
CD @D
' %
" , 1, 6 < %<1 " %= 1 ; %=# !0 /; , ! " ;!!1
4 " ' "
# ;1!
5&
1 ,
)66& 1 ,
1 ,
1 , ? )66&
H I+
# J !;
1 ,
1 ,
H I+
# J !;
1 ,
1 ,
H I+
# J !;
1 ,
1 ,
2 3
0
! "#4
& !
2 3
0 0 !5#. 4 6 !"
$
+ , )7*
! "#$% & !
#
5 ? G%(
'( )*
5!
0 1
+, -.
"
+)
*
/ % "?
/ # J !; /
#0 5 0 #0
H I/
# J !;
5 0
"0 5 0 "0
>
H I/ H I/ H I/
>
8&
7 0 > - >
' ? -@
"" ""
'7
9., - &9* )
.9 7 '*.+ *,9 /
( 1
% > &E D
(
89 A ?B F
*'9),:89 8)99(&9*, -
2,:8', -9) *9 279. 9
CD @D
' %
" 0 50 9 < %<5 " %= 5 ; %=# !4 3; 0 ! " ;!!5
7 " ' "
# ;5!
8&
5 0
! 6+ .0 + ,
52 1 #
+
7 0 % &) % ))
$
% %%
; )
-# %%
*
-% ;& -% *& -% A& -# #&
&
-$ %%
-$ #&
'
+,
" #*-$-$%#%
-$ ;&
!" #$%$&& &' (" )**&*# *)
/8 9,
, :
*#%)
+ 7< =
<7
4
7< 0 +
>9 <0 +
> 9 < =? 4 4: @ < 0 +
8 0
6
7< 0 +
>9 <
: <0 +
:+ <
: <0 +
:+ < 0 +
7< 0 +
><
7< 0 +
><
8
7
7<
9 +8
7
7<
9
1 .0 + , 52" % &) ./0 + , 1 2" $)%
3
./0 + , 1 2" ./0 + , 1 2"
4 5 .0 + , 0 + "
52"
! " 6+ .0 + ,
52 1
+
7 0 % ;A
#
% %%
-% %$
+ 4 7< 0 + > 9 < 0 + : < =? 4 8 0
$
/8 9, 8 0
<0 +
, : <0 +
:+ < 0 +
*#%)
4: @ < =
7 <0 +
6
8
7
7<
-% &$
;
-# %%
)
: < =? 4
:+ < + 4 =
-# ;$
: < + 4
:+ <
7< 0 +
*
-$ %%
&
+,
-% B$
" #*-$-$%#%
7 <0 +
: 8
7
7< =? +
9 >< 0 +
:+ <
9
-$ &$
!" #$%$A% )* (" )**&&; *$
1 .0 + , 52" % ;A ./0 + , 1 2" #B%
3
./0 + , 1 2" ./0 + , 1 2"
4 5 .0 + , 0 + "
52"
! 6+ .0 + ,
52 1
+
7 0 % ))
7< 0 +
#
% %%
, :
*#%)
>9 < + 48 0
< =? 4 4: @ < 7
4
-% $&
-# %%
$
-% *&
;
-% A&
)
-# #&
-# '&
-$ %%
& -$ *&
" #*-$-$%#%
7< 0 + : <0 + : <0 +
*
+,
/8 9,
+
!" #$%$*& ;$ (" )**'%' A'
> 9 < =? 4 8 0 8 0
<
< =? 4 =
:+ < 0 +
7< 0 +
><
7< 0 +
>< 0 +
1 .0 + , 52" % )) ./0 + , 1 2" $
%$+
+6
7 <7 +8
7
:+ <
9
7<
3
8
7
7< ? +
4 9
./0 + , 1 2" ./0 + , 1 2"
4 5 .0 + , 0 + "
52"
! # 6+ .0 + ,
52 1
+
7 0 -% %&
# $ ; )
-# %%
-% )& -% A& -# %& -# $&
: < =? 4 8 0 :: 7
*
, :
*#%)
< =? 4 4: @ < 7
<0 +
:+ < =? 4 =
4
7 <
9
6
: <0 + 7< 0 +
-$ %%
/8 9,
+ 4 7< 0 + > 9 < + 4 8 0
8 0
<0 + >< 0 +
= :+ <
7 < =? 4 /8 :68
7
7<
9
9
&
-; %%
+,
-; %&
" #*-$-$%#%
!" #$%$'# A$ (" )**'$) );
1 .0 + , 52" -% %& ./0 + , 1 2" A%
3
./0 + , 1 2" ./0 + , 1 2"
4 5 .0 + , 0 + "
52"
DOORSNEDE 1
DOORSNEDE 2
GEOMETRIE – DOORSNEDE 1 & 2 RECONSTRUCTIE ZANDWIJKSINGEL TE WOERDEN
Opdr. : Bijl. :
3009-0358-000 2
BEREKENINGSRESULTATEN – DOORSNEDE 1 RECONSTRUCTIE ZANDWIJKSINGEL TE WOERDEN
Opdr. : Bijl. :
3009-0358-000 3.1
BEREKENINGSRESULTATEN – DOORSNEDE 2 RECONSTRUCTIE ZANDWIJKSINGEL TE WOERDEN
Opdr. : Bijl. :
3009-0358-000 3.2
DOORSNEDE 1 Uitgangspunten • Grondprofiel op basis van sondering DKM3. In verband met de aangetroffen kleilaag tot NAP -6,0 m wordt het begin van het ankerlichaam van de ankers gemodelleerd op NAP -7,0 m. • Ankerniveau: NAP -0,25 m. • Hart op hart afstand ankers: 3,0 m. • Ankerhoek α aangehouden op 45°. Een flauwere hoek resulteert in een lagere waarde voor de verticale belasting van de damwanden, echter ook in beduidend langere ankers. • Toepassing van Leeuwankers type 800 (d = 0,20 m). Formules Anker dient te voldoen aan: Waarin:
Ra;d Pd
R a;d ≥ Pd = =
R a;d = R a γ a
Rekenwaarde houdkracht: Waarin: In dit geval
γa γa
houdkracht anker [kN] rekenwaarde van de ankerbelasting [kN]
= =
partiële factor voor de weerstand van voorgespannen ankers [-] 1,35 (conform NEN 9997-1 tabel A.12 bij geen controleproef)
R a = π ⋅ d ⋅ Llichaam ⋅ τ
Houdkracht anker: Waarin:
d = Llichaam = τ =
Rekenwaarde ankerbelasting: Waarin:
Pmax
=
diameter ankerlichaam [m] lengte ankerlichaam [m] wrijvingskracht langs het ankerlichaam [kN/m²]
Pd = 1,10 ⋅ Pmax ankerbelasting uit D-Sheet Piling [kN]
Ontwerp ankers Uit D-Sheet Piling volgt dat Pmax 69,42 kN per strekkende meter damwand bedraagt. Bij een h.o.h.-afstand van de ankers van 3m resulteert dit in een belasting van 208,26 kN per anker. Rekenwaarde ankerbelasting:
Pd = 1,10 ⋅ Pmax = 1,10 ⋅ 208,26 = 229,09kN
Lengte ankerstang Lst tot aan ankerlichaam: Lst = (7 − 0,25 ) sin( 45) = 9,55m Wrijvingskracht langs ankerlichaam:
τ = 0,015 ⋅ q c = 0,015 ⋅ 5000 = 75kN / m¹
Minimale lengte ankerlichaam te bepalen wanneer Ra;d = Pd. Llichaam =
Pd 229,09 = ≈ 6,56m uitvoeren als 6,6 m (π ⋅ d ⋅ τ ) γ a (π ⋅ 0,20 ⋅ 75 ) 1,35
Rekenwaarde houdkracht anker: Toetsing anker:
R a;d =
Ra
γa
=
π ⋅ d ⋅ Llichaam ⋅ τ π ⋅ 0,2 ⋅ 6,6 ⋅ 75 = ≈ 230,38kN 1,35 γa
R a;d ≥ Pd 230,38 kN > 229,09 kN
ONTWERP ANKERS – DOORSNEDE 1 RECONSTRUCTIE ZANDWIJKSINGEL TE WOERDEN
Opdr. : Bijl. :
3009-0358-000 4.1
DOORSNEDE 2
Uitgangspunten • Grondprofiel op basis van sondering DKM1. In verband met de aangetroffen kleilaag tot NAP -2,5 m wordt het begin van het ankerlichaam van de ankers gemodelleerd op NAP -3,5 m. • Ankerniveau: NAP -0,25 m. • Hart op hart afstand ankers: 3,0 m. • Ankerhoek α aangehouden op 30°. • Toepassing van Leeuwankers type 800 (d = 0,20 m). Formules Anker dient te voldoen aan: Waarin:
Ra;d Pd
R a;d ≥ Pd = =
R a;d = R a γ a
Rekenwaarde houdkracht: Waarin: In dit geval
γa γa
houdkracht anker [kN] rekenwaarde van de ankerbelasting [kN]
= =
partiële factor voor de weerstand van voorgespannen ankers [-] 1,35 (conform NEN 9997-1 tabel A.12 bij geen controleproef)
R a = π ⋅ d ⋅ Llichaam ⋅ τ
Houdkracht anker: Waarin:
d = Llichaam = τ =
Rekenwaarde ankerbelasting: Waarin:
Pmax
=
diameter ankerlichaam [m] lengte ankerlichaam [m] wrijvingskracht langs het ankerlichaam [kN/m²]
Pd = 1,10 ⋅ Pmax ankerbelasting uit D-Sheet Piling [kN]
Ontwerp ankers Uit D-Sheet Piling volgt dat Pmax 58,55 kN per strekkende meter damwand bedraagt. Bij een h.o.h.-afstand van de ankers van 3m resulteert dit in een belasting van 175,65 kN per anker. Rekenwaarde ankerbelasting:
Pd = 1,10 ⋅ Pmax = 1,10 ⋅ 175,65 = 193,22kN
Lengte ankerstang Lst tot aan ankerlichaam: Lst = (3,50 − 0,25 ) sin(30) = 6,50m Wrijvingskracht langs ankerlichaam:
τ = 0,015 ⋅ q c = 0,015 ⋅ 5000 = 75kN / m¹
Minimale lengte ankerlichaam te bepalen wanneer Ra;d = Pd. Llichaam =
Pd 193,22 = ≈ 5,54m uitvoeren als 5,6 m (π ⋅ d ⋅ τ ) γ a (π ⋅ 0,20 ⋅ 75 ) 1,35
Rekenwaarde houdkracht anker: Toetsing anker:
R a;d =
Ra
γa
=
π ⋅ d ⋅ Llichaam ⋅ τ π ⋅ 0,2 ⋅ 5,6 ⋅ 75 = ≈ 195,48kN 1,35 γa
R a;d ≥ Pd 195,48 kN > 193,22 kN
ONTWERP ANKERS – DOORSNEDE 2 RECONSTRUCTIE ZANDWIJKSINGEL TE WOERDEN
Opdr. : Bijl. :
3009-0358-000 4.2
Project
Gemeente Woerden Aanbrengen damwand Zandwijksingel te Woerden
Onderwerp
Kostenraming
Prijspeil
sep-12 24-sep-12
Opdrachtgever
Datum Status Versie Projectnrummer
2 3009-0358-002 Omschrijving
2 GRONDWERK Verwerken Verwerken zand in lagen incl. verdichten (vaste m3) Leveren zand (losse m3) Doorfrezen van bestaande grond. 3 DRAINAGE EN BEMALING Aanbrengen PVC drainage buis ø100 mm, met polypropyleenomhulling 450 µm Aanbrengen, instandhouden en verwijderen open bemaling 4 DAMWAND Aanbrengen damwandplanken AU 14, lengte 7,5 m (75 stuks) incl. aan en afvoer van de dragline Aanbrengen gording HE300A Leverantie damwandplanken AU 14 (75 stuks, dubbele plank) Leverantie gording HE300 A Leveren en aanbrengen van Leeuwankers type 800; Scherm 1, lengte 90 m: h.o.h. 3,00 m; lengte anker 16,15 m; lengt grout 6,6 m Scherm 2, lengte 22 m: h.o.h. 3,00 m; lengte anker 12,10 m; lengt grout 5,60 Branden c.q. boren van de gaten t.b.v. doorvoer ankers incl. bevestigen van de ankerstoel Aansluiting damwand op bestaande beschoeiing Aanbrengen en leverantie van L profielen t.b.v. aanbrengen hardhouten planken Leverantie en aanbrengen hardhouten planken op bovenzijde damwand Leverantie en aanbrengen hardhouten planken aan voorzijde damwand Vervoer dragline op het werk over draglineschotten ca. 120 m Huur draglineschotten, 12 stuks Aan en afvoer draglineschotten 7 BIJKOMENDE VOORZIENINGEN Inrichten, instand houden en opruimen werkterrein Inrichten, instand houden en opruimen depot Aanbrengen tijdelijke rijbaan van stalen rijplaten, lengte 130 m dubbelspoor Huur stalen rijplaten, 60 stuks Aan - en afvoer stalen rijplaten Aan- en afvoer overig materieel Tijdelijke verkeersmaatregelen Toepassen bouwhek Toepassen boombescherming Aanvoer, aanbrengen en koppelen ponton. Huur ponton. Demonteren en afvoeren ponton. Mobilisatiekosten t.b.v. aanbrengen ankers 8 BIJKOMENDE WERKZAAMHEDEN Vervaardigen werkplan Opstellen bemalingsplan Maken berekeningen en tekeningen ankerstoelen en gordingen Beproeven van de schroefinjectieankers Subtotaal 1 Eenmalige kosten (5% van subtotaal) UK, AK en W&R (18% van subtotaal) Bijdrage RAW (0,15% van subtotaal) Totale directe kosten Onvoorzien (10% van directe kosten) Totale uitvoeringskosten CAR/leges Subtotaal 2 Toezicht/directievoering Totaal excl. btw
Eenheid
Prijs per eenheid [Euro]
m3 m3 are
€ € €
1,50 11,50 17,50
1.250 € 1.475 € 5,0 €
1.875,00 16.962,50 87,50
m
€
14,00
125 €
1.750,00
EUR
€
2.500,00
1 €
2.500,00
m
€
150,00
112,5 €
16.875,00
m ton ton EUR
€ € € €
27,50 930,00 930,00 52.700,00
112,5 87,64 10,08 1,00
€ € € €
3.093,75 81.505,20 9.374,40 52.700,00
stuks
€
25,00
38,00 €
950,00
stuks stuks
€ €
250,00 10,50
2,00 € 168,00 €
500,00 1.764,00
m m EUR EUR EUR
€ € € € €
13,80 10,00 300,00 350,00 350,00
225,00 112,50 1 1 1
€ € € € €
3.105,00 1.125,00 300,00 350,00 350,00
EUR EUR EUR
€ € €
1.000,00 500,00 300,00
1 € 1 € 1 €
1.000,00 500,00 300,00
EUR EUR EUR EUR m stuks EUR EUR EUR keer
€ € € € € € € € € €
450,00 350,00 250,00 500,00 8,50 50,00 1.250,00 1.800,00 1.250,00 3.000,00
1 1 1 1 140 4 1 1 1 1
EUR EUR EUR EUR
€ € € €
750,00 1.500,00 1.000,00 9.000,00
1 1 1 1
5,00% 18,00% 0,15%
Hoeveelheid
Prijs totaal [Euro]
€ € € € € € € € € €
450,00 350,00 250,00 500,00 1.190,00 200,00 1.250,00 1.800,00 1.250,00 3.000,00
€ 750,00 € 1.500,00 € 1.000,00 € 9.000,00 € 219.457,35 € 10.972,87 € 39.502,32 € 329,19 € 270.261,73
10,00%
€ 27.026,17 € 297.287,90
2,00%
€ 5.405,23 € 302.693,13 € 6.800,00 € 309.493,13
Project
Gemeente Woerden Aanbrengen damwand Zandwijksingel te Woerden
Onderwerp
Kostenraming
Opdrachtgever
Uitgangspunten: Er is geen conservering van de damwand meegenomen. Verwijderen struiken langs de waterzijde is niet meegenomen. Verwijderen bestaande damwand is niet meegenomen. Verwijderen straatmeubilair en bebording is niet meegenomen. Het eventueel verwijderen van slib in de watergang is niet meegenomen. Het aanbrengen van de leeuwankers vanaf de waterzijde (van ponton). Inzaaien talud is niet meegenomen. Verder geen voorbereidingskosten meegenomen. Verder geen aanvullende onderzoekskosten meegenomen. Verder geen kosten meegenomen m.b.t. de eventuele omleiding. Verder geen kosten meegenomen m.b.t. eventuele vergunningen.
