VERBINDINGSGEBOUW KIEVIT TE MEPPEL

FUGRO GEOSERVICES B.V. Geo-Advies Oost-Nederland

GEOTECHNISCH ONDERZOEK EN FUNDERINGSADVIES betreffende

VERBINDINGSGEBOUW KIEVIT TE MEPPEL Opdrachtnummer: 6014-0163-000

Opdrachtgever

:

Feenstra Adviseurs Postbus 223 6920 EW Duiven

Datum grondonderzoek

:

21 oktober 2014

Projectleider

:

drs. O. Duizendstra Senior Projectleider

Opgesteld door

:

S.I.L. Stoffels MSc Adviseur Geotechniek

VERSIE

DATUM

1

3 november 2014

2

5 november 2014

OMSCHRIJVING WIJZIGING

wijziging maaiveldniveau en draagkracht sonderingen R-0087-D76 en D77

FILE: 6014-0163-000_31.R01V02.docx. Kantoor: Ringoven 37, 6826 TP Arnhem, Tel.: 026-3698444, www.fugro.nl Onderdeel van de Fugro Groep met vestigingen over de hele wereld.

PARAAF PROJECTLEIDER

ODA

INHOUDSOPGAVE

Blz.

1.

ALGEMENE TOELICHTING 1.1. Inleiding 1.2. Projectomschrijving

1 1 1

2.

GEOTECHNISCH ONDERZOEK EN BODEMGESTELDHEID

2

3.

FUNDERINGSADVIES 3.1. Algemeen 3.2. Uitgangspunten 3.3. Op druk belaste palen 3.4. Op trek belaste palen 3.5. Aandachtspunten met betrekking tot risico’s voor de belendingen

3 3 3 3 8 10

4.

UITVOERING 4.1. Avegaarpalen 4.2. Stalen buispalen

12 12 12

BIJLAGEN

Nr.

Geotechnisch onderzoek - Rapportage Geotechnisch Veldwerk Funderingsadvies - Berekening negatieve kleef - Berekening en toetsing rekenwaarde netto draagkracht Uitvoering - "Uitvoering Avegaarpalen en Buisschroefpalen" - "Uitvoering Heiwerk Stalen Buispalen"

A1 A2

1.

ALGEMENE TOELICHTING

1.1. Inleiding Op 2 oktober 2014 ontving Fugro GeoServices B.V. te Arnhem van Feenstra Adviseurs te Duiven de opdracht voor het uitvoeren van een geotechnisch onderzoek alsmede het uitbrengen van een funderingsadvies voor het project “Verbindingsgebouw Kievit te Meppel”. De resultaten van dit onderzoek zijn gebaseerd op de opdracht en de in het rapport beschreven uitgangspunten. Fugro neemt geen verantwoordelijkheid voor de juistheid van andere dan door ons gerapporteerde conclusies en interpretaties. De gerapporteerde resultaten van het geotechnisch onderzoek mogen slechts worden gehanteerd voor het doel zoals in de opdracht is beschreven. Op de projectlocatie is in het verleden door diverse partijen een grondonderzoek uitgevoerd. De sonderingen die van toepassing zijn op de nieuwbouw (R-0087-D76 en D77 van Fugro en 12-3083-D04 van Koops Grondmechanica) zijn door de opdrachtgever verstrekt en zijn verwerkt in voorliggend funderingsadvies. Fugro staat niet in voor de juistheid en/of volledigheid van informatie en gegevens van derden. Dit rapport bevat: - een korte projectomschrijving; - een beschrijving van het uitgevoerde geotechnisch onderzoek en de bodemgesteldheid (hoofdstuk 2); - een funderingsadvies en berekening van de draagkracht (hoofdstuk 3); - aanbevelingen met betrekking tot de uitvoering (hoofdstuk 4). 1.2. Projectomschrijving De projectlocatie is gelegen aan de Oliemolenweg te Meppel. Het plan betreft de nieuwbouw van een verbindingsgebouw. De nieuwbouw grenst aan de noord- en de zuidzijde direct aan bestaande bebouwing, industriehallen. Het betreffen staalconstructies (geen metselwerk) die op palen zijn gefundeerd. Het peil van de nieuwbouw zal gelijk zijn aan dat van de bestaande bebouwing, hetgeen overeenkomt met circa NAP +1,6 m. Het voornemen is de nieuwbouw deels te funderen op stalen buispalen en deels op avegaarpalen. De stalen buispalen worden geïnstalleerd in het gebied grenzend aan de bestaande bebouwing om zo ondermijning van het draagvermogen van de bestaande palen te voorkomen. Dit principe is vaker toegepast op de projectlocatie. Het heiwerk van de stalen buispalen is volgens opgave van de opdrachtgever destijds soepel verlopen, waarbij er geen schade is opgetreden aan de belendingen. Bovenstaande gegevens zijn door de opdrachtgever verstrekt. Voor nadere gegevens omtrent de constructie verwijzen wij u naar de berekeningen en tekeningen van de constructeur. 6014-0163-000_31.R01V02.docx

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 1

2. GEOTECHNISCH ONDERZOEK EN BODEMGESTELDHEID De resultaten van het geotechnisch onderzoek, eventuele afwijkingen van de opdracht en opmerkingen zijn gepresenteerd in de bijlage “Rapportage Geotechnisch Veldwerk”. De maaiveldniveaus ter plaatse van de sondeerlocaties varieerden ten tijde van het onderzoek van NAP +1,52 m tot NAP +1,34 m. Op basis van het geotechnisch onderzoek kan de bodemgesteldheid globaal worden geschematiseerd zoals in tabel 2-1 is weergegeven. tabel 2-1: Globale bodemgesteldheid Diepte in m t.o.v. NAP

Bodembeschrijving

+1,5 à +1,3

tot

ca. 0,0

ZAND

toplaag, plaatselijk met puinresten

ca. 0,0

tot

-3,5 à -5,5

ZAND/KLEI

vermoedelijk geroerd materiaal bestaande uit zand, klei, plaatselijk puin, plaatselijk humeus tot veen

-3,5 à -5,5

tot

-12,5 à -13,0

ZAND

matig vast tot vast gepakt, plaatselijk bovenin los gepakt en doorsneden met siltige zandlaagjes

-12,5 à -13,0

tot

-15,5 à -16,5

KLEI

-15,5 à -16,5

tot

-18,5 à -19,0

ZAND

-18,5 à -19,0

matig vast tot vast gepakt, plaatselijk bovenin doorsneden met kleiige zandlaagjes

Maximaal verkende diepte

Tijdens de uitvoering van het grondonderzoek is de grondwaterstand aangetroffen op circa 1,5 m beneden maaiveld, hetgeen overeenkomt met circa NAP 0,0 m tot NAP -0,1 m. Deze grondwaterstand is een éénmalige opname en bedoeld als een oriënterend gegeven. De grondwaterstand kan in de tijd fluctueren onder invloed van de weersgesteldheid en de seizoenen. Opmerking Ter plaatse van de sonderingen R-0087-D76 en D77 is in 1994 een maaiveldniveau ingemeten op NAP +0,08 m en NAP +0,04 m en een vloerpeil op NAP +0,07 m. Het vloerpeil bedraagt echter circa NAP +1,6 m. Conform opgave van de opdrachtgever is het maaiveldniveau en het vloerpeil nooit opgehoogd en betreft het een onjuiste inmeting van het maaiveldniveau ter plaatse van de betreffende sonderingen. Op basis van deze informatie mag worden verondersteld dat het maaiveldniveau ter plaatse van D76 en D77 in werkelijkheid circa NAP +1,5 m heeft bedragen. Deze aanname kan verder worden onderbouwd doordat de bovenkant van de diepe kleilaag op alle locaties wordt aangetroffen op circa NAP -12,5 à -13,0 m. Bij D76 en D77 wordt deze echter aangetroffen op circa NAP -14,5 m, hetgeen ter plaatse van deze projectlocatie niet in lijn der verwachting ligt. Op basis van bovenstaande argumenten is er in voorliggend funderingsadvies rekening mee gehouden dat het maaiveldniveau ter plaatse van D76 en D77 circa NAP +1,5 m bedraagt. 6014-0163-000_31.R01V02.docx

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 2

3. FUNDERINGSADVIES 3.1. Algemeen Gezien de aangetroffen bodemgesteldheid en de aard van de bebouwing komt voor dit project een fundering op palen in aanmerking. Op verzoek van de opdrachtgever is uitgegaan van de toepassing van avegaarpalen en stalen buispalen. Deze funderingsoplossingen zijn in navolgende paragrafen nader uitgewerkt. Het funderingsadvies voor dit project is opgesteld conform de norm geotechniek NEN 99971. Het mede op basis van dit advies gemaakte funderingsontwerp dient achteraf te worden getoetst aan de geldende geotechnische normen. In het ontwerpstadium zijn in het algemeen geen gedetailleerde gegevens beschikbaar met betrekking tot het palenplan, de exacte paalbelastingen, de gebouwstijfheid en de vervormingseisen. Derhalve wordt in dit stadium van het project volstaan met de toetsing van de uiterste grenstoestand (UGT) type B op sterkte. Voor de meeste paaltypen is deze grenstoestand veelal maatgevend, zodat hiermee ook de andere grenstoestanden worden ondervangen. Voor de paalfundering is uitgegaan van verticaal, centrisch en op druk belaste palen. Momenten en horizontale belastingen zijn niet beschouwd. 3.2. Uitgangspunten Voor de uitwerking van het funderingsadvies voor dit project zijn de volgende door de opdrachtgever verstrekte uitgangspunten gehanteerd: - De rekenwaarde (UGT) voor de paalbelasting vanuit de constructie (Fc;d) bedraagt maximaal 850 kN op druk. - Ter plaatse van de windverbanden in de gevels worden de palen tevens op trek belast. De rekenwaarde voor de paalbelasting op trek bedraagt, indien haalbaar, maximaal 200 kN. - De h.o.h. afstand van de trekpalen bedraagt tenminste 3,0 m. - Het PEIL van de nieuwbouw bedraagt circa NAP +1,6 m. - Het terrein zal niet significant worden opgehoogd of ontgraven. 3.3. Op druk belaste palen Voor het funderingsadvies voor op druk belaste palen is voor diverse schachtafmetingen avegaarpalen en stalen buispalen op gekozen paalpuntniveaus de rekenwaarde van de draagkracht van de palen bepaald. De resultaten van deze berekeningen zijn weergegeven in respectievelijk tabel 3-1 en tabel 3-2.

6014-0163-000_31.R01V02.docx

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 3

tabel 3-1: Paalpuntniveaus en rekenwaarden van de paaldraagkracht voor avegaarpalen Sondering nr.

Maaiveldhoogte in m t.o.v. NAP

Rnet;d in kN avegaarpalen

Paalpuntniveau in m t.o.v. NAP Ø 500 mm

R-0087-D76

R-0087-D77

12-3083-D04

DKM1

DKM2

DKM3

DKM4

DKM5

DKM6

DKM7

+0,08*

+0,04*

+1,19

+1,44

+1,34

+1,40

+1,42

+1,38

+1,44

+1,34

6014-0163-000_31.R01V02.docx

Ø 550 mm

Ø 600 mm

-10,0*

760

910

1050

-10,5*

850

1000

1175

-11,0*

830

990

1150

-11,5*

970

1150

1325

-10,0*

440

530

630

-10,5 à -11,0*

610

740

870

-11,5*

760

910

1075

-8,5

730

870

1000

-9,0

770

910

1050

-9,5

790

940

1000

-10,0

790

920

1050

-8,5

570

680

800

-9,0

540

650

770

-9,5

750

910

1075

-10,0

910

1075

1250

-8,5

690

830

990

-9,0

850

1000

1175

-9,5

870

1025

1200

-10,0

1125

1325

1500

-8,5

500

620

750

-9,0

680

820

960

-9,5

730

870

1000

-10,0

810

980

1100

-8,5

610

740

890

-9,0

600

720

860

-9,5

610

730

870

-10,0

790

930

1100

-8,5

590

670

780

-9,0

590

690

800

-9,5

590

690

810

-10,0

590

700

810

-8,5

680

810

950

-9,0

710

840

980

-9,5

870

1025

1225

-10,0

1050

1250

1450

-8,5

550

680

810

-9,0

640

760

890

-9,5

670

800

930

-10,0

760

920

1075

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 4

Sondering nr.

DKM8

DKM9

DKM10

DKM11

DKM12

Maaiveldhoogte in m t.o.v. NAP +1,43

+1,47

+1,41

+1,52

+1,45

Rnet;d in kN Schroefpaal avegaar


Ø 550 mm

Ø 600 mm

-8,5

820

1000

1175

-9,0

980

1175

1350

-9,5

980

1150

1275

-10,0

950

1125

1300

-8,5 à -9,0

670

820

1000

-9,5

840

940

1100

-10,0

800

950

1100

-8,5

720

860

950

-9,0

700

840

990

-9,5

730

870

1025

-10,0

760

900

1050

-8,5 à -9,0

880

1050

1275

-9,5

960

1125

1275

-10,0

910

1075

1225

-8,5 à -9,0

620

770

960

-9,5

970

1150

1300

-10,0

950

1125

1300

Opmerkingen bij de tabel: Rc;net;d = rekenwaarde van de netto draagkracht van de paal, rekening houdend met negatieve kleef ( = Rc;d - Fnk;d). …à… = traject van mogelijke paalpuntniveaus. * = in de tabel zijn de niveaus genoemd zoals deze staan weergegeven in de sondeergrafiek. In werkelijkheid ligt het maaiveldniveau echter circa 1,5 m hoger. Dat wil zeggen dat een paalpuntniveau van bijvoorbeeld NAP -10,0 m in werkelijkheid circa NAP -8,5 m zal zijn. tabel 3-2: Paalpuntniveaus en rekenwaarden van de paaldraagkracht voor stalen buispalen Sondering nr.


Paalpuntniveau in m t.o.v. NAP

Rnet;d in kN Stalen buispaal, geheid, gesloten punt Ø 355 mm

R-0087-D76

R-0087-D77

12-3083-D04

+0,08*

+0,04*

+1,19

6014-0163-000_31.R01V02.docx

Ø 406 mm

Ø 457 mm

-10,0*

710

900

1100

-10,5*

830

1050

1275

-11,0*

860

1075

1325

-11,5*

970

1225

1500

-10,0*

400

510

640

-10,5*

480

610

760

-11,0*, #

630

800

990

-11,5*

700

890

1100

-8,5

800

1025

1250

-9,0

770

970

1150

-9,5

820

1025

1250

-10,0

850

1050

1275

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 5

Sondering nr.

DKM1

DKM2

DKM3

DKM4

DKM5

DKM6

DKM7

DKM8

DKM9


+1,34

+1,40

+1,42

+1,38

+1,44

+1,34

+1,43

+1,47

6014-0163-000_31.R01V02.docx



Ø 406 mm

Ø 457 mm

-8,5

580

730

900

-9,0

580

730

890

-9,5

720

910

1100

-10,0

870

1075

1325

-8,5

690

910

1125

-9,0

860

1075

1325

-9,5

910

1125

1400

-10,0

1050

1350

1675

-8,5

510

640

770

-9,0

660

830

1000

-9,5

720

910

1100

-10,0

790

1000

1225

-8,5

490

630

780

-9,0

550

680

840

-9,5

620

760

920

-10,0

790

990

1175

-8,5

690

850

1025

-9,0

710

780

910

-9,5

620

770

940

-10,0

630

790

960

-8,5

720

900

1100

-9,0

770

960

1175

-9,5

900

1125

1375

-10,0

1050

1325

1625

-8,5

540

670

810

-9,0

640

800

960

-9,5

720

880

1050

-10,0

780

1000

1200

-8,5

780

980

1200

-9,0

930

1175

1450

-9,5

990

1225

1500

-10,0

1025

1300

1525

-8,5 #

480

650

860

-9,0

730

920

1125

-9,5

830

1025

1250

-10,0

870

1000

1175

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 6

Sondering nr.

DKM10

DKM11

DKM12


+1,52

+1,45



Ø 406 mm

Ø 457 mm

-8,5

660

840

1000

-9,0

730

870

1000

-9,5

730

900

1075

-10,0

810

980

1175

-8,5 #

680

860

1075

-9,0

900

1100

1375

-9,5

1000

1225

1375

-10,0

1000

1200

1425

-8,5

610

780

970

-9,0 #

980

1225

1450

-9,5

1000

1250

1525

-10,0

1050

1275

1500

Opmerkingen bij de tabel: Rc;net;d = rekenwaarde van de netto draagkracht van de paal, rekening houdend met negatieve kleef ( = Rc;d - Fnk;d). # = dit inheiniveau alleen toepassen bij sterk oplopende kalenders, anders ca. 0,25 à 0,50 m dieper niveau kiezen. * = in de tabel zijn de niveaus genoemd zoals deze staan weergegeven in de sondeergrafiek. In werkelijkheid ligt het maaiveldniveau echter circa 1,5 m hoger. Dat wil zeggen dat een paalpuntniveau van bijvoorbeeld NAP -10,0 m in werkelijkheid circa NAP -8,5 m zal zijn. In het werk dient nauwlettend gebruik te worden gemaakt van de heikalender.

Bij avegaarpalen wordt geadviseerd het paalpuntniveau van naast elkaar gelegen palen binnen een hart-op-hart-afstand van 8 x D gelijk te houden. Bij stalen buispalen wordt geadviseerd het verschil in paalpuntniveau van naast elkaar gelegen vakken bij voorkeur niet groter dan ca. 2,0 m te kiezen. Bij stalen buispalen met een voetplaat is bij de berekening van de draagkracht ervan uitgegaan dat de diameter van de voetplaat niet noemenswaardig groter is dan de schachtdiameter. De in de tabel gepresenteerde waarden voor de paaldraagkracht zijn grondmechanische waarden. Door de constructeur dient te worden gecontroleerd of de bijbehorende paalschachtspanningen toelaatbaar zijn. Hierbij kan als bijdrage voor de rekenwaarde van de negatieve kleef (Fnk;d) 60 kN per m1 paalomtrek worden gehanteerd. Voorbeeldberekeningen van de rekenwaarde van de negatieve kleef, netto draagkracht van een paal en de toetsing van UGT type B zijn gegeven in de bijlagen A1 en A2. Voor de berekening van de rekenwaarde van de maximale draagkracht en de toetsing van de UGT type B volgens 7.6.2.3 van NEN 9997-1 zijn de volgende uitgangspunten aangehouden: - Het project is geplaatst in geotechnische categorie 2. - Omdat in dit stadium van het ontwerp de stijfheid van de constructie nog niet exact bekend is, is de stijfheid van de constructie niet in rekening gebracht. Volgens tabel A.10a van NEN 9997-1 is voor de factoren ξ3 en ξ4 een waarde van 1,39 gehanteerd. 6014-0163-000_31.R01V02.docx

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 7

-

-

-

Bij de draagkrachtberekeningen is rekening gehouden met het optreden van negatieve kleef langs de paalschacht. Deze kan ontstaan door het optreden van zettingen in de samendrukbare lagen tot een diepte van NAP -3,5 à -5,5 m. Bij de draagkrachtberekeningen zijn de volgende paalfactoren aangehouden: avegaarpalen stalen buispalen = 0,8 1,0 αp = 0,006 0,01 αs = 1,0 1,0 β s = 1,0 1,0 Toetsing volgens de UGT type B houdt in dat voldaan moet worden aan: Fc;d < (Rc;d - Fnk;d). De vervormingsgrenstoestanden zijn, gezien de zeer geringe zakking van de palen onder invloed van de belasting, niet maatgevend.

3.4. Op trek belaste palen Voor het funderingsadvies voor op trek belaste palen is onderscheid gemaakt in middenpalen, randpalen en hoekpalen (zie figuur 3-1). Voor middenpalen is over het algemeen de massa van het grondmassief dat rondom de palen aanwezig is maatgevend voor de opneembare trekkracht. Voor randpalen en hoekpalen wordt geïnterpoleerd tussen middenpalen en alleenstaande palen. grondmassief

randpaal

hoekpaal

grondmassief middenpaal

grondmassief

Figuur 3-1: Principeschets rand-, hoek- en middenpalen (niet op schaal).

Voor het funderingsadvies voor op trek belaste palen is voor diverse schachtafmetingen avegaarpalen en stalen buispalen op gekozen paalpuntniveaus de rekenwaarde van de trekweerstand van de palen bepaald. Aangezien uitsluitend een aantal gevelpalen op trek worden belast en er geen sprake is van meerpaalspoeren, is de draagkracht op trek berekend volgens het principe van hoekpalen. De resultaten van deze berekeningen zijn weergegeven in respectievelijk tabel 3-3 en tabel 3-4. Opgemerkt wordt dat de berekeningen zijn uitgevoerd voor de maatgevende sonderingen langs de gevels: - R-0087-D77 meest ongunstige bodemopbouw - DKM10 gemiddelde bodemopbouw - DKM8 meest gunstige bodemopbouw

6014-0163-000_31.R01V02.docx

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 8

tabel 3-3: Paalpuntniveaus en rekenwaarden van de trekweerstand voor avegaarpalen Sondering nr.


Rt;d in kN avegaarpalen


Ø 550 mm

Ø 600 mm

R-0087-D77

+0,04*

-10,0* -10,5* -11,0* -11,5*

65 70 80 95

70 80 90 105

75 85 95 115

DKM8

+1,43

-8,5 -9,0 -9,5 -10,0

95 105 120 135

105 120 135 150

110 130 145 160

DKM10

+1,41

-8,5 -9,0 -9,5 -10,0

70 85 105 120

75 95 115 130

85 105 125 145

Opmerking bij de tabel: * = in de tabel zijn de niveaus genoemd zoals deze staan weergegeven in de sondeergrafiek. In werkelijkheid ligt het maaiveldniveau echter circa 1,5 m hoger. Dat wil zeggen dat een paalpuntniveau van bijvoorbeeld NAP -10,0 m in werkelijkheid circa NAP -8,5 m zal zijn. tabel 3-4: Paalpuntniveaus en rekenwaarden van de trekweerstand voor stalen buispalen Sondering nr.


Rt;d in kN stalen buispalen


Ø 406 mm

Ø 457 mm

R-0087-D77

+0,04*

-10,0* -10,5* -11,0* -11,5*

70 80 90 105

80 90 105 120

90 105 115 135

DKM8

+1,43

-8,5 -9,0 -9,5 -10,0

105 120 135 150

120 135 155 170

135 150 170 190

DKM10

+1,41

-8,5 -9,0 -9,5 -10,0

75 95 115 135

90 110 130 150

100 125 145 170

Opmerking bij de tabel: * = in de tabel zijn de niveaus genoemd zoals deze staan weergegeven in de sondeergrafiek. In werkelijkheid ligt het maaiveldniveau echter circa 1,5 m hoger. Dat wil zeggen dat een paalpuntniveau van bijvoorbeeld NAP -10,0 m in werkelijkheid circa NAP -8,5 m zal zijn. In het werk dient nauwlettend gebruik te worden gemaakt van de heikalender.

Hierbij zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: - Het project is geplaatst in geotechnische categorie 2. - Omdat in dit stadium van het ontwerp de stijfheid van de constructie nog niet exact bekend is, is de stijfheid van de constructie niet in rekening gebracht. Volgens tabel A.10a van NEN 9997-1 is voor de factoren ξ3 en ξ4 een waarde van 1,39 gehanteerd. - Vanwege een wisselende belasting is uitgegaan van γm;var;qc = 1,5 (trek-druk wisselbelasting). 6014-0163-000_31.R01V02.docx

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 9

-

-

Bij de draagkrachtberekeningen is de volgende paalfactor aangehouden: avegaarpalen stalen buispalen in zand 0,0045 0,007 αt = in klei/silt 0 0 αt = Voor het bepalen van het kluitgewicht is uitgegaan van een paalstramien van 3 m x 3 m. In de trekweerstand is het eigen gewicht van de paal niet meegerekend. Opgemerkt wordt dat op trek belaste palen over de gehele lengte dienen te worden gewapend. Dimensionering van de wapening valt buiten het kader van dit rapport.

De berekening van de draagkracht op trek voor paalgroepen is een iteratief proces. Het presenteren van een voorbeeldberekening is derhalve praktisch niet mogelijk. 3.5. Aandachtspunten met betrekking tot risico’s voor de belendingen Om beïnvloeding van de draagkracht van een bestaande paalfundering te voorkomen adviseren wij, bij toepassing van avegaarpalen met een gelijk of een hoger installatieniveau een minimale h.o.h. afstand van 4,5 x de nominale voetdiameter van de bestaande palen vermeerderd met 1,5 x de nominale voetdiameter van de nieuwe palen te hanteren. Indien de nieuwe palen dieper worden geïnstalleerd, adviseren wij een minimale h.o.h afstand van 6 x de nominale voetdiameter bestaande paal vermeerderd met 1,5 x de nominale voetdiameter nieuwe paal aan te houden. Om beïnvloeding van de draagkracht van de bestaande paalfundering te voorkomen adviseren wij, bij de toepassing van (inwendige geheide) stalen buispalen met een gelijk of een hoger installatieniveau een minimale h.o.h. afstand van 2 x de nominale voetdiameter van de bestaande palen vermeerderd met 2 x de nominale voetdiameter van de nieuwe palen te hanteren. Indien de nieuwe palen dieper worden geïnstalleerd, adviseren wij een minimale h.o.h. afstand van 3 x de nominale voetdiameter bestaande paal vermeerderd met 3 x de nominale voetdiameter nieuwe paal aan te houden. Bovenstaande richtlijnen zijn met name gebaseerd op de onderlinge beïnvloeding van het draagvermogen door grondverdringing. De richtlijnen komen in principe niet overeen met de invloedsgebieden bepaald aan de hand van grenswaarden volgens de meet- en beoordelingsrichtlijn SBR-A voor trillingsschade aan gebouwen. Het invloedsgebied, afgeleid van de grenswaarden uit van SBR-A, wordt bepaald door de 1% overschrijdingskans op schade. De afgeleide invloedsgebieden volgens de SBR-A zijn veelal groter dan de bovenstaande h.o.h. afstanden tussen bestaande en nieuwe palen. De invloedsgebieden of de overschrijdingskansen voor kleinere afstanden (hoger dan 1%) kunnen worden bepaald aan de hand van een trillingsrisicoanalyse. Desgewenst kan Fugro deze werkzaamheden uitvoeren. Bij kleinere h.o.h. afstanden kan het draagvermogen van de bestaande palen (sterk) in negatieve zin worden beïnvloed en kunnen ontoelaatbare vervormingen van de bestaande fundering optreden ten gevolge van zakkingen van de bestaande palen. Op de projectlocatie zijn belendingen aanwezig, staalconstructies die direct aan de nieuwbouw grenzen. Door het heiwerk van stalen buispalen zullen trillingen worden opgewekt. De invloed van deze trillingen op de belendingen is afhankelijk van onder meer de staat en funderingswijze van deze belendingen. Desgewenst kunnen door Fugro tijdens het heien de trillingen gemeten en op basis van de richtlijnen van de Stichting Bouw Research (SBR) geïnterpreteerd worden. 6014-0163-000_31.R01V02.docx

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 10

Teneinde de kans op gevolgschade door trillingen te beperken wordt bij de toepassing van (inwendig) geheide stalen buispalen geadviseerd te streven naar een zo hoog mogelijk paalpuntniveau. Om nazakkingen van de bestaande palen te voorkomen dient in ieder geval te worden gestreefd naar een paalpuntniveau gelijk aan of hoger dan dat van de bestaande palen. Overwogen kan worden een trillingsvrij paalsysteem toe te passen teneinde gevolgschade tijdens het heien te voorkomen.

6014-0163-000_31.R01V02.docx

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 11

4. UITVOERING 4.1. Avegaarpalen De avegaarpalen dienen te worden geïnstalleerd door een gerenommeerd en in dit paaltype gespecialiseerd bedrijf, bij voorkeur conform de KIWA beoordelingsrichtlijn BRL 2356 199206-01, bijlage A (''Werkwijze bij het vervaardigen van schroefpalen type avegaar'') en de Nederlandse voornorm NVN 6724, maart 2001, (“Voorschriften Beton –In de grond gevormde funderingselementen van beton of mortel”). Toezicht dient plaats te vinden op basis van CUR Aanbeveling 114 "Toezicht op de realisatie van paalfunderingen". Voor informatie en aanbevelingen met betrekking tot de wijze van uitvoering wordt verwezen naar de bijlage ''Uitvoering Avegaarpalen en Buisschroefpalen''. De kwaliteit van de geïnstalleerde paalschacht dient door middel van akoestische metingen te worden gecontroleerd. Fugro beschikt hiervoor over de benodigde apparatuur en expertise. 4.2. Stalen buispalen De stalen buispalen dienen te worden geïnstalleerd door een gerenommeerd, in dit paaltype gespecialiseerd bedrijf, conform KIWA beoordelingsrichtlijn BRL 1710 1996-07-01 “Het aanbrengen van stalen buissegmentpalen”. Toezicht dient plaats te vinden op basis van CUR Aanbeveling 114 "Toezicht op de realisatie van paalfunderingen". Voor informatie en aanbevelingen met betrekking tot de wijze van uitvoering wordt verwezen naar de bijlage "Uitvoering Heiwerk Stalen Buispalen".

6014-0163-000_31.R01V02.docx

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 12

FUGRO GEOSERVICES B.V.

RAPPORTAGE GEOTECHNISCH VELDWERK

Project

Verbindingsgebouw Kievit te Meppel

Opdrachtnummer

6014-0163-000

Opdrachtgever

Feenstra Adviseurs

Datum rapportage

28 oktober 2014

Postbus 223

Uitvoeringsperiode 21 en 22 oktober 2014

6920 EW Duiven Opgesteld door

J. Nikkels

Gecontroleerd door F. de Valk Projectleider

drs. O. Duizendstra

Documentnaam

6014-0163-000_21.KR01.doc

Deze rapportage bevat de resultaten van het geotechnisch veldwerk dat ten behoeve van bovengenoemd project door Fugro GeoServices B.V. is uitgevoerd. De gerapporteerde resultaten van dit onderzoek mogen slechts worden gehanteerd voor het doel zoals in de opdracht is beschreven. Tot deze rapportage behoren de volgende bijlagen: - Situatietekening - Sonderingen - Continu Elektrisch Sonderen - Legenda Terreinproeven en Grondsoorten 1. GEOTECHNISCH VELDWERK Het geotechnisch veldwerk voor dit project heeft bestaan uit 12 sonderingen met meting van de plaatselijke wrijvingsweerstand. Voor een verklaring van de op de situatietekening gebruikte tekens en symbolen wordt verwezen naar de bijlage "Legenda Terreinproeven en Grondsoorten". 2. COORDINATEN EN HOOGTE VAN ONDERZOEKSPUNTEN De hoogte en de coördinaten van de onderzoekslocaties zijn bepaald in NAP en RD. De maximale afwijking van de meting van de coördinaten bedraagt 10 cm, de maximale afwijking van de meting van de hoogte bedraagt 5 cm. Tijdens de uitvoering van het onderzoek zijn 2 nabijgelegen putten, aan de Oliemolenweg en een vloerpeil van de bestaande bebouwing ingemeten. De locaties met betreffende NAP-hoogtes zijn aangegeven op de situatietekening. De bijgevoegde situatietekening is gebruikt voor het aangeven van de onderzoekslocaties. De hoogtebepaling van de onderzoekslocaties is uitgevoerd met als doel de bodemopbouw te refereren aan een vaste referentiehoogte. Deze gegevens zijn niet geschikt voor andere doeleinden dan dit onderzoek.

6014-0163-000_21.KR01.doc

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 1

FUGRO GEOSERVICES B.V.

3. SONDEREN Het sonderen is uitgevoerd conform de vigerende richtlijnen en de NEN-EN-ISO 22476-1. Een beschrijving van de gevolgde meet- en registratiemethode is gegeven in de bijlage "Continu Elektrisch Sonderen". Wanneer de sonderingen gebruikt worden voor de toetsing van geotechnische constructies dient de aard en omvang van het grondonderzoek te voldoen aan 3.2.3 van NEN 9997-1. In verband met de mogelijke aanwezigheid van kabels en leidingen zijn alle sondeerlocaties tot 1,50 m minus maaiveld voorgeboord. De sonderingen DKM2 t/m DKM5, DKM7 t/m DKM10 en DKM12 zijn ter plaatse van de stelconverharding gemaakt, hiervoor zijn gaten gekernd. 4. (GROND)WATERSTAND Tijdens de uitvoering van het grondonderzoek zijn de grondwaterstanden in de sondeergaten van DKM5 en DKM8 op 1,5 m beneden maaiveld, hetgeen overeenkomt met circa NAP 0,0 m tot NAP -0,1 m. Deze grondwaterstanden zijn eenmalige opnames en bedoeld als een oriënterend gegeven. De grondwaterstand kan in de tijd fluctueren onder invloed van de weersgesteldheid en de seizoenen. 5. KWALITEITSBORGING Alle werkzaamheden zijn verricht in overeenstemming met het managementsysteem van Fugro GeoServices B.V. dat voldoet aan de NEN-ISO 9001:2008 en VCA ** 2008/05.

6014-0163-000_21.KR01.doc

Opdr. : Blz. :

6014-0163-000 2

Wrijvingsweerstand,fs [MPa] .0 .1

8

.3 10

12

.4 14

16

.5 18

20

10 22

24

8

6

26

28

Indicatieve bodembeschrijving

Wrijvingsgetal,Rf [%] 4 2 0 30

Hellingshoek α

Automatisch gegenereerd uit data van de sondering, geldig onder grondwaterpeil (Robertson 1990, NL corr.)

3

2 Diepte t.o.v. NAP [m]

UNIPLOT 05.26.nl / QcFsClass-R3.cmd / 2014-10-28 11:24:15

4

0 2 4 6 Conusweerstand,qc [MPa]

.2

1.44 1 1.50 m voorgeboord

Zand

-0.06

0 KLEI, siltig / LEEM 0 -1

VEEN KLEI, siltig / LEEM ZAND, zwak siltig tot siltig KLEI, siltig / LEEM ZAND, zwak siltig tot siltig

-2

-3 1

-4

ZAND, zwak siltig tot siltig ZAND, zwak siltig tot siltig

0 -5

1

-6

-7

-8 ZAND, zwak siltig tot siltig

-9

-10

1

-11 2 -12

-13 KLEI, zwak siltig tot siltig -14

KLEI, zwak siltig tot siltig KLEI, zwak siltig tot siltig

-15

KLEI, zwak siltig tot siltig

6014-0163-000

-16

3


-18 3

-19

-20

-21

-22

-23

-24

-25

-26

-27

-28

-29 -30 DKM1 - 1

Opg. : AS/MDH Get. : NIKKELSJ

d.d. 21-okt-2014 d.d. 28-okt-2014

Coord.: X=208096.7 m MV = NAP +1.44 m

Y= 523059.7 m Conus: CP15-CF75SN2

Systeem: RD Sondering volgens norm NEN-EN-ISO 22476-1 Toepassingsklasse 2. Test type TE1 1701-2718 Conustype: A = 1510 mm2 ; A = 19895mm2 c s

SONDERING MET PLAATSELIJKE KLEEFMETING VERBINDINGSGEBOUW KIEVIT TE MEPPEL

Opdr. Sond.

6014-0163-000 DKM1


8

.3 10

12

.4 14

16

.5 18

20

10 22

24

8

6

26

28



Hellingshoek α


3



4


.2

1.34

1 1.50 m voorgeboord

1.20

Gekernd - stelconplaat Zand

-0.16

0

1 3 -1

KLEI, siltig / LEEM ZAND, vast / ZAND, kleiig

-2

KLEI, siltig / LEEM KLEI, siltig / LEEM KLEI, siltig / LEEM

-3

KLEI, siltig / LEEM ZAND, siltig tot LEEM

-4

-5 3 -6 ZAND, zwak siltig tot siltig -7 2 -8

-9

ZAND, zwak siltig tot siltig

-10

-11 3


-12

-13 Grond, zeer stijf, fijnkorrelig KLEI, zwak siltig tot siltig

-14

KLEI, zwak siltig tot siltig -15 6014-0163-000

KLEI, zwak siltig tot siltig -16 3 -17

4 3

-18

4 4

-19

-20

-21

-22

-23

-24

-25

-26

-27

-28

-29 -30 DKM2 - 1


d.d. 21-okt-2014 d.d. 28-okt-2014

Coord.: X=208109.3 m MV = NAP +1.34 m

Y= 523066.0 m Conus: CP15-CF75SN2



Opdr. Sond.

6014-0163-000 DKM2



8

.3 10

12

.4 14

16

.5 18

20

10 22

24

8

6

26

28



Hellingshoek α


3



4


.2


1.26


-0.10

0

6 -1

KLEI, siltig / LEEM

-2 5

-3

ZAND, zwak siltig tot siltig KLEI, siltig / LEEM

-4 ZAND, siltig tot LEEM ZAND, zwak siltig tot siltig

-5

ZAND, siltig tot LEEM -6

-7 5

-8

-9


-10

-11

-12 5

-13

KLEI, zwak siltig tot siltig Grond, zeer stijf, fijnkorrelig KLEI, siltig / LEEM

-14 4 -15


5

6014-0163-000


-16


-18 5 -19

-20

-21

-22

-23

-24

-25

-26

-27

-28

-29 -30 DKM3 - 1

Opg. : AS/MDH Get. : VALKF

d.d. 21-okt-2014 d.d. 29-okt-2014

Coord.: X=208116.6 m MV = NAP +1.40 m

Y= 523069.6 m Conus: CP15-CF75SN2



Opdr. Sond.

6014-0163-000 DKM3


8

.3 10

12

.4 14

16

.5 18

20

10 22

24

8

6

26

28



Hellingshoek α


3



4


.2


1.28


-0.08

0

2 3 -1

2

KLEI, siltig / LEEM

3


-2

ZAND, siltig tot LEEM KLEI, siltig / LEEM

-3

ZAND, siltig tot LEEM -4

2

-5


ZAND, zwak siltig tot siltig KLEI, siltig / LEEM ZAND, zwak siltig tot siltig

-6

-7

-8 ZAND, zwak siltig tot siltig -9

2

-10 1 -11 ZAND, zwak siltig tot siltig

-12

-13

-14

Grond, zeer stijf, fijnkorrelig KLEI, zwak siltig tot siltig KLEI, siltig / LEEM

-15


6014-0163-000

1 -16

KLEI, zwak siltig tot siltig KLEI, siltig / LEEM ZAND, zwak siltig tot siltig


-18 1

-19

-20

-21

-22

-23

-24

-25

-26

-27

-28

-29 -30 DKM4 - 1


d.d. 21-okt-2014 d.d. 28-okt-2014

Coord.: X=208129.0 m MV = NAP +1.42 m

Y= 523075.7 m Conus: CP15-CF75SN2



Opdr. Sond.

6014-0163-000 DKM4


8

.3 10

12

.4 14

16

.5 18

20

10 22

24

8

6

26

28



Hellingshoek α


3



4


.2


1.24


-0.12

0

2

ZAND, siltig tot LEEM

-1

-2


-3

KLEI, siltig / LEEM VEEN


2

-6

-7

3 2

-8

3


-9

-10

-11 4


-12

-13


-14

5

-15


6014-0163-000


-16

ZAND, zwak siltig tot siltig 6

-17


-18


-19

-20

-21

-22

-23

-24

-25

-26

-27

-28

-29 -30 DKM5 - 1


d.d. 22-okt-2014 d.d. 28-okt-2014

Coord.: X=208142.9 m MV = NAP +1.38 m

Y= 523082.7 m Conus: CP15-CF75SN2



Opdr. Sond.

6014-0163-000 DKM5


8

.3 10

12

.4 14

16

.5 18

20

10 22

24

8

6

26

28



Hellingshoek α


3



4


.2


Zand

-0.06

0 1

KLEI, siltig / LEEM KLEI, siltig / LEEM

-1 2

VEEN, organisch materiaal

-2 1

KLEI, siltig / LEEM

-3 ZAND, siltig tot LEEM -4

-5 2 -6 ZAND, zwak siltig tot siltig -7


-9

-10

ZAND tot ZAND, grindig 2


-13

-14 KLEI, zwak siltig tot siltig 3

-15 6014-0163-000

2 -16 ZAND, zwak siltig tot siltig -17 3 -18 3 -19

-20

-21

-22

-23

-24

-25

-26

-27

-28

-29 -30 DKM6 - 1


d.d. 21-okt-2014 d.d. 28-okt-2014

Coord.: X=208106.5 m MV = NAP +1.44 m

Y= 523051.6 m Conus: CP15-CF75SN2



Opdr. Sond.

6014-0163-000 DKM6



8

.3 10

12

.4 14

16

.5 18

20

10 22

24

8

6

26

28



Hellingshoek α


3



4


.2

1.34

1 1.50 m voorgeboord

1.20


-0.16

0

0 1 -1 KLEI, siltig / LEEM 50

-2

0


-3

KLEI, zwak siltig tot siltig KLEI, zwak siltig tot siltig KLEI, siltig / LEEM

-4

ZAND, zwak siltig tot siltig ZAND, siltig tot LEEM

-5


-6


-7


-10

-11

1 0

-12


1

-13

Grond, zeer stijf, fijnkorrelig KLEI, siltig / LEEM

-14

KLEI, zwak siltig tot siltig Grond, zeer stijf, fijnkorrelig

-15

KLEI, siltig / LEEM

6014-0163-000

ZAND, zwak siltig tot siltig -16


-17

1 ZAND, zwak siltig tot siltig

-18 1

-19

-20

-21

-22

-23

-24

-25

-26

-27

-28

-29 -30 DKM7 - 1


d.d. 21-okt-2014 d.d. 28-okt-2014

Coord.: X=208114.8 m MV = NAP +1.34 m

Y= 523054.9 m Conus: CP15-CF75SN2



Opdr. Sond.

6014-0163-000 DKM7


8

.3 10

12

.4 14

16

.5 18

20

10 22

24

8

6

26

28



Hellingshoek α


3



4


.2


1.29


-0.07

0

1 2 -1


-2 KLEI, siltig / LEEM -3

VEEN, organisch materiaal KLEI, zwak siltig tot siltig

-4

-5 2


-6

-7 ZAND tot ZAND, grindig -8 ZAND, zwak siltig tot siltig -9 ZAND, zwak siltig tot siltig -10



-12

-13 Grond, zeer stijf, fijnkorrelig KLEI, zwak siltig tot siltig KLEI, siltig / LEEM KLEI, zwak siltig tot siltig

-14

KLEI, zwak siltig tot siltig -15


6014-0163-000

2 -16

3

KLEI, zwak siltig tot siltig ZAND, zwak siltig tot siltig ZAND, zwak siltig tot siltig


-18 3

-19

-20

-21

-22

-23

-24

-25

-26

-27

-28

-29 -30 DKM8 - 1


d.d. 21-okt-2014 d.d. 28-okt-2014

Coord.: X=208123.9 m MV = NAP +1.43 m

Y= 523059.1 m Conus: CP15-CF75SN2



Opdr. Sond.

6014-0163-000 DKM8


8

.3 10

12

.4 14

16

.5 18

20

10 22

24

8

6

26

28



Hellingshoek α


3



4


.2


1.33


0.27

0

1

-0.04 -1


2 -2 1

KLEI, siltig / LEEM

-3 ZAND, siltig tot LEEM -4

-5

-6 ZAND, zwak siltig tot siltig -7 1 -8

-9


-10 ZAND, zwak siltig tot siltig -11 ZAND, zwak siltig tot siltig

-12 1 -13

Grond, zeer stijf, fijnkorrelig KLEI, siltig / LEEM

-14 2


-15 6014-0163-000

KLEI, zwak siltig tot siltig ZAND, zwak siltig tot siltig

-16

-17 ZAND, zwak siltig tot siltig -18 2

-19

-20

-21

-22

-23

-24

-25

-26

-27

-28

-29 -30 DKM9 - 1


d.d. 21-okt-2014 d.d. 28-okt-2014

Coord.: X=208134.5 m MV = NAP +1.47 m

Y= 523064.6 m Conus: CP15-CF75SN2



Opdr. Sond.

6014-0163-000 DKM9


8

.3 10

12

.4 14

16

.5 18

20

10 22

24

8

6

26

28



Hellingshoek α


3



4


.2


1.27


-0.09

0

2 3 -1

KLEI, siltig / LEEM VEEN, organisch materiaal ZAND, zwak siltig tot siltig

-2


-3

VEEN 2

-4

ZAND, zwak siltig tot siltig ZAND, siltig tot LEEM

-5

-6


-7

ZAND, siltig tot LEEM

-8 2

-9

1 -10


-11

-12

-13 Grond, zeer stijf, fijnkorrelig -14

KLEI, siltig / LEEM 1

6014-0163-000

-15


-16

KLEI, siltig / LEEM


-19

-20

-21

-22

-23

-24

-25

-26

-27

-28

-29

DKM10 - 1

-30 Opg. : AS/MDH Get. : NIKKELSJ

d.d. 21-okt-2014 d.d. 28-okt-2014

Coord.: X=208147.2 m MV = NAP +1.41 m

Y= 523070.7 m Conus: CP15-CF75SN2



Opdr. Sond.

6014-0163-000 DKM10


8

.3 10

12

.4 14

16

.5 18

20

10 22

24

8

6

26

28



Hellingshoek α


3



4


.2

1.52 1

1.50 m voorgeboord

0.12

Zand, puin resten Zand

0.02

0

1


-1

KLEI, siltig / LEEM

-2

VEEN, organisch materiaal ZAND, zwak siltig tot siltig KLEI, siltig / LEEM

-3

VEEN VEEN, organisch materiaal

-4

1

-5

ZAND, zwak siltig tot siltig ZAND, siltig tot LEEM ZAND, zwak siltig tot siltig


-6

-7 ZAND, zwak siltig tot siltig -8 ZAND, zwak siltig tot siltig -9


-10

1


0 -11 ZAND, zwak siltig tot siltig

-12

-13 KLEI, siltig / LEEM -14 KLEI, zwak siltig tot siltig -15

KLEI, siltig / LEEM

6014-0163-000

0 -16




-18 1

-19

-20

-21

-22

-23

-24

-25

-26

-27

-28

-29

DKM11 - 1


d.d. 22-okt-2014 d.d. 28-okt-2014

Coord.: X=208139.9 m MV = NAP +1.52 m

Y= 523047.5 m Conus: CP15-CF75SN2



Opdr. Sond.

6014-0163-000 DKM11


8

.3 10

12

.4 14

16

.5 18

20

10 22

24

8

6

26

28



Hellingshoek α


3



4


.2


1.31


-0.05

0

1 2

-1

KLEI, siltig / LEEM

1 2

-2

KLEI, siltig / LEEM

1 KLEI, zwak siltig tot siltig

-3

VEEN VEEN, organisch materiaal -4

-5

-6 ZAND, zwak siltig tot siltig -7 1 -8

-9 2 1

-10


-11

-12

-13


-14 3

-15


6014-0163-000

-16


-19

-20

-21

-22

-23

-24

-25

-26

-27

-28

-29

DKM12 - 1


d.d. 21-okt-2014 d.d. 28-okt-2014

Coord.: X=208153.8 m MV = NAP +1.45 m

Y= 523056.2 m Conus: CP15-CF75SN2



Opdr. Sond.

6014-0163-000 DKM12

CONTINU ELEKTRISCH SONDEREN Meettechniek De standaard bij Fugro toegepaste conus is de “elektrische kleefmantelconus”, waarmee de conusweerstand, de plaatselijke wrijvingsweerstand en de helling gelijktijdig worden gemeten. Sinds februari 2013 is de nieuwe norm NEN-EN-ISO 22476-1:2012/C1:2013 Geotechnisch onderzoek en beproeving - Veldproeven - Deel 1: Elektrische sondering met en zonder waterspanningsmeting van toepassing als vervanging van NEN 5140, die is terug getrokken. In NEN 9997-1 wordt echter nog wel verwezen naar NEN 5140. Bij het uitvoeren van een sondering conform NEN-EN-ISO 22476-1:2012/C1:2013 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 digitaal gemeten. Volgens NEN-EN-ISO 22476-1 mag het basisoppervlak van de conus tussen 500 en 2000 mm2 variëren zonder dat correctiefactoren op de meetresultaten moeten 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 conus met een korter cilindrisch deel boven de conuspunt dan in NEN-EN-ISO 22476-1 vermelde 400 mm voor een standaard conus. Het cilindrische deel vanaf de conuspunt van de standaard door Fugro gebruikte conussen een lengte heeft van 230 mm in plaats van de genormeerde lengte. Onderzoek1) heeft aangetoond, dat de invloed van de lengte van deze conus op het sondeerresultaat verwaarloosbaar is, terwijl met een kortere conus met minder risico een grotere sondeerdiepte kan worden bereikt. De meetsignalen worden digitaal naar een elektrische meeteenheid gestuurd en samen met de diepte en de tijd opgeslagen. Definitieve verwerking vindt daarna op kantoor plaats, waarbij de gemeten parameters tegen de diepte in grafiekvorm worden uitgewerkt. Door continue registratie van de gemeten conus- en wrijvingsweerstand wordt een nauwkeurig beeld van de gelaagdheid en de vastheid van de bodem verkregen. Afwijking van de conus met de verticaal worden continu geregistreerd, waarmee bij de uitwerking de diepte wordt gecorrigeerd en zo een onjuiste diepteaanduiding als gevolg van “scheef sonderen” wordt voorkomen. 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 in procenten. Hierbij wordt rekening gehouden met laagscheidingen ter hoogte van de mantel. Het wrijvingsgetal Rf geeft samen met de conusweerstand qc 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 in %

grondsoort Wrijvingsgetal in %

Grind, grof zand 0,2 – 0,6 Zand 0,6 – 1,2 Silt, leem, löss 1,2 – 4,0

Klei 3,0 – 5,0 Potklei 5,0 – 7,0 Veen 5,0 – 10,0

In geroerde grond en in grond boven de grondwaterspiegel kunnen grote afwijkingen ten opzichte van de genoemde waarden voorkomen en gelden deze waarden niet.

1

) Lunne en Powell, A comparison of different sized piezocones in UK clays.

MB01

datum: 17-7-2014

1-8

CONTINU ELEKTRISCH SONDEREN Presentatie sondeergegevens Sonderingen kunnen worden uitgewerkt met interpretatie van het wrijvingsgetal voor identificatie van de bodemlagen. De identificatie van de bodemlagen is dan 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. De genormaliseerde waarden van de conusweerstand nQc en wrijvingsgetal nRf worden berekend, uit de gemeten wrijvingsweerstand fs en conusweerstand qc, indien mogelijk gecorrigeerd voor de waterspanning en de verticale effectieve - en totale grondspanning volgens de onderstaande formules. Genormaliseerde conusweerstand:

nQc =

qt − σ v 0 σ 'v 0

Genormaliseerd wrijvingsgetal:

nR f =

100 ⋅ f s qt − σ vo

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 onderstaande figuur 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.

2

Robertson, P.K. [1990] “Soil Classification using the cone penetration test”. Canadian Geotechnical Journal, 27(1), 151-8

MB01

datum: 17-7-2014

2

2-8

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 1 tot en met 9. 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 worden voor het wrijvingsgetal, waardoor bijvoorbeeld uitgedroogde kleilagen mogelijk onterecht worden 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 type meting

Meetresultaten

toepassingsmogelijkheden

waterspanning

waterspanning ter plaatse van de punt

magnetometer

Magnetische veldsterkte in 3 orthogonale richtingen (X,Y,Z)

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

geleidbaarheid

elektrische geleiding grond en grondwater

temperatuur

temperatuurmeting op verschillende diepten

schuifgolfsnelheid (seismisch)

dynamische bodemparameters op verschillende diepten

versnelling MIP (membrane interface probe) ROST (rapid optical screening tool)

versnellingen op verschillende diepten verticale verspreiding van vluchtige (gechloreerde) koolwaterstoffen verticale verspreiding van (aromatische) koolwaterstoffen

indicatie waterkwaliteit / zoet - zout water grens onderzoek verspreiding verontreiniging warmteoverdracht in de bodem bepaling temperatuurgradiënt machinefunderingen, windturbinefunderingen heitrillingen / verkeerstrillingen bestudering zak/drijflagen en/of verontreinigingen met vluchtige (gechloreerde) koolwaterstoffen bestudering zak/drijflagen en/of verontreinigingen met (aromatische) koolwaterstoffen

kan nadere informatie over metingen en toepassingsmogelijkheden worden verschaft. Waterspanningssonderingen Naast registratie van conusweerstand en plaatselijke wrijvingsweerstand wordt bij een groot deel van de sonderingen waterspanning geregistreerd. Een waterspanningsconus (piëzo-conus) is voorzien van een ingebouwde druksensor, waarmee de waterdruk tijdens het sonderen wordt gemeten. Een filter voorkomt het contact van grond met de druksensor. De waterdruk kan op drie locaties in de conus worden gemeten waarbij de posities u1 en u2 veelvuldig voorkomen (zie figuur 1). Positie u3 wordt zelden toegepast. Slechts een kleine hoeveelheid water (0,2 mm3) is nodig om een nauwkeurige waterdruk te meten. Het meetbereik kan worden gekozen afhankelijk van de te verwachten wateroverspanning. In stijve kleien kan deze oplopen tot meer dan 3 MPa.

MB01

datum: 17-7-2014

3-8

CONTINU ELEKTRISCH SONDEREN

Sondeerconus

Conus

Wrijvingsmantel

Locaties van de meting van de waterspanning

Figuur 1 Principe piëzo-conus

Uitvoeringswijze Om een juiste meting van de waterspanning te verkrijgen, dient het gehele meetsysteem volledig ontlucht en gevuld te zijn met een weinig samendrukbare vloeistof. Om te voorkomen dat de vloeistof tijdens het sonderen in de onverzadigde lagen boven de grondwaterstand wegvloeit zijn een juiste keuze van vloeistof, het gebruik van een rubber membraam, een goede uitvoering en de poriëngrootte van het filter belangrijk. Indien het grondwater relatief ondiep aanwezig is, wordt bij voorkeur voorgeboord tot het niveau van de grondwaterspiegel teneinde luchttoetreding te voorkomen. Hiermee wordt ook de kans op beschadiging en in de grond achterblijven van het rubber membraan verkleind. Interpretatie De resultaten van de piëzo-sonderingen bestaan uit de gemeten conusweerstand (qc), de plaatselijke wrijvingsweerstand (fs), het wrijvingsgetal (Rf), de gemeten waterspanning (u1 of u2 respectievelijk in de punt en achter de punt) en de wateroverspanningindex Bq. De resultaten van de waterspanningsmeting tijdens het sonderen vormen uit grondmechanisch en geohydrologisch oogpunt een belangrijke extra informatiebron voor de interpretatie van de bodemopbouw. Door combinatie van de meting van de conusweerstand en de waterspanning, bij voorkeur samen met de plaatselijke wrijvingsweerstand, wordt optimaal gebruik gemaakt van de sondeertechniek en kan het benodigde aanvullend grondonderzoek efficiënter worden gepland. Bij de interpretatie speelt met name de wateroverspanning een rol, dat wil zeggen de verhoging van de waterspanning die door het indrukken van de conus ontstaan is. Dunne cohesieve laagjes in een zandpakket en dunne zandlaagjes in een kleipakket, die in de conusweerstand en de plaatselijke wrijvingsweerstand door uitmiddeling niet of slecht zichtbaar zijn, kunnen goed worden gedetecteerd aan de hand van de water(over)spanningen, die door het sonderen ontstaan. Deze laagjes kunnen van groot belang zijn voor het zettingsgedrag van funderingen en voor de verticale (on)doorlatendheid van de grond. Verder kunnen met de piëzo-conus, met name via de u1-meting, sterk gelaagde structuren van zand en klei onderscheiden worden van homogene lagen hetgeen op basis van conusweerstand en plaatselijke

MB01

datum: 17-7-2014

4-8

CONTINU ELEKTRISCH SONDEREN wrijving in de meeste gevallen niet lukt. Aangetoond is dat het detectievermogen van de u1-meting veel hoger is dan van de u2-meting. Wateroverspanningindex Bq Met de wateroverspanningindex Bq kan een meer nauwkeurige classificatie van de grondsoort worden verkregen. Deze index is de verhouding van de wateroverspanning en de netto conusweerstand qnet, zijnde de gemeten conusweerstand qc gecorrigeerd voor de waterspanning op het netto oppervlak van de sondeerconus, rekeninghoudend met de heersende effectieve verticale spanning op het betreffende niveau. De wateroverspanningindex Bq wordt als volgt berekend: Bq = β⋅(u1 - u0) / qnet of Bq = (u2 - u0) / qnet waarin: β =

σv0

= = = =

a u1 u2 u0

= = = =

qnet qt

factor voor de verschillende grondsoorten voor omrekening van u1 naar u2; standaard wordt hiervoor aangehouden 0,8, zijnde normaal geconsolideerde kleien (zie hierna volgende tabel); qt - σv0 = netto conusweerstand; qc + (1-a)⋅{β⋅(u1 - u0) + u0 } voor een filter in de conuspunt; voor een filter direct achter de conuspunt; qc + (1-a)⋅u2 de verticale grondspanning; standaard wordt hierbij uitgegaan van een gemiddeld volumiek gewicht van de bodemlagen van 14 kN/m3 en een grondwaterstand op 1 m beneden maaiveld; netto oppervlakteverhoudingscoëfficiënt van de conus i.v.m. de 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; standaard wordt hiervoor in de berekening een niveau uitgegaan van 1 m beneden maaiveld.

Voor andere grondsoorten zijn de β-factoren in onderstaande tabel gegeven. Grond gedrag Normaal geconsolideerde klei Licht overgeconsolideerde klei Sterk overgeconsolideerde klei Leem samendrukbaar Leem, vast en dillatant gedrag Zand siltig, los gepakt

β-factor 0,6 - 0,8 0,5 - 0,7 01) - 0,3 0,5 - 0,6 1) 0 - 0,2 0,2 - 0,4

1)

Bij meting van de waterspanning achter de conuspunt worden in bepaalde gevallen negatieve waterspanningen gemeten. Deze waarden geven nauwelijks een indicatie van de doorlatendheid, doch alleen over het materiaalgedrag.

Dissipatietest Het is ook mogelijk het sondeerproces op een bepaalde diepte tijdelijk te stoppen en de afname van de wateroverspanning (dissipatie) als functie van de tijd te registreren. Daarna kan het sondeerproces worden voortgezet. In doorlatende gronden geeft de dissipatietest een goed beeld van de heersende hydrostatische waterspanning en daarmee van de stijghoogte. Het betreft slechts een indicatie aangezien de meetnauwkeurigheid beperkt is. Door het uitvoeren van meerdere metingen in een grondlaag en de gemiddelde waarde van de stijghoogte te bepalen kan een beduidend hogere nauwkeurigheid worden behaald. Ervaring leert dat de onnauwkeurigheid circa 0,5 m bedraagt. Voor een meer nauwkeurige bepaling en de optredende fluctuaties zijn peilbuismetingen over een langere waarnemingsperiode nodig, afhankelijk van het doel. In slecht doorlatende, cohesieve lagen kan met behulp van de dissipatietest een indicatie van de consolidatiecoëfficiënt en daarmee van de verticale (on)doorlatendheid worden verkregen. Hierbij dient

MB01

datum: 17-7-2014

5-8

CONTINU ELEKTRISCH SONDEREN de dissipatietest te worden voortgezet totdat de wateroverspanning tenminste met 50 % is afgenomen. In de praktijk komt dat in zand overeen met circa 1/2 uur à 3/4 uur. Uit berekeningen en kwalitatieve vergelijking van de metingen wordt inzicht verkregen in het consolidatiegedrag van de grond. Voor het vaststellen van de heersende hydrostatische waterspanning in kleilagen is de dissipatietest in de meeste gevallen weinig geschikt, vanwege de benodigde lange aanpassingstijd en de onnauwkeurigheid. Klassenindeling EN-ISO 22476-1 Voorafgaand aan de uitvoering diende een keuze te worden gemaakt binnen welke kwaliteitsklasse met bijbehorende toelaatbare meetonzekerheid het werk minimaal uitgevoerd moet worden. De klassenindeling heeft voornamelijk betrekking op de nauwkeurigheid van de gemeten parameters. Door invoering van de Eurocode is op Europees niveau de internationale sondeernorm EN-ISO 22476-1 “Electrical cone and piezocone testing” ontwikkeld, welke de oorspronkelijke NEN 5140 heeft vervangen. De nieuwe elektrische sondeernorm EN-ISO 22476-1 is in opzet vergelijkbaar met de oude Nederlandse norm NEN 5140 voor elektrische sonderingen. Een verschil tussen norm EN-ISO 22476-1 met NEN 5140 is dat in de nieuwe norm de nauwkeurigheid van de meetresultaten wordt gekoppeld aan het toepassingsgebied met bijbehorend bodemkenmerken / geschiktheid voor interpretatie en afleiding van bodemparameters. Verder is de meting van de waterspanning genormeerd. In de Europese tabel van sondeerklassen worden de sondeerklassen ingedeeld naar de toepassing van de sondering, zie onderstaande tabel.

MB01

datum: 17-7-2014

6-8

CONTINU ELEKTRISCH SONDEREN Toepassing klassen volgens NEN-EN-ISO 22476-1:2012 Toepassing Klasse

1

Test type

TE 2

Gemeten parameter Conus weerstand

35 kPa of 5 %

Mantel wrijving

5 kPa of 10 %

Waterspanning

10kPa of 2 %

Helling

2

Conus weerstand

100 kPa of 5 %

Mantel wrijving

15 kPa of 15 %

Waterspanning

25 kPa of 3 %

200 kPa of 5 %

Mantel wrijving

25 kPa of 15 % d

Helling Sondeerlengte

4

TE1

A

G, H

20 mm

A B C D

G, H* G, H G, H G, H

50 mm

A B C D

G G, H* G, H G, H

50 kPa of 5 %

50 mm

A B C D

G* G* G* G*

5°

c

0,2 m of 2 %

Conus weerstand

500 kPa of 5 %

Mantel wrijving

50 kPa of 20 %

Sondeerlengte

0,2 m of 1 %

Richtlijnen voor gebruik van Tabel 2 zijn gegeven in bijlage F.

NOOT 2

Voor uiterst slappe gronden maken soms nog hogere nauwkeurigheden noodzakelijk.

b

Interpretatie

20 mm

NOOT 1

a

b

0,1 m of 1 %

Conus weerstand

Waterspanning

Grondsoort

2°

Sondeerlengte

3

Gebruik

0,1 m of 1%

Helling

TE1 TE2

Maximum lengte tussen metingen

2°

Sondeerlengte

TE1 TE2

Toegestane minimum a nauwkeurigheid

De toegestane minimum nauwkeurigheid van de gemeten parameters is de grootste van de twee genoemde. De relatieve nauwkeurigheid geldt voor de gemeten waarde en niet voor het meetbereik. Volgens ISO 14688-2: A

Homogene gronden bestaande uit zeer slappe tot stijve kleien (en silt) (qc < 3 MPa)

B

Gemengde bodemprofielen met slappe tot stijve kleien (qc ≤ 3 MPa) en matig vaste tot vaste zanden (conusweerstand 5 MPa ≤ qc < 10 MPa)

C

Gemengde bodemprofielen met stijve kleien (conusweerstand 1,5 MPa ≤ qc < 3 MPa) en zeer dichte zanden (qc > 20 MPa)

c

D

Zeer stijve tot harde kleien (qc ≥ 3 MPa) en zeer vaste grove gronden (qc ≥ 20 MPa)

G

vaststelling bodemprofiel en bepaling van grondsoort met een laag niveau van onzekerheid

G* indicatieve vaststelling bodemprofiel en bepaling van grondsoort met een hoog niveau van onzekerheid H

interpretatie met betrekking tot ontwerp met een laag niveau van onzekerheid

H* interpretatie met betrekking tot ontwerp met een hoog niveau van onzekerheid d

Waterspanning kan alleen worden gemeten als TE2 wordt toegepast.

Voor projecten, waarbij parameters op basis van Tabel 2.b NEN 9997-1 worden afgeleid, is een hoge nauwkeurigheidsklasse gewenst. Het is echter in een bodemgesteldheid met zowel zeer slappe grondlagen als zeer vaste zandlagen met hoge conusweerstanden onmogelijk om aan de eisen van toepassing klasse 1 voldoen zoals ook blijkt uit de bovenstaande tabel. Het bij Fugro gehanteerde

MB01

datum: 17-7-2014

7-8

CONTINU ELEKTRISCH SONDEREN meetsysteem voor sonderen is bijzonder nauwkeurig door toepassing van digitale conussen, strikte kwaliteitscontroles en calibraties. In de praktijk is gebleken dat standaard Fugro sonderingen in de nieuwe norm voor het overgrote deel (>95%) in toepassingsklasse 2 vallen. Sonderingen volgens toepassingsklasse 3 in de nieuwe norm zijn vergelijkbaar met sonderingen volgens klasse 2 van de oude NEN 5140. Toepassingklasse 1 sonderingen kunnen alleen met speciale gevoelige conussen met een beperkt meetbereik en een kleibodemprofiel met qc < 3 MPa worden bereikt. In bodemprofielen waarin zowel zeer slappe lagen als zeer vaste lagen voorkomen kan de hoogste meetnauwkeurigheid van klasse 1 enigszins worden benaderd door aanvullende maatregelen en procedures. Toepassingklasse 2 sonderingen kunnen in bodemprofielen, waarin zowel zeer slappe lagen als zeer vaste lagen voorkomen, alleen worden verkregen door toepassing van digitale conussen met regelmatige calibraties, aanvullende uitvoeringsmaatregelen en kwaliteitscontroles. Toepassingsklasse 1 is in deze bodem niet haalbaar. De enige praktische indicatie over de bereikte sondeerklasse is controle van calibraties en 0-puntsverlopen tussen het begin en eind van de sondering. In de praktijk komt het af en toe voor dat sonderingen worden uitgevoerd, waarbij door de opdrachtgever is aangegeven dat de maaiveldhoogte niet ten opzichte van een vast referentiepeil (NAP) behoeft te worden vastgelegd. Deze sonderingen voldoen derhalve op dit punt niet aan EN-ISO 22476-1. Klassenindeling NEN 5140 De norm NEN 5140 ging uit van vier kwaliteitsklassen. Voorafgaand aan de uitvoering diende een keuze te worden gemaakt binnen welke kwaliteitsklasse met bijbehorende toelaatbare meetonzekerheid 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

toelaatbare meetonzekerheid

Conusweerstand Plaatselijke wrijvingsweerstand Helling Sondeerdiepte Conusweerstand Plaatselijke wrijvingsweerstand Helling

0,05 MPa of 3% 0,01 MPa of 10% o 2 0,2 m of 1 % 0,25 MPa of 5% 0,05 MPa of 15% o 2

Sondeerdiepte Conusweerstand Plaatselijke wrijvingsweerstand Helling Sondeerdiepte Conusweerstand

0,2 m of 2 % 0,5 MPa of 5% 0,05 MPa of 20% o 5 0,2 m of 2 % 0,5 MPa of 5%

meetinterval 20 mm

50 mm

100 mm

100 mm

Plaatselijke wrijvingsweerstand 0,05 MPa of 20% 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.

Vergelijking van de gespecificeerde nauwkeurigheden van de NEN 5140 en NEN-EN-ISO 22476-1 laat zien dat de nauwkeurigheid van de meest in NL gehanteerde sondeerklasse 2 volgens NEN 5140 iets hoger ligt dan die van de toepassingklasse 3 volgens de ISO norm.

MB01

datum: 17-7-2014

8-8

Uitgangspunten - gehanteerde sondering - paaltype - schachtdiameter

: : :

DKM4 avegaarpalen Ø500 mm

Berekening negatieve kleef De representatieve waarde van de maximale negatieve kleefbelasting op een alleenstaande paal volgens 7.3.2.2 NEN 9997-1 bedraagt: = =

∑(di ⋅ Ko;1⋅ tanδi ⋅ σ'v;gem;i).Os 80 kN

waarin: di Ko;i.tan δi

= =

σ'v;gem;i

=

dikte van de betreffende laag product van de karakteristieke waarde van de neutrale gronddruk factor en de tangens van de wrijvingshoek tussen paal en grond voor de betreffende laag karakteristieke waarde van de gemiddelde effectieve verticale spanning in de betreffende laag i omtrek van de paalschacht

Fnk;rep

Os

= laag

γ′i;rep

dikte d [m]

[kN/m ]

+1,5 / 0,0

1,50

18,0

1

3

0,25 zie tabel zie tabel

[kN/m ]

Ko;i.tan δi [-]

Os [m]

Fnk;rep,i [kN]

13,5

0,25

1,88

9,5

σ'v;i;gem

van / tot [m t.o.v. NAP]

in dit geval: zie tabel

2

2

0,0 / -0,5

0,50

16,0

31,0

0,25

1,88

7,3

3

-0,5 / -1,5

1,00

5,0

37,5

0,25

1,88

17,7

4

-1,5 / -2,5

1,00

9,0

44,5

0,25

1,88

21,0

5

-2,5 / -3,5

1,00

5,0

51,5

0,25

1,88

24,3

Totaal

79,8

De rekenwaarde van de maximale negatieve kleefbelasting op een alleenstaande paal bedraagt: Fnk;d

= =

Fnk;rep . γf;nk 112 kN

=

partiële factor voor de negatieve kleef (7.3.2.2(b) van NEN 9997-1)

waarin:

γf;nk

in dit geval: 1,4

-

BEREKENING NEGATIEVE KLEEF VERBINDINGSGEBOUW KIEVIT TE MEPPEL

Opdr. : Bijl. :

6014-0163-000 A1

Uitgangspunten -

gehanteerde sondering paaltype paalpuntniveau schachtdiameter

: : : :

DKM4 avegaarpalen NAP -9,5 m Ø 600 mm

Maximale draagkracht van de paalpunt De maximale puntweerstand volgens 7.6.2.3(e) van NEN 9997-1 bedraagt: = =

½ . αp . β . s . ((qc;I;gem + qc;II;gem)/2 + qc;III;gem) 4,9 MPa (≤15 MPa, limietwaarde conform NEN 9997-1)

waarin: qc;I;gem

=

qc;II;gem

=

qc;III;gem

=

αp β

= = =

de gemiddelde waarde van de conusweerstanden over traject I (0,7 à 4 x Deq onder de punt) de minimale waarde van de conusweerstanden over traject II (0,7 à 4 x Deq onder de punt) de gemiddelde minimale waarde van de conusweerstanden over traject III (8 x Deq boven de punt) paalklassefactor (tabel 7.c, NEN 9997-1) factor voor de paalvoetvorm factor voor de vorm van de dwarsdoorsnede van de paalvoet

qb;max

s

in dit geval: 10,8

MPa

10,5

MPa

1,6 0,8 1,0

MPa -

1,0

-

De maximale draagkracht van de paalpunt volgens 7.6.2.3(c) van NEN 9997-1 bedraagt: Rb;cal;max;i waarin: Apunt

= =

Apunt . qb;max;i 1385 kN

=

oppervlak van de paalvoet

in dit geval: 0,283 m²

BLAD 1 van 3 BEREKENING EN TOETSING REKENWAARDE NETTO DRAAGKRACHT Opdr. : VERBINDINGSGEBOUW KIEVIT TE MEPPEL Bijl. :

6014-0163-000 A2

Maximale paalschachtwrijving De maximale paalschachtwrijving volgens 7.6.2.3(c) van NEN 9997-1 bedraagt: qs;max = αs . qc;z;a = 0,053 MPa waarin: in dit geval: αs = factor voor de invloed van de uitvoering en het paaltype (tabel 7.c, NEN 9997-1) 0,006 qc;z;a = de gemiddelde waarde van de conusweerstanden over het traject waarover schachtwrijving wordt berekend 8,9 MPa De maximale schachtwrijvingskracht volgens 7.6.2.3(c) van NEN 9997-1 bedraagt: Rs;cal;max;i = Os;∆L;gem . ∆L . qs;max = 252 kN waarin: in dit geval: Os;∆L;gem = gemiddelde omtrek van de paalschacht 1,88 m ∆L = traject voor berekening schachtwrijving 2,5 m Maximale draagkracht De maximale draagkracht van de paal volgens 7.6.2.3(c) van NEN 9997-1 bedraagt: Rc;cal = Rb;cal;max;i + Rs;cal;max;i = 1637 kN De karakteristieke waarde van de maximale draagkracht van de paal volgens 7.6.2.3(5) van NEN 9997-1 bedraagt: Rc;k

waarin: ξ3 en ξ4

(

=

 R c;cal  Min  ξ3  

=

1178 kN

=

)gem ( R c;cal )min  ; ξ4

  

correlatiefactor volgens tabel A.10a van NEN 9997-1

in dit geval: 1,39 -

Voor de rekenwaarde van de maximale draagkracht van de paal kan volgens 7.6.2.3(3) en (4) van NEN 9997-1 worden aangehouden: Rc;d waarin: γR

= =

Rc;k / γR 981 kN

= =

γb

= γs partiële factor volgens tabel A.6 t/m A.8 van NEN 9997-1

in dit geval: 1,20

-


6014-0163-000 A2

Voor de UGT geldt volgens 7.6.2.1(1) van NEN 9997-1: Fc;d < Rc;d Voor de UGT type B kan het zakkingscriterium dat in 2.4.9(b) van NEN 9997-1 is gegeven, worden vervangen door: Fc;d + Fnk;d < Rc;d waarin: Fc;d Fnk;d Rc;d

in dit geval: = = =

rekenwaarde van de belasting in kN rekenwaarde van de negatieve kleefbelasting rekenwaarde van de maximale draagkracht van de paal

112 981

kN kN

Voor de meeste paaltypen is de UGT type B maatgevend, zodat hiermee ook de andere grenstoestanden worden ondervangen. Bovenstaande formule kan worden bewerkt tot de volgende voorwaarde: Fc;d < Rc;net;d waarin: Rc;net;d

in dit geval: = =

Rc;d - Fnk;d de rekenwaarde van de netto draagkracht van de paal, rekening houdend met de negatieve kleefbelasting

869

kN

Indien aan de bovenstaande voorwaarde wordt voldaan, dan bezwijkt de grond rondom de paal niet. De vervormingen van de paalkop zullen hierbij ook beperkt zijn. In tabel 3-1 en tabel 3-2 zijn de waarden gepresenteerd van Rc;net;d.


6014-0163-000 A2

UITVOERING AVEGAARPALEN EN BUISSCHROEFPALEN

Algemene richtlijnen Voor algemene richtlijnen betreffende de installatie van schroefpalen type avegaar en buisschroefpalen wordt verwezen naar de beoordelingsrichtlijn BRL 2356, inclusief Bijlagen A en B d.d. 01-06-1992 van KIWA. In het bijzonder dient op de volgende aspecten te worden gelet. Installatievolgorde De eerste paal dient zo dicht mogelijk bij de sondering met het diepste paalpuntniveau te worden geïnstalleerd Het waargenomen installatiegedrag zoals boormoment en schraapfactor kan, in combinatie met het sondeerbeeld, een indicatie geven voor de tussen de sonderingen te installeren palen. Het beïnvloeden van een onvoldoend verharde paalschacht door het boren van een naastliggende paal, kan over het algemeen worden vermeden door een hart-op-hart afstand van minimaal 4 maal de paaldiameter met een minimum van 2,0 m aan te houden. Bij een geringere tussenafstand dient minimaal 4 uur tussentijd in acht te worden genomen. Indien desondanks blijkt dat door het boren van een volgende paal, het specieniveau van de nog niet verharde paal wijzigt (nazakking of oppersing), dan dient een andere werkvolgorde te worden gekozen waardoor een grotere tussenafstand ontstaat of dient een langere verhardingstijd in acht te worden genomen. Aan de paal waar nazakking of oppersing is geconstateerd, dient bij de kwaliteitscontrole bijzondere aandacht te worden besteed. Bij palen binnen elkaars invloedsgebied dient hetzelfde paalpuntniveau te worden aangehouden. Het dieper installeren kan een vermindering in draagvermogen veroorzaken van eerder ingebrachte palen. Bij een ondieper niveau is het risico aanwezig dat de paalpunt zich in een verstoorde zone bevindt. In beide gevallen zullen naderhand sonderingen moeten worden uitgevoerd om het draagvermogen vast te stellen. Installatie De draaisnelheid van de avegaar dient te worden afgestemd op de penetratiesnelheid. Er mag niet meer grond omhoog worden geschroefd dan strikt noodzakelijk (verdringingsvolume van de avegaar), zodat ontspanning van de grond tot een minimum wordt beperkt. De capaciteit van de boormotor dient derhalve te zijn afgestemd op de bodemopbouw en de paaldiameter. Een te laag boormoment kan leiden tot een aanzienlijke ontspanning in de ondergrond, hetgeen nadelig is voor het draagvermogen van de palen. Ook kunnen belendende funderingen op staal of op palen daardoor grote zettingen ondergaan. Bij iedere sondering dient over de volle hoogte de schraapfactor te worden bepaald; voor de tussenliggende palen kan worden volstaan met de bepaling over de laatste 1,5 m. De schraapfactor is het aantal omwentelingen van de avegaar nodig om de avegaar over de lengte van 1 x de spoed te doen zakken. Sterke afwijkingen hierin dienen te worden gecontroleerd door middel van een controlesondering op 0,75 m afstand van de paal. Zodra de avegaar op diepte is, dient de boormotor gestopt te worden. Alvorens de avegaar wordt getrokken moeten de slangen en de holle buis van de avegaar gevuld zijn met mortel en moet het systeem onder voldoende druk zijn gezet. De avegaar mag maximaal 0,1 m worden gelicht om het deksel te lossen. Bij mislukking mag dit maximaal nog twee maal geprobeerd worden. Hierna dient de avegaar linksomdraaiend te worden getrokken. Een nieuwe paal op dezelfde plaats dient 0,25 m dieper te worden geboord. Tijdens het trekken van de avegaar dient erop te worden toegezien, dat de morteldruk gehandhaafd blijft, zodat een regelmatige opbouw van de paalschacht wordt verkregen. In de draagkrachtige laag dient een overdruk te worden aangehouden van 0,5 MPa. In de bovenlagen dient de overdruk te worden gereduceerd om een doorbraak van verse mortel langs de avegaar naar het maaiveld te voorkomen. De snelheid van trekken van de avegaar en het opvullen van het boorgat dient in overeenstemming te zijn met de capaciteit van de betonpomp. Bij onderbrekingen in het proces van paalfabricage dient eerst 0,25 m teruggeboord te worden. De palen dienen te worden afgestort tot aan het werkniveau.

1-2

Wapening De wapening van de paal, voorzien van afstandhouders, dient verticaal en gecentreerd te worden geïnstalleerd direct na het trekken van de avegaar. Hierbij kan eventueel gebruik worden gemaakt van een trilapparaat. De betondekking op de buitenste staven dient, gezien de onnauwkeurigheid van het inbrengen, tenminste 60 mm te bedragen. Ontgravingen Bij eventuele ontgravingen na het installeren van de palen dient zorgvuldig te worden gewerkt om beschadiging te voorkomen. Meestal zijn de palen slechts over een beperkte hoogte gewapend waardoor de opneembare horizontale belasting gering is. Ook de weerstand tegen ongelijkmatige gronddrukken, bijvoorbeeld door plaatselijke ontgravingen en/of materieeltransport, is beperkt. Controle Een controle op de aard van de bodemlagen wordt verkregen door de grond in de avegaar te inspecteren. De paalpunt dient in de draagkrachtige zandlaag te staan en het bodemprofiel dient in overeenstemming met het sondeerbeeld te zijn. De hoeveelheid gebruikte mortel c.q. beton dient te worden geregistreerd, en geverifieerd aan de hand van de afmetingen van de paal. De morteldruk tijdens het maken van de paal dient, bijvoorbeeld met een continue schrijver, te worden geregistreerd. De kwaliteit van de palen dient te worden gecontroleerd met behulp van akoestische metingen, zo nodig in combinatie met het ontgraven van het bovenste deel van de paalschacht. Eventuele discontinuïteiten in de betondoorsnede kunnen hiermee worden vastgesteld. Het aantal door te meten palen wordt mede bepaald door eventuele onregelmatigheden tijdens de uitvoering. Bij twijfel omtrent de kwaliteit, c.q. het draagvermogen, dient contact te worden opgenomen met de constructeur en de grondmechanisch adviseur. In onderling overleg kan dan tot een of meer van de volgende maatregelen worden besloten: - het uitvoeren van controlesonderingen om te onderzoeken of sprake is van een afwijkende bodemopbouw; - het uitvoeren van een dynamische en/of statische proefbelasting om het werkelijke draagvermogen van de paal vast te stellen. In geval er 3 pogingen zijn gedaan om het deksel te lossen zal eveneens een controlesondering moeten worden uitgevoerd ter controle van de invloed. Uitgebreide informatie over de uitvoering van paalfunderingen, het dynamisch proefbelasten en het akoestisch doormeten van palen is gegeven in onze brochures, die op aanvraag beschikbaar zijn. Gezien de vele factoren die het installatieproces kunnen beïnvloeden, is deskundig toezicht een vereiste. Voor iedere paal dienen alle van belang zijnde gegevens te worden geregistreerd. Dit betreft niet alleen het uiteindelijke paalpuntniveau, doch ook zaken als het toegepaste boormoment, de betonaanvoer, eventuele onregelmatigheden tijdens het boorproces, de installatievolgorde, het tijdstip, de paallengte, het maaiveld- respectievelijk werkniveau, een eventuele bemaling en andere relevante gegevens. Aanvullende opmerkingen m.b.t. buisschroefpalen De bovengenoemde aanbevelingen voor uitvoering van avegaarpalen gelden in grote lijnen ook voor buisschroefpalen. Hierbij dienen echter nog de volgende kanttekeningen te worden geplaatst: - de capaciteit van de boormotor dient in het algemeen groter te zijn dan bij avegaarpalen van dezelfde diameter; - tijdens paalfabricage dient het specieniveau zich in de holle kern te allen tijde zich boven het maaiveld te bevinden; de betondruk kan namelijk niet worden gemeten; - indien een buisschroef als gevolg van onregelmatigheden moet worden getrokken, dient deze eerst gevuld te worden met grof materiaal of beton ter voorkoming van extra ontspanning van de zandlaag; - bij genoemde uitvoeringsproblemen dient een controlesondering te worden gemaakt op een afstand van 0,75 m uit de paal.

2-2

UITVOERING HEIWERK STALEN BUISPALEN

Algemene richtlijnen Voor algemene richtlijnen betreffende het aanbrengen van stalen buispalen wordt verwezen naar de beoordelingsrichtlijn BRL 1710 d.d. 01-07-1996 van KIWA inclusief wijzigingsblad d.d. 15-07-2000. Toezicht dient plaats te vinden op basis van CUR Aanbeveling 114 "Toezicht op de realisatie van paalfunderingen". In het bijzonder dient op de volgende aspecten te worden gelet. Heivolgorde De eerste paal van het project dient te worden geheid ter plaatse van een sondering aangezien de draagkracht van de palen berekend is met behulp van sonderingen. De relatie van het heigedrag met het sondeerbeeld kan worden vastgesteld door het aantal slagen per 0,25 m paalzakking te registreren (kalenderen). Het bij de eerste sondering gevonden kalenderbeeld wordt als maatstaf voor de overige palen genomen. Van iedere paal dient derhalve, over het traject in de draagkrachtige zandlaag, de kalender te worden opgenomen. Voor iedere volgende sondering is het noodzakelijk om het kalenderbeeld te controleren en zonodig de maatstaf bij te stellen. Bij een verschil in inheiniveau tussen de sonderingen, verdient het aanbeveling het heiwerk aan te vangen bij het diepste niveau. Aangezien dan van “laag naar hoog” wordt geheid is een betere controle mogelijk op het benodigde inheiniveau voor de overige palen. Bij het heien van grote groepen palen dient “van binnen naar buiten” te worden gewerkt. Door het verdichten van zandlagen, kan een andere volgorde onnodig zwaar heiwerk tot gevolg hebben. Advies en berekening De uitgangspunten die bij het berekenen van de draagkracht zijn gehanteerd, dienen op het werk te worden gecontroleerd. Aan de volgende zaken dient aandacht te worden besteed: -

Diameter schacht en wanddikte van de buis. Paalvorm: glad, verbrede voetplaat, gladde buisvoet, buisvoet met verbrede voetplaat of uitgeheide bolvoet. Paallengte en paalpuntniveau.

Heiblok-paal-draagkracht verhouding Doorgaans wordt gezocht naar een verhouding heiblok-paal-draagkracht die een eindkalender oplevert van 15 à 25 slagen per 0,25 m. Stalen buispalen worden meestal op diepte gebracht door middel van inwendig heien, dat wil zeggen met een heiblok in de buis. De diameter van het heiblok kan derhalve niet groter zijn dan de inwendige diameter van de stalen buis, hetgeen bijna altijd een relatief slank blok oplevert. De diameter van het blok moet niet te groot worden gekozen aangezien anders hei-energie verloren gaat, namelijk door wrijving van het blok langs de buiswand en/of doordat de lucht niet voldoende snel langs het blok kan ontsnappen (luchtkussen- of zuigereffect). Het benodigde gewicht van het heiblok moet daarom in de lengte gezocht worden en/of (soms) in de toepassing van een loden kern. In verhouding met normale geheide palen, zoals bijvoorbeeld prefab betonpalen, is er doorgaans sprake van een licht heiblok, resulterend in relatief hoge kalenderwaarde. Dit suggereert een goede "stuit", hetgeen niet per definitie het geval hoeft te zijn. Het is sterk af te raden om zonder overleg met de geotechnisch adviseur af te wijken van het voorgeschreven paalpuntniveau. Het kan voorkomen dat lagen, die alleen met zwaar heiwerk zijn te passeren, toch niet voldoende draagkrachtig zijn. Afwijkende kalenderwaarden Een afwijkende kalenderwaarde kan worden veroorzaakt door de bodemopbouw, maar ook andere factoren kunnen hiervoor aanleiding zijn. Een oorzaak kan bijvoorbeeld worden gezocht in de opbouw van de paal; een stalen buispaal met een verbrede voetplaat kan onder sommige omstandigheden afwijkende kalenderwaarden geven. Verder kan de kalenderwaarde worden beïnvloed door de volgende factoren: - De valhoogte van het heiblok is niet constant. - De grindprop in de paal wisselt per paal in vastheid. - De paal staat krom of scheef. - Er treedt tijdelijke wateroverspanning op onder de paalpunt tijdens het heien.

1-2

Bij een lage kalenderwaarde kan sprake zijn van een te lage draagkracht. Bij twijfel is het noodzakelijk contact op te nemen met de constructeur en de grondmechanisch adviseur. In onderling overleg kan dan tot één of meer van de volgende maatregelen worden besloten: -

-

Het na-heien van palen, waarbij over een traject van 0,25 m het aantal slagen per 0,05 m paalzakking wordt geregistreerd; op deze wijze kan worden onderzocht in hoeverre wateroverspanning de oorzaak is. Het uitvoeren van controlesonderingen, om te onderzoeken in hoeverre een afwijkende bodemopbouw de oorzaak is. Het plaatsen van een extra paal.

De diepte van de bovenkant van de draagkrachtige zandlaag op de hei-lokatie kan afwijken van het uitgevoerde grondonderzoek. Indien geen controlesonderingen kunnen worden gemaakt, kan het juiste paalpuntniveau als volgt worden bepaald: -

-

Uit het advies wordt afgeleid hoe diep de paalpunt in de draagkrachtige zandlaag staat. Aan de hand van de kalenders van de op of nabij een sondering geheide paal, wordt bepaald bij welke kalenderwaarde de paalpunt de zandlaag raakt. Deze kalenderwaarde wordt in principe voor het gehele werk aangehouden. Alleen als er van heiblok wordt gewisseld, dient een andere representatieve kalenderwaarde te worden vastgesteld. De paal wordt vervolgens tot de uit het advies afgeleide diepte in de zandlaag geheid. Indien deze diepte gering is, bijvoorbeeld 0,3 à 0,4 m, dienen bij het kalenderen geen tochten van 0,25 m te worden aangehouden maar tochten van 0,05 m of 0,10 m.

Controle van de uitvoering Van ieder paal dienen de relevante gegevens te worden geregistreerd. Dit betreft niet alleen de kalenderwaarden en het uiteindelijke paalpuntniveau, doch ook gegevens over het gewicht van het heiblok, de valhoogte, de heivolgorde en het tijdstip van wijzigen van samenstelling van de grindprop. Het paalpuntniveau dient bij voorkeur te worden vastgesteld ten opzichte van NAP. Tevens dient te worden vastgelegd hoe de palen zijn samengesteld wat betreft de schachtafmeting, de wanddikte van de buis, de afmeting van de voetplaat en/of van de buisvoet. Als gevolg van obstakels in de grond kan de punt van de stalen buispaal uit de goede richting verlopen. De buispaal kan dan gebogen in de grond komen te staan. Een zekere afwijking van de ideale lijn (verticale stand) wordt geaccepteerd, zie art. 5.12 van BRL 1710. De controle op de grootte van de buiging van de paal kan worden uitgevoerd door het in de paal laten zakken van een lamp. Een gedeelte van de op de bodem van de paal aanwezige grindprop moet nog te zien zijn. Door berekening dient te worden aangetoond dat de paalschacht voldoende draagkracht heeft en of extra wapening nodig is. Als de paal het gewenste paalpuntniveau heeft bereikt, dient de paalschacht te worden gevuld met betonmortel en dient een kopnet te worden aangebracht. Voordat beton wordt gestort, dient gecontroleerd te worden dat de paal schoon is en dat er geen water in staat. In een paal waar water staat mag geen beton worden gestort. In dit verband wordt opgemerkt dat een paal tijdens het heiproces al lek kan raken. In principe is het niet altijd nodig een lekkende paal geheel af te keuren. Het lek dient echter wel in een zo vroeg mogelijk stadium te worden gedicht. Indien dergelijke lekken zich voordoen, moet de constructeur van het werk hiervan op de hoogte worden gebracht. Uit het voorgaande kan worden opgemaakt dat tijdens het heien van stalen buispalen met vele factoren rekening moet worden gehouden. Deskundig toezicht tijdens het heien van dit type palen is dan ook gewenst.

2-2

VERBINDINGSGEBOUW KIEVIT TE MEPPEL

Recommend Documents