Page 1

JAARGANG 16

NUMMER 1 JANUARI 2012

ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

WAT WIJ NU NOG VAN KEVERLING BUISMAN KUNNEN LEREN (2) TUBEX-GROUTINJECTIEPALEN PROEFBELAST VOOR METROSTATION CS IN ROTTERDAM

AFSCHUIVING LANGS EEN VRIJ GLIJVLAK VERKENNING NAAR DE PERCEPTIE VAN PROFESSIONALS OVER GEOTECHNISCH FALEN

I N C LU S I E F

kunst


PMX Power Mixer

DAC Data Aquisitie en registratie systeem

Voor

PF Hoge druk doseereenheid

Nadien

ALLU STABILISATIE SYSTEEM

Voor het in-situ verbeteren van slappe bodems

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

6 Bel: 0

4

Voor meer informatie Kees van der Fluit Notarisappel 80 | 4007 ZA Tiel | THE NETHERLANDS Mobile: 06 460 678 00 | cjm.vd.fluit@allu.net


Van de redactie Beste lezers, Dit eerste nummer van 2012 vormt samen met de Geotechniekdag-special, een mooi overzicht van belangrijke activiteiten die in 2011 hebben plaatsgevonden. We blikken terug op het uitvoerende werk in de complexe omgeving van het Centraal Station in Rotterdam, met het resultaat van proefbelastingen. Nog wat verder terug in de tijd worden de lessen die Keverling Buisman ons al decennia geleden leerde, onder de loep gehouden met de kennis van nu. Verder is 2011 het jaar dat de GeoImpuls op stoom kwam, zoals blijkt uit de artikelenserie die in dit nummer een vervolg krijgt met de perceptie van professionals uit het vakgebied over geotechnisch falen. Behalve in de vorm van hoofdartikelen, is er nog veel meer te beleven in deze editie. Frans Barends nam afscheid en toch ook weer niet, we hebben nieuwe richtlijnen en nieuwe normen (en tevens nog nieuwere in de maak) en er waren bijeenkomsten en conferenties waar op terug wordt geblikt. Gaat u er in de kerstvakantie maar eens lekker voor zitten. En als u nu toch zit, denkt u dan ook gerust eens mee over ‘ons’ imago. Dit vakblad streeft ernaar inhoudelijk interessant te zijn en een goede afspiegeling van het vakgebied. We laten het aan u om dat te beoordelen. Maar ‘ons’ is ook meer, de geotechniek als geheel en zelfs onze landen in het bijzonder. Klompen, tulpen, molens en voor de kenners ook onze stroopwafels; het zijn de lievelingsitems van menig toerist die Nederland bezoekt. Al jarenlang hetzelfde rijtje. Tegenwoordig zou je er wat moderners aan toe kunnen voegen, zoals paddo’s

1

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

uit Amsterdam of architectuur in Rotterdam. Hoe zit dat eigenlijk voor België? Vlaamse frieten, bonbons en alles van de EU kun je er vinden. Maar hoe zit dat eigenlijk op geotechnisch gebied? Wat zijn onze uithangborden en zijn ze traditioneel of innovatief en hip? Het imago van een land is goed af te lezen uit de reacties die je op een conferentie krijgt. Nederland is zoals ik het hoor het land van dijken, leven onder zeeniveau, Plaxis, Palm Islands en openheid over mee- en tegenvallers. Welke reacties onze Vlaamse taalgenoten krijgen zal ons nieuwe redactielid uit Belgie zelf op deze plaats nog wel eens toe kunnen voegen. Deze en andere beelden konden in 2011 onder andere worden opgedaan tijdens de Europese conferentie in Athene en de ‘jonge geotechnici’ variant daarvan in Rotterdam. In Athene presenteerde Nederland zich met de toekomst van de geotechniek en in Rotterdam als innovatief kennisland met een heel grote haven die binnenkort nog veel groter wordt, ondergrondse sporen en verder ook vooral enkele gezellige kroegen. U vindt hierover in deze editie een verslag. In 2012 is er weer voldoende stof en mogelijkheid om ons internationale imago als levendig, lerend en lucratief vakgebied te versterken. De redactie zal zich het komende jaar weer inspannen en steeds blijven vernieuwen, in dit blad en ook daarbuiten. Neemt u dus gerust de pen ter hand om in de vorm van reacties en artikelen in dit blad verslag te doen van uw bijdrage aan ‘ons’ imago. Mandy Korff Namens de redactie en uitgever


Hoofd- en Sub-sponsors Hoofdsponsor

Stieltjesweg 2 2628 CK Delft Tel. 088 - 335 7200

www.deltares.nl

Sub-sponsors

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

www.fugro.nl

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

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

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

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

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

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

Dywidag Systems International

CRUX Engineering BV Pedro de Medinalaan 3-c 1086 XK Amsterdam Tel. 020 - 494 3070 Fax 020 - 494 3071 www.cruxbv.nl

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

Industrieweg 25 – B-3190 Boortmeerbeek Tel. 0032 16 60 77 60 Veilingweg 2 - NL-5301 KM Zaltbommel Tel. 0031 418 578922 www.dywidag-systems.com

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

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

2

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

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

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

Geopolymeric innovations

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

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


Mede-ondersteuners Arcadis Nederland BV

CUR Bouw & Infra

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

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

Ingenieursbureau Amsterdam

Cofra BV

Geomet BV

Profound BV

Royal Haskoning

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

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

Limaweg 17 2743 CB Waddinxveen Tel. 0182 - 640 964 www.profound.nl

Postbus 151 6500 AD Nijmegen Tel. 024 - 328 42 84 Fax 024 - 323 93 46 www.royalhaskoning.com

Weesperstraat 430 Postbus 12693 1100 AR Amsterdam Tel. 020 - 251 1303 Fax 020 - 251 1199 www.iba.amsterdam.nl

Jetmix BV

SBR

Postbus 25 4250 DA Werkendam Tel. 0183 - 50 56 66 Fax 0183 - 50 05 25 www.jetmix.nl

Postbus 1819 3000 BV Rotterdam Stationsplein 45 A6.016 3013 AK Rotterdam Tel. 010-206 5959 www.sbr.nl

Colofon

JAARGANG 16

NUMMER 1 JANUARI 2012

ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

WAT WIJ NU NOG VAN KEVERLING BUISMAN KUNNEN LEREN (2) TUBEX-GROUTINJECTIEPALEN PROEFBELAST VOOR METROSTATION CS IN ROTTERDAM

AFSCHUIVING LANGS EEN VRIJ GLIJVLAK

INCLUSIEF

VERKENNING NAAR DE PERCEPTIE VAN PROFESSIONALS OVER

kunst

Uitgever/bladmanager Uitgeverij Educom BV R.P.H. Diederiks Redactieraad Alboom, ir. G. van Barends, prof. dr. ir. F.B.J. Brassinga, ing. H.E. Brinkgreve, dr. ir. R.B.J. Brok, ing. C.A.J.M. Brouwer, ir. J.W.R. Calster, ir. P. van

GEOTECHNIEK JAARGANG 16 – NUMMER 1 JANUARI 2012

Geotechniek is een uitgave van Uitgeverij Educom BV

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

Mathenesserlaan 347 3023 GB Rotterdam Tel. 010 - 425 6544 Fax 010 - 425 7225 info@uitgeverijeducom.nl www.uitgeverijeducom.nl

Cools, ir. P.M.C.B.M. Dalen, ir. J.H. van Deen, dr. J.K. van Diederiks, R.P.H. Eijgenraam, ir. A.A. Graaf, ing. H.C. van de Haasnoot, ir. J.K. Heeres, Dr. Ir. O.M. Jonker, ing. A. Kant, ing. M. de Kleinjan, Ir. A. Korff, mw. ir. M.

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

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

Lezersservice Adresmutaties doorgeven via ons e-mailadres: info@uitgeverijeducom.nl © Copyrights Uitgeverij Educom BV Januari 2012 Niets uit deze uitgave mag worden gereproduceerd met welke methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever. © ISSN 1386 - 2758

Distributie van Geotechniek in België wordt mede mogelijk gemaakt door:

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

3

ABEF vzw

BGGG

Belgische Vereniging Aannemers Funderingswerken Priester Cuypersstraat 3 1040 Brussel Secretariaat: erwin.dupont@telenet.be

Belgische Groepering voor Grondmechanica en Geotechniek c/o BBRI, Lozenberg 7 1932 Sint-Stevens-Woluwe bggg@skynet.be

GEOTECHNIEK – Januari 2012


Inhoud 1 Van de Redactie – 6 Actueel – 10 The Magic of Geotechnics – 12 KIVI NIRIA rubriek 14 Normen en Waarden – 16 CUR Bouw & Infra – 19 Gesignaleerd – 21 SBR-info – 56 Agenda

22

28 Wat wij nu nog van Keverling Buisman kunnen leren (2)

Tubex-groutinjectiepalen proefbelast voor Metrostation CS in Rotterdam

Ir. Jan Heemstra

ir. Rodriaan Spruit / ir. Geerhard Hannink / ir. Diederik van Zanten

38

34

Een verkenning naar de perceptie van professionals

Afschuiving langs een vrij glijvlak

Geotechnisch falen

ir. Raymond van der Meij

ir. Adam Ronhaar / prof.dr ir. Joop Halman / dr. Saad Al-Jibouri

43

Onafhankelijk vakblad voor gebruikers van geokunststoffen

48

46 Van Dale Woordenboek voor Geokunststoffen

Paalmatrasproeven II

Frans De Meerleer

Eindige elementenberekeningen Ir. Theresa den Boogert / Ing. Piet van Duijnen / Ir. Marco Peters / Ir. Suzanne van Eekelen

5

GEOT ECHNIEK – Januari 2012


Actueel Onder redactie van Robert Diederiks

Eerste projecten dijkbewaking met satellieten gaan van start Tussen de Nederlandse ruimtevaart industrie en de watersector is een samenwerking ontstaan die leidt tot een innovatief product: dijkbewaking en watermanagement door middel van satellieten. De eerste projecten gaan al van start in onder meer Vietnam. Deelnemende partijen zijn onder andere Deltares, GeoBusiness Nederland, KNMI, Nationaal Luchten Ruimtevaartlaboratorium, Netherlands Space Office, Netherlands Water Partnerschip NEN, en het bedrijfsleven.

DHV en Fugro maken plan voor dijkversterking Hoeksche Waard Zuid

Het projectteam onderzoekt wat de hoogste waterstanden en golven zijn die de dijk te verduren kan krijgen en welk effect indringend grondwater heeft op de stabiliteit van de dijk. Voor de nieuwe dijk ontwerpt het team een aantal slimme en stevige varianten waarbij hoogte en stabiliteit gewaarborgd zijn. Daarbij wordt zo goed mogelijk rekening gehouden met de huizen langs de dijk, de natuurgebieden, de voor het gebied kenmerkende dijken met bomenrijen en de wensen van omwonenden en agrariërs. Uitgangspunt is ook de extra hoge waterstanden door klimaatverandering. Bij deze dijkversterking gaat het vooral om de eisen

Een deel van de dijk langs het Haringvliet en het Hollandsch Diep moet worden versterkt zodat de bewoners van de Hoeksche Waard daar ook de komende 50 jaar veilig kunnen wonen, werken en recreëren. De combinatie DHV-Fugro won de opdracht van waterschap Hollandse Delta om een maatschappelijk aanvaardbaar plan te leveren voor de dijkversterking Hoeksche Waard Zuid. Het ontwerptraject heeft een looptijd van twee jaar en een contractwaarde van circa 1 miljoen euro.

Afscheid Prof. Frans Barends ‘Te gepassioneerd om gepensioneerd te zijn’

‘Frans Barends, een onopvallende verschijning, maar spits je oren als hij het woord neemt!’ begint collega-hoogleraar Huib de Vriend, directeur Kennis van Deltares, zijn ‘ten geleide’ in de gelegenheidsbundel die collega’s voor Frans samenstelden met daarin een tiental bijdragen op wetenschappelijk niveau waar alle mogelijke aspecten van dijken aan de orde komen. Dijken, het meest uitgesproken toepassingsgebied van Barends’ werkzame leven, waar hij in wetenschappelijke zin veel aan heeft bijgedragen maar ook jarenlang in de TAW (later ENW) zijn partij heeft meegeblazen en richting heeft gegeven waar het ging om kennisontwikkeling. Het boek werd hem aangeboden aan het eind van het ochtendsymposium ‘Dike engineering: gepassioneerd grenzen verleggen’, waar twee leerlingen, twee collega’s en twee kennisgebrui-

FOTO LEEN VL ASBLOM

Op 21 september 2011 nam Frans Barends formeel afscheid van Deltares en als hoogleraar Grondwatermechanica van de TU Delft. En hoewel één van de sprekers de gedachte uitsprak ‘Frans gisteren aan het werk, vandaag met pensioen, en morgen weer aan het werk‘ was het toch een moment om stil te staan bij de vele verdiensten van Barends voor het vakgebied Grondmechanica – in Nederland en internationaal. kers verschillende aspecten van Barends belichtten. Terugkerend was de uitspraak van Barends ‘Doe jij dat maar, dat kun jij wel!’ Altijd pogend anderen op een vriendelijke manier uit te dagen net dat volgende stapje te zetten, vertrouwen schenkend dat dat goed zou gaan en op de achtergrond aanwezig om waar nodig steun te bieden. In de namiddag kwam Barends zelf uitgebreid aan het woord in zijn afscheidsrede ‘Grond¬gedachten’. Met nadruk bracht hij daar ook naar voren met hoeveel plezier hij de jongere generatie altijd heeft begeleid, zowel op het wetenschappelijke vlak als daarbuiten. Zelf memoreerde hij zijn inbreng in de organisatie van de recente EYGEC conferentie, maar ook het feit dat hij zijn jongste promovendus Vera van Beek had uitgenodigd temidden van hoogwaardigheidsbekleders een bijdrage te leveren aan zijn afscheidsrede was tekenend.

6

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

En Barends zou Barends niet zijn als hij aan het eind van zijn rede na allerlei technische verhalen en één formule met veel kromme d’s niet toch weer bij de maatschappelijke relevantie van het vakgebied was terechtgekomen. Risico = kans x gevolg, leert elke ingenieur. Maar daarin ontbreekt het concept van perceptie. Wat vindt de omgeving ervan, wat is de beleving. Barends eindigde dan ook met een pleidooi om het risicobegrip uit te breiden met het begrip perceptie: impact = risico x perceptie. ‘We moeten daarom ons denken en onze kennis anders inzetten. Overtuigen door de impact te kwantificeren. Dat betekent onze kunde in een maatschappelijk context plaatsen en zo de steun te verweven die nodig is voor onze onmisbare technische bijdrage. Niet de waarheid telt, maar de werkelijkheid.’ Jurjen van Deen Directeur Harry Baayen van Deltares memoreert werk van Frans Barends tijdens de uittrede ceremonie. FOTO DELTARES


Actueel

Opening 21e Conferentie met Briaud, Van Niekerk, Vanicek en een deel van het organisatiecomite. Het volledige team bestond uit Frans Barends, Robin Vervoorn, Wouter van de Weijst, Jochem van der Meulen, Mandy Korff, Thijs de Blaeij, Joost Breedeveld, Angelique van Tongeren, Leon van Paassen, Geert van de Weg en Ronald Brinkgreve. Rechts: de complete groep.

ten aanzien van stabiliteit van de dijk zelf. De combinatie DHV-Fugro won deze opdracht op kennis van de lokale dijkproblematiek en teamsamenstelling. In het project is zij verantwoordelijk voor het ontwerp, de inpassing in de omgeving en de beschrijving van de milieueffecten. Het projectteam berekent ook de kosten van de dijkversterkingvarianten en speelt een grote rol in het proces van afstemming tussen het waterschap, andere overheden en lokale belangen. Op basis van een veiligheidsanalyse en grondonderzoek bepaalt het team wat de hoogte en sterkte van de dijk is en welke aanpassingen nodig zijn aan het dijklichaam en een aantal waterkerende kunstwerken. Fugro voert hiervoor boringen, sonderingen en laboratoriumonderzoek uit. LANDSCHAPPELIJKE INPASSING EN KEUZE Het projectteam vergelijkt diverse versterkingsvarianten van de dijk op een aantal aspecten. Daarbij wordt ook aandacht besteed aan de inpassing van het ontwerp in het landschap. De Hoeksche Waard heeft de status Nationaal Landschap; de dijken, landschapspatronen en de bomenrijen vertellen de lange ontstaansgeschiedenis van de Waard sinds de Sint-Elisabethsvloed van 1421. Vervolgens adviseert het projectteam het waterschap wat de voor- en nadelen zijn van deze varianten. Bestuurders van het waterschap kiezen de uiteindelijke variant. DHV en Fugro werken die variant vervolgens verder uit. Het plan voor de dijkversterking zal over twee jaar klaar zijn. De verwachting is dat de uiteindelijke dijkversterkingwerkzaamheden medio 2017 zijn afgerond. De dijken zijn dan berekend op een waterstand met een gemiddelde overschrijdingskans van eens per tweeduizend jaar, of in andere woorden op waterstanden die in een heel mensenleven met een kans van minder dan 5% kunnen voorkomen.

Succesvolle 21ste conferentie Europese jonge geotechnici 4-7 september 2011 Van 4 tot en met 7 september werd in Rotterdam de 21ste conferentie voor Europese jonge geotechnici gehouden. Het congres begon op de laatste dag van de wereldhavendagen in hartje Rotterdam, waarmee de deelnemers volop in het haventhema werden verwelkomd. Het congres werd georganiseerd door KiviNIRIA afdeling Geotechniek onder auspiciën van de ISSMGE. De voorzitters van beide organisaties (William van Niekerk en Jean Louis Briaud) openden het congres. In de twee lezingendagen van de conferentie op de RDM campus in het oude havengebied presenteerden alle 52 deelnemers uit 26 landen hun werk op uiteenlopende onderdelen van het vakgebied, zoals grondparameters, funderingen en geothermie. Als belangrijke onderdelen van een dergelijke conferentie gingen het netwerken, discussiëren en het maken van geo-vrienden nagenoeg 24 uur per dag door. Op de laatste dag was het tijd voor de praktijk en werd een bezoek gebracht aan twee projecten in aanleg; de Spoorzone in Delft en de 2e Maasvlakte in Rotterdam. In Delft stond een team deskundigen van Witteveen + Bos klaar voor een toelichting en een rondleiding langs de verplaatste molen, de diepwanden en de bouwkuip van de tunnel. Het bezoek aan de 2e Maasvlakte maakte vooral indruk door de enorme omvang van de landaanwinning en de grote hoeveelheid zand die te zien was. Deskundige presentaties van Tido Vellinga (Havenbedrijf Rotterdam), Mark Moens (PUMA) en Martijn van Kaam (BAM) gaven extra diepgang aan de excursie.

7

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

Monique Sanders, ontwerper bij Royal Haskoning was een van de deelnemers namens Nederland. Sanders: “Het congres was interessant om bij te wonen en andere mensen te leren kennen, vooral omdat er een goede mix was van deelnemers vanuit universiteiten en bedrijven uit Europa. Het viel me op dat er veel Nederlandse programmatuur en methodieken werden toegepast. De excursie naar de Maasvlakte vond ik erg leuk en indrukwekkend.” Vanuit Nederland waren verder Sanaz Saied (TU Delft) en Bruno Coelho (TNO) aanwezig als deelnemer en natuurlijk alle leden van het organisatiecomité. Volgens Saied waren er enkele heel goede presentaties en artikelen in de conferentie, die in een indrukwekkend boek bijeen zijn gebracht. Behalve enkele inhoudelijke contacten geeft Saeid aan dat een basis voor Europese vriendschappen is gelegd. Coelho beschreef de conferentie als een ideale gelegenheid om ervaringen te delen met jonge collega’s uit heel Europa. Volgens Coelho gaf de breedte van de onderwerpen een goed overzicht, niet alleen over theoretische onderwerpen, maar vooral ook over actuele ontwerpmethoden en toepassingen. Opening met Briaud, Van Niekerk, Vanicek en een deel van het organisatiecomite. Het volledige team bestond uit Frans Barends, Robin Vervoorn, Wouter van de Weijst, Jochem van der Meulen, Mandy Korff, Thijs de Blaeij, Joost Breedeveld, Angelique van Tongeren, Leon van Paassen, Geert van de Weg en Ronald Brinkgreve. Zonder de bijdragen van de sponsors van deze conferentie (BAM, Deltares, Fugro, Rijkswaterstaat, TU Delft en Witteveen+ Bos) zou het niet mogelijk zijn geweest dit evenement in Nederland te organiseren. ISSMGE voorzitter Briaud was zeer onder de indruk van Rotterdam en het enthousiasme van de deelnemers en de activiteiten van de


Actueel Nederlandse geotechnische sector. Vooral activiteiten op het gebied van het imago van de geotechniek en het reduceren van faalkosten spraken hem erg aan en bieden perspectief voor internationalisering. Zijn woorden waren: ‘Every time I think about the young generation, I am confident that our Geotech future is bright and in very good hands’. Foto’s en een video-impressie en de artikelen behorende bij deze conferentie vindt u op: www.kiviniria.net/EYGEC2011.

Schreudersprijs 2011 voor renovatie Rijksmuseum Op 3 november jl, tijdens het Technologiesymposium van het COB en KIVI NIRIA TTOW, is de Schreudersprijs 2011 uitgereikt aan BAM Civiel Noordwest en de Rijksgebouwendienst. Zij ontvingen gezamenlijk de prijs – een cheque van € 25.000 – voor de ondergrondse hoogstandjes die werden geleverd bij de renovatie van het Rijksmuseum, perceel 1. ‘Het getuigt van durf om bij een gebouw met deze status te kiezen voor een complexe ondergrondse toevoeging’, aldus de jury. Stichting A.M. Schreuders kent elke twee jaar de

Schreudersprijs toe aan de instelling of organisatie die de meest bijzondere ondergrondse bouwprestatie heeft verricht. Er waren dit jaar zevenentwintig inzendingen, aanzienlijk meer dan voorgaande jaren. De jury nomineerde vijf projecten: Aquaduct A4 Leiden, Multikering Katwijk, RandstadRail Rotterdam, De Groene Loper en de renovatie van het Rijksmuseum. Deze laatste kwam als winnaar uit de bus. UITDAGENDE OMSTANDIGHEDEN De renovatie van het Rijksmuseum omvatte onder andere vijf ondergrondse onderdelen die met succes werden gerealiseerd onder uitdagende omstandigheden. Zo moesten de pilaren van de fietserspassage tijdelijk worden opgevijzeld om de oude funderingskolommen te vervangen. Ook werden er onder het gebouw boringen verricht voor het aanleggen van luchtkanalen. Hiervoor moest een micro-tunnelboormachine tussen de houten palen van het oude gebouw door manoeuvreren. ‘EEN PRACHTIG VOORBEELD’ De uitvoering is, ondanks de vele verschillende technieken en de lastige randvoorwaarden, succesvol verlopen en de omgeving heeft nauwelijks hinder ondervonden. ‘Het getuigt van durf om bij

een gebouw met deze status te kiezen voor een complexe ondergrondse toevoeging’, zegt de jury over het project. Daarnaast stelt de jury dat het betrekken van de ondergrond niet alleen waarde aan het gebouw heeft toegevoegd, maar het ook geschikt heeft gemaakt voor de komende eeuw. ‘Een prachtig voorbeeld van de toegevoegde waarde die ondergronds bouwen in een binnenstedelijke omgeving kan hebben’, concludeert de jury. EERVOLLE VERMELDING Naast de prijs werd ook een eervolle vermelding toegekend. Die ging naar Avenue2, voor hun project De Groene Loper. De gestapelde wegtunnel in de A2 bij Maastricht brengt het autoverkeer ondergronds, zodat er bovengronds plaats is voor een langgerekt bomenlaan. ‘De ambitie is hoog en er is sprake van een voor Nederland unieke landtunnel’, meent de jury. ‘Het project staat echter nog aan de vooravond van de realisatie en zal zich nog moeten bewijzen.’

Website Geodatabank vernieuwd De website www.Geodatabank.nl is vernieuwd en biedt nu een uitgebreide database met sonderingen en boringen uit het Fugro-archief. De belangrijkste verbeteringen zijn de gebruiksvriendelijkheid, herkenbare kaart, nieuwe onderzoekspunten nauwkeurig in x, y en z gepositioneerd en een eenvoudiger bestelsysteem.

Het Rijksmuseum in de steigers BRON: BAM CIVIEL NOORDWEST

8

GEOT ECHNIEK – Januari 2012


+44 (0) 1493 845600


The Magic of Geotechnics

Forensic geo-science: net zo spannend als CSI ?

Ir. Mandy Korff Deltares

Dr. Jurjen van Deen Deltares

te komen. Maar welke methodiek ook wordt gebruikt, tegen elk mechanisme dient een adequate maatregel te worden getroffen.

Figuur 1 – Wat is er met mijn damwand gebeurd?

Er gaat nogal eens wat mis in de ondergrond, soms nadat een constructie jaren tot tevredenheid heeft gefunctioneerd, vaker al tijdens de bouw. Dat heeft maatschappelijke consequenties die variëren van schade, vertraging en extra overlast tot soms jarenlange procedures om verantwoordelijkheid en aansprakelijkheid vast te stellen. Het onderzoek dat nodig is om schuld vast te stellen heeft parallellen met het forensisch onderzoek na een moord. Interessanter voor het vakgebied is dat hetzelfde onderzoek naar de oorzaak van het falen kan bijdragen aan het leren van dat falen. Een nieuwe uitdagende loot aan de geotechnische boom?

ook de minder zichtbare verliesposten in het bouwproces zoals inefficiëntie en herstelkosten van ‘kleine’ schades. Als het echt mis gaat is dat vaak garantie voor jarenlange discussies, procedures en rechtzaken. Berucht is de Tramtunnel in Den Haag waar de tunnelguppen jarenlang hebben kunnen rondzwemmen en pas na lange juridische discussies konden worden gevangen. Advocaten weten alles van regels en contracten maar hebben meestal weinig kaas gegeten van (geo)techniek. Bij rechtzaken en arbitrages worden dan ook vaak experts ingehuurd als deskundige. Van deze experts wordt heel wat anders verwacht dan van een geotechnisch ontwerper.

Faalkosten in de bouw worden door de sector als een belangrijk maatschappelijk probleem onderkend. Staan voor de sector zelf financiële en imagoschade centraal, voor de maatschappij gaat het om directe financiële schade, om economische schade door vertragingen en om extra overlast. De meest in het oog lopende faalkosten ontstaan bij incidenten die in de krant te lezen zijn maar er zijn

Risicoanalyse Want wat doet een geotechnisch ontwerper? Die maakt een globaal funderingsontwerp en bedenkt dan wat er allemaal fout zou kunnen gaan. Dit kan voor routinematige constructies met een genormeerde systematiek, maar voor bijzondere constructies zijn GeoQ (van Staveren, 2010) of een andere methodiek nodig om tot een risicoanalyse

10

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

De experts die ingehuurd worden als er iets is misgegaan zijn meer een soort detectives. Zij weten al dat er iets is fout gegaan en gaan als echte CSI’s spitten in de geschiedenis om het DNA van de fout te achterhalen. Hun vakgebied heet ‘forensische geotechniek’ en behelst het achterhalen van hetgeen zich feitelijk heeft afgespeeld. In elk geval heeft de constructie niet voldaan, zoveel is duidelijk. Maar zijn de eisen vooraf wel goed gesteld, is het opgetreden faalmechanisme bij het ontwerpproces wel onderkend, zijn de goede (grond)parameters gebruikt, is bij de constructie soms afgeweken van het ontwerp of zijn de belastingen naderhand toegenomen? En is de oorzaak wel technisch van aard of hebben organisatorische of bestuurlijke overwegingen een belangrijke rol gespeeld – en mag dat gezegd worden? The who-dunnit-vraag lijkt soms snel beantwoord, er is altijd wel een verdachte berekening of uitvoeringswijze aan te wijzen. Maar let op: een echte CSI speurt naar onomstotelijk bewijs, geen vage vermoedens, en naar het complete plaatje. Het gaat om waarheidsvinding, in de wetenschap dat er vaak niet één oorzaak is maar een reeks van oorzaken. De CSI stelt hypothesen op en toetst deze systematisch aan de waargenomen verschijnselen. Wat was de aanleiding van het falen, wat was de achterliggende oorzaak hiervan en wat was de oorzaak daar weer van?

Leren van fouten Hiervoor is onderzoek nodig, onderzoek ter plaatse, in CSI zou je zeggen: op de PD (plaats delict), in ons geval op de PF, de ‘plaats falen’. Daar wordt naar sporen gezocht, foto en filmmateriaal gemaakt, getuigen gehoord, extra grondonderzoek uitgevoerd. Om een goede analyse te maken en geen bewijsmateriaal kwijt te raken is het belangrijk dat zo weinig mogelijk verstoring wordt gecreëerd. Dit staat soms op gespannen voet met de noodzaak om snel het ontstane pro-


The Magic of Geotechnics bleem op te lossen. Bij het uitvoeren van forensisch onderzoek moeten belangrijke basisregels in acht worden genomen om tunnelvisie, partijdigheid en schijnresultaten te voorkomen. Tips hiervoor zijn te vinden in Forensic Geotechnical and foundation engineering van Robert Day (Day, 2010). Er is wel één groot verschil in de doelen van CSI en forensic geo-science: bij CSI gaat het puur om bewijsmateriaal om schuld vast te stellen. Bij forensic geo-science gaat het naast een juridische kant juist ook om de mogelijkheid te leren van de ervaringen waarbij het is misgegaan. De twee doelen staan soms op gespannen voet met elkaar. Bij het vaststellen van de schuldvraag is altijd sprake van partijen met een belang. Het feit dat getuigen ook partij kunnen zijn maakt het lastig om volledige openheid te krijgen. Feiten die zouden kunnen leiden tot aansprakelijkheid worden soms liever verdoezeld dan aan de grote klok gehangen. Voor alle partijen die betrokken zijn bij een dergelijk proces is het belang groot, bijvoorbeeld financieel of in verband met het imago. Een GFI (geotechnisch forensisch ingenieur) dient daar net zo goed rekening mee te houden als zijn recherche-collega. Door partijen aangeleverde gegevens niet zonder meer geloven maar check, check en double check toepassen. Het vraagt een wezenlijk andere opstelling dan bij een gewoon geotechnisch ontwerp waarbij er onzekerheid kan zijn over data maar in ieder geval niet welbewust gefraudeerd wordt. De GFI moet zich ook wapenen tegen druk van buitenaf.

onderzoek zeer snel worden uitgevoerd om herstel mogelijk te maken. Het onderzoek was echter ook van zeer groot belang om de juiste conclusie te trekken en de geschikte maatregelen te ontwerpen voor het herstel. Bovendien was het onderzoek van groot belang voor de beoordeling van vergelijkbare tunnels in Nederland. Gedegen onderzoek dat bestond uit metingen, proefbelastingen en berekeningen naar de restdraagkracht werden in korte tijd en in spannende, moeilijke omstandigheden uitgevoerd. In Nederland en internationaal bestaan publicaties waarin dergelijke onderzoeken worden vastgelegd, met als doel lessen te trekken en tot verbeteringen te komen, zoals de CUR publicatie Leren van Geotechnisch falen (CUR, 2010). Wellicht is het tijd voor een geotechnische database zodat dit werk continu kan worden voortgezet?

Cold cases Ook falen van constructies lang geleden kan onderwerp zijn van forensic engineering. Het voordeel van dat soort case studies is dat de dader al lang op het kerkhof ligt en er minder belangen zijn die tot data-manipulatie leiden. Bezwaar is dat de feiten minder goed en in elk geval minder gemakkelijk vast te stellen zijn. Een mooi voorbeeld is ‘het cold case’ onderzoek naar piping als oorzaak van dijkdoorbraken in in het verleden. Het grote aantal wielen op plekken met een zandige ondergrond suggereert dat piping daar een grote rol in heeft gespeeld. Uit de positie en de vorm van het wiel kan de geotechnische situatie ten tijde van de dijkdoorbraak worden teruggere-

deneerd. Het helpt ons de relevante omstandigheden voor piping beter in kaart te brengen en het moderne onderzoek naar dit verschijnsel te verrijken met 1:1 veldproeven uit een (ver) verleden (Van Beek, 2011). De belangstelling voor series als CSI heeft geleid tot een grote aantrekkingskracht van de opleidingen Forensisch onderzoek in Nederland die een jaar of vijf geleden als paddenstoelen uit de grond zijn geschoten. Misschien moet de geotechniek maar snel eens meeliften op dit maatschappelijk fenomeen en een speciale (kop)opleiding Forensic GeoScience starten. Daarbij hoort dan ook een onderzoekslijn op het gebied van de ontwikkeling van high tech onderzoeksmethoden. Het zou een boost geven aan de studie-instroom bij geotechniek en aan de kwaliteit van het vakgebied als geheel. Of is het een kwestie van Oerlemans bellen voor een nieuw TV-format?

Referenties – Vera van Beek, Han Knoeff & Timo Schweckendiek (2011), Piping: over 100 years of experience, in: M. Van et al (Eds), A feeling for soil and water, a tribute to Prof. Frans Barends, Deltares, Delft. – CUR (2010) Leren van geotechnisch falen, CUR publicatie 227, CUR Gouda. – R. Day (2011), Forensic Geotechnical and Foundation Engineering, 2nd edition, McGraw-Hill, ISBN 978-0071761338. – M.Th. van Staveren (2010) Geotechniek in beweging, Praktijkgids voor Risicogestuurd werken, Deltares/VSRM. 

Transparantie Het kan als geotechnisch ontwerper geen kwaad om je te bedenken hoe je werk kan worden beoordeeld als er achteraf iemand naar kijkt, jaren later, of misschien ook morgen al. De Vlaketunnel is ontworpen en gebouwd in de jaren ’90 van de vorige eeuw. Als er dan nu iets misgaat, zijn de ontwerpuitgangspunten dan nog te achterhalen? Waarom bepaalde aannames worden gedaan kun je niet duidelijk genoeg opschrijven, dat past bovendien helemaal in een goed risicogestuurd proces. En tijdens en na afloop van het project kritisch kijken naar wat er goed ging en wat niet, helpt om lessen te leren en continu te verbeteren. Er zijn diverse voorbeelden van forensische geotechniek te noemen; het onderzoek naar het falen van de Tramtunnel, de verzakking aan de Vijzelgracht en natuurlijk begin 2011 het omhoog komen van een deel van de toerit van de Vlaketunnel. Bij de Vlaketunnel moest het forensisch

Figuur 2 – Forensisch onderzoek bij een besneeuwde Vlaketunnel.

11

GEOT ECHNIEK – Januari 2012


KIVI NIRIA

Op naar duurzame Geotechniek Geotechniek in tijden van crisis: het is boeiend om eens te reflecteren op de effecten van krimpende budgetten in relatie tot ons vakgebied. Wat overkomt ons als vakgenoten en vooral: wat kunnen we bijdragen aan onze eeuwig veranderende wereld. Het zal een enorme uitdaging worden om nog meer dan voorheen geotechnische constructies te ontwerpen en te bouwen waarin de levensduur nog meer dan voorheen centraal komt te staan. Dat betekent minder (rest-)zettingen, nog meer op de levensduur afgestemde constructieve oplossingen en meer innovaties in constructieve materialen. Het betekent ook dat we sneller moeten bouwen waarbij we minder materieel en mensen inzetten om hetzelfde resultaat te bereiken. Dat betekent nog meer dan voorheen investeren in theoretisch en praktisch onderzoek, maar wellicht ook de grootschalige toepassingen van monito-

Ir. W.J. van Niekerk Voorzitter KIVI Niria Afdeling voor Geotechniek

ring en de belofte van de observational method. En dat allemaal ook nog eens met een lager risicoprofiel!

overbrugt, langer ligt en minder wordt verplaatst. Een lager risico krijg je dan vrijwel cadeau, als je maar op tijd begint.

Het is daarbij natuurlijk wel zaak dat opdrachtgevers, onderzoek en uitvoering elkaar weten te vinden. Het betekent experimenteren met nieuwe technieken en ook met het vroegtijdiger inzetten van geotechnisch ontwerp en uitvoering in projecten. Maar waar begin je dan? Ik geloof dat met name vanuit geĂŻntegreerde contractvormen met duurzaamheidscriteria doorbraken kunnen worden gevonden op het gebied van duurzame geotechniek. In ons geval kan dat betekenen: geo- techniek met minimale impact op onze omgeving en mensen. Voorbeelden daarvan zouden kunnen bijvoorbeeld voorbelastingen kunnen zijn waarbij de grond met uit de omgeving komt, kleine afstanden

Ik geloof dat het meer dan ooit tijd is om werk te maken van een vroegtijdige aanpak van bouwen woonrijp maken, van belonen van initiatief en geotechniek als postief EMVI criterium in aanbestedingen. Nu al zie ik geotechnisch risicomanagement daadwerkelijk terugkomen in de beoordelingen van plannen tijdens de aanbiedingsfase. Met elkaar hebben we dit bereikt door een consequente uitbouw van onze inzichten. In tijden van beperkte groei blijken onze resultaten uit het verleden garanties voor de toekomst te kunnen geven!

12

GEOT ECHNIEK – Januari 2012


KIVI NIRIA

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

Waarom een Afdeling Geotechniek?

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

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

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

13

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

netwerk strekt zich uit over de grenzen van ons land en uit zich in nauwe samenwerking met soortgelijke verenigingen binnen Europa. Jaarlijks organiseert de afdeling tal van activiteiten, waarvan een aantal op Europees niveau in samenwerking met anderen. KIVI NIRIA Geotechniek is tevens founding partner van Geonet, het onafhankelijk platform voor interactief geotechnisch Nederland (www.geonet.nl). Alle leden van KIVI NIRIA Geotechniek kunnen zich gratis abonneren op het vakblad Geotechniek. Geotechniek is een informatief/ promotioneel onafhankelijk vakblad dat beoogt, kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht te bevorderen en belangstelling voor het gehele, geotechnisch vakgebied te kweken. Het vakblad verschijnt vier maal per jaar (excl. specials).

Activiteiten De Afdeling Geotechiek geeft steun aan wetenschappelijk onderzoek en helpt mee aan de ontwikkeling van diverse cursussen op het vakgebied. Daarnaast organiseert de afdeling de Funderingsdag en de Geotechniekdag en vele excursies, lezingen en symposia. Ook voor jonge leden is de afdeling actief. Zo levert zij een bijdrage aan de Young Geotechnical Engineers Conference en er is een speciale afstudeerdersmiddag.


Normen en waarden

Bestaand bouwwerk beoordelen? Fundeer je kans! Bij het verbouwen of hergebruik van een bouwwerk is de staat van de constructie het vertrekpunt voor beoordeling. Bij het beoordelen van de constructie begin je bij de bodem want aanpassen of herstellen van een fundatie is kostbaar. Voor het beoordelen van de constructieve veiligheid van een bouwwerk is de NEN 8700-serie beschikbaar, maar voor de fundering bestaat nog geen uniforme methode. Daarom heeft NEN op 27 september 2011 een bijeenkomst over bestaande funderingen gehouden. Problemen met bestaande funderingen halen met enige regelmaat het nieuws. Soms als gevolg van de kwaliteit van de fundering, bijvoorbeeld wanneer houtrot het draagvermogen aantast. Ook kunnen wijzigingen in het gebruik of verbouwingen de oorzaak zijn. Zo kan een brugdek worden vervangen of bij woningen een extra verdieping op worden gebouwd. Problemen met de fundering hebben altijd direct invloed op de rest van het bouwwerk. In het uiterste geval kan dat leiden tot afkeur van het bouwwerk. In deze tijd waarin hergebruik en duurzaamheid hoog in het vaandel staan zou het eigenlijk eenvoudig moeten zijn om een fundering te hergebruiken. Maar dan moet er wel een duidelijk instrument zijn om de staat van de fundatie te beoordelen. De grenssituatie (wanneer het gebruik van een bouwwerk niet langer meer acceptabel is) is door de wetgever vastgelegd. Het Bouwbesluit kent hiertoe het niveau ‘bestaande bouw’. Pas als de prestatie van een bouwwerk daaraan niet meer voldoet, is er sprake van een situatie waarin het bouwwerk onvoldoende veilig is en/of onvoldoende bruikbaar is in samenhang met gezondheidscriteria. Simpel gesteld de kans op ‘instorten’ is te groot. Dit kan worden getoetst met de op de Eurocodes aansluitende normen NEN 8700 ‘Beoordeling constructieve veiligheid van een bestaand bouwwerk bij verbouw en afkeuren – Grondslagen’ en NEN 8701 ‘Beoordeling constructieve veiligheid van een bestaand bouwwerk bij verbouwen en afkeuren – Belastingen’. De bouwwerkeigenaar moet de schade herstellen als het bouwwerk onveilig is. Als dat door middel van funderingsherstel moet, dan is dat een zeer

Figuur 1 – De NEN-workshop op 27 september 2011.

kostbare aangelegenheid. Daarom is het uitermate belangrijk een goed gefundeerd oordeel over de kwaliteit van de bestaande fundering te geven, zodat het herstel efficiënt en duurzaam kan worden uitgevoerd. Daarvoor moet de beoordeling op basis van objectieve criteria tot stand komen met een uitspraak over “wat de fundering nog kan”. Deze criteria zijn op dit moment nog niet eenduidig geregeld. Een norm kan hier in voorzien. NEN organiseerde op 27 september 2011 dan ook een workshop over het beoordelen van bestaande funderingen van bouwwerken onder leiding van dagvoorzitter prof. ir. C. van Weeren (TU Delft, oud voorzitter normcommissie Geotechniek). Het initiatief en de randvoorwaarden om te komen tot een norm werd besproken met circa 70deelnemers vanuit de hele sector. Na de introductie door de heer Van Weeren ging Albert de Vries van de Gemeente Amsterdam tijdens de bijeenkomst in op de wettelijke kaders waarbinnen een beoordeling van een bestaande fundering moet plaatsvinden. Uiteindelijk moeten funderingen voldoen aan een sterkte-eis, die is opgenomen in de wet. Hieruit volgt dat het materiaal van de fundering op sterkte moet worden getoetst en dat de funderingselementen de optredende krachten op de grond moeten kunnen overdragen. Geerhard Hannink vervolgde de workshop met de

14

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

Rotterdamse kijk op de problematiek. Hij verwees daarbij naar de Eurocodes als het gaat om de definitie van het gedrag van een bestaande fundering -sterkte, vervorming en duurzaamheid. Voor een beoordeling moet gekeken worden naar het feitelijke gedrag ervan. Meten is weten, maar dat geeft nog geen voorspelling zo is gesteld. De vraag is immers hoe voorspel je het gedrag in de toekomst. Frits van Loenen sprak namens ProRail over de enorme vervangingsopgave op het gebied van spoorbruggen. As-lasten en belastingen zijn in de loop der tijd toegenomen. Lokale bouwtradities zijn bepalend geweest voor de inschatting van het draagvermogen van de ondergrond, wat geleid heeft tot regionale wijzen van funderen en metselen van de onderbouw. Om verschillende redenen ontstaat soms een te grote belasting op de fundering. Mandy Korff van Deltares ging daarna in op de beoordelingscriteria en monitoring van bestaande funderingen en bovenbouw. Signalen die het bouwwerk kunnen geven als de staat van de fundering niet in orde is, zijn bijvoorbeeld scheurvorming als gevolg van rek door een samenspel van zettingen, scheefstanden en rotaties. Schadeparameters zijn niet direct meetbaar, zakkingen/verplaatsingen, horizontale rek, scheefstand en buiging vaak wel. Belangrijk voor criteria is dat zij eenduidig en meetbaar zijn. De vraag is welke cri-


Normen en waarden teria te normeren en welke waarden daar aan toe te kennen. In het tweede deel van de workshop werd de deelnemers gevraagd zelf input te leveren over de belangrijkste onderwerpen. De belangrijkste uitkomsten hiervan zijn:  Voor de beoordelingscriteria zijn in elk geval de vervormingen cruciaal (zettingen, relatieve rotaties en scheefstanden) en dient naar de bewezen sterkte van de fundering te worden gekeken. De horizontale verplaatsing moet daarbij niet vergeten worden. Voor de vervorming is het belangrijk reguliere zakkingsmetingen uit te voeren, omdat ze objectief en reproduceerbaar zijn. Daarnaast is de historie van de omgeving van belang. Te denken valt aan de zakkingsmetingen in de tijd, straatophogingen en bemalingen. Ook is de staat waarin het bouwwerk verkeert van invloed op het gedrag van de fundering.Het type bouwwerk kan bepalend zijn voor de toe te passen criteria (proeven en metingen) en het gewicht dat aan deze criteria wordt toegekend.  Te denken valt aan een onderscheid tussen pu-

bliekrechtelijke en privaatrechtelijke criteria.  Voor de omgeving spelen het grondwater, het

milieu, maar ook gebeurtenissen op belendende percelen een belangrijke rol.  Aan de materiaalkant moeten duurzaamheid (huidige staat van het element, i.e. rot, scheurvorming, etc.) en – daaraan gerelateerd – de sterkte worden meegenomen in de beoordeling. Dit geldt zowel voor het hout als voor metselwerk.  Als middelen voor deze beoordeling zijn er bestaande methoden om de kwaliteit van een bestaande fundering te beoordelen, zoals weergegeven in bijvoorbeeld de F3O Richtlijn ‘Onderzoek en beoordeling van houten paalfunderingen onder gebouwen’.  Monitoring is eigenlijk onmisbaar om de criteria te kunnen bewaken, maar is vaak afhankelijk van een vooraf ingeschatte urgentie en kostenoverwegingen. Uitermate belangrijk werd het normeren van het proces van het onderzoek gevonden. De tijd is rijp om de aanwezige kennis en ervaring op dit gebied te bundelen en te vertalen naar een

norm. Bij NEN is het proces in gang gezet om een werkgroep onder de normcommissie ‘Geotechniek’ in te stellen met als doelstelling tot een eenduidig toetsingskader te komen voor bestaande funderingen. De norm zal een methode moeten geven die de prestatiebepaling onderbouwt en aansluit op de publiekrechtelijke regelgeving, zodat ze door Bouw en Woningtoezicht toepasbaar is. Er zal een NEN 8707 worden opgesteld, die invulling geeft aan NEN 8700, NEN 8701 en Eurocode 7 ten behoeve van het beoordelen van bestaande funderingen. Dit artikel is tot stand gekomen dankzij Adriaan van Seters (Fugro), Geerhard Hannink (Gemeentewerken Rotterdam), Albert de Vries (Gemeente Amsterdam, stadsdeel centrum), Mandy Korff (Deltares), Arend Kremer (ProRail), Mark Lurvink (NEN) en Rolph Holthuijsen (NEN). De presentaties van de workshop zijn beschikbaar op de website van NEN (www.nen.nl) onder Evenementen, Presentaties. 

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

...JOIN FUGRO Email: HRM@Fugro.nl

www.werkenbijfugro.nl

s Projectleiders s Hoofd Hydrologie


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

Update van de Commissies CUR 236 Ankerpalen is verkrijgbaar voor € 95 (incl. 6% btw), te bestellen via www.curnet.nl , of door overmaken van € 95 op rekening 544328 t.n.v. CURNET te Gouda. Voor de boekhandel en het onderwijs geldt een korting van 25%. Meer weten: fred.jonker@curbouweninfra.nl

CUR-Geo Binnen het thema ‘Geotechniek en Bodem’ van CUR Bouw & Infra zijn in de afgelopen jaren veel initiatieven genomen die tot belangrijke resultaten hebben geleid voor de sector. Handboeken, CUR-Aanbevelingen en richtlijnen zijn ontwikkeld op initiatief van en in samenwerking met de geotechnische sector. Voorbeelden daarvan zijn: ‘Leren van geotechnisch falen’, ‘Ontwerprichtlijn paalmatrassystemen’ en het ‘Handboek diepwanden’.

H410, Snelle paaltesten Rapid load testing on piles Met de internationale CRC Press publicatie ‘Rapid Load Testing on Piles’ is het laatste eindproduct van het CURNET aandeel in het Delft Cluster kennisprogramma ‘Nieuw perspectief in bouwput en fundering’ opgeleverd.

Veelal werden deze onderwerpen gestart als min of meer losstaande initiatieven: er kwam een marktvraag; CUR pakte die vraag op, regelde een projectplan en vervolgens de financiering, waarna het project via een CUR-commissie werd uitgevoerd.

CUR publicatie 236 Ankerpalen Er ontstond binnen CUR B&I de groeiende behoefte om hier meer sturing vanuit de sector op te zetten. Sturing die tevens meer synergie en samenhang borgt en met meer aandacht voor visie en strategie. Daarbij was het de wens van de Stuurgroep CUR B&I om zo mogelijk gebruik te maken van bestaande geotechnische organen en niet, naast al deze clubs, weer iets geheel nieuws te starten. Gesprekken met het bestuur van KIVINIRIA Geotechniek hebben ertoe geleid dat de leden van dat bestuur spontaan hebben toegezegd om gezamenlijk de CUR commissie CUR-Geo te vormen. Daarbij is afgesproken dat een mutatie in het bestuur van KIVINIRIA Geotechniek, meteen wordt doorgevoerd in de samenstelling van CURGeo. Anders gezegd: de ‘zittende’ leden van het bestuur van KIVINIRIA Geotechniek zijn tevens de leden van ‘CUR-Geo’. Voorzitter van CUR-Geo is ir. W.J. van Niekerk; ing. A Jonker is coördinator/ secretaris van CUR-Geo. Naast de bereidheid om gezamenlijk CUR-Geo te vormen, heeft het bestuur van KIVINIRIA Geotechniek aan CUR B&I voor 2012 en 2013 per jaar € 20.000 (excl. BTW) toegezegd ter dekking van de begroting van CUR-Geo. Meer weten: fred.jonker@curbouweninfra.nl

Tijdens de Geotechniekdag op 10 november jl. is CUR-publicatie 236 Ankerpalen gepresenteerd. Met het beschikbaar komen van deze eerst druk van Ankerpalen is een langgekoesterde wens in vervulling gegaan. Een wens om meer eenduidigheid te krijgen ten aanzien van de ontwerpuitgangspunten en vooral ten aanzien van de kwaliteit van de uitgevoerde ankerpalen (nietgeheide verankeringssystemen onder onderwaterbetonvloeren). Gedurende een periode van 3 jaar na publicatie van deze richtlijn zullen de opgedane ervaringen centraal worden verzameld bij CUR Bouw & Infra en vervolgens worden geëvalueerd (aan u de oproep om resultaten van proefbelastingen te sturen naar cur236@curbouweninfra.nl. De resultaten daarvan dienen als basis voor een verdere aanvulling van de richtlijn in de vorm van een dan samen te stellen revisie. Hiertoe wordt momenteel (tijdens het schrijven van deze kopij) gewerkt aan het oprichten van een onafhankelijk CUR Platform Ankerpalen, bestaande uit deskundigen vanuit de opdrachtgevers, ingenieursbureaus en aannemerij. CUR Bouw & Infra zal als centraal verzamelpunt van de vergaarde informatie fungeren. Dit Platform zal tevens fungeren als klankbord voor vragen, onduidelijkheden en zorg dragen voor eventueel benodigde tussentijdse correcties.

16

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

De richtlijn bevordert de toepassing van de snelle paaltest als economisch en praktisch alternatief voor de statische belasting op proefpalen en is gebaseerd op onderzoek van Delft Cluster en de CUR commissie. De richtlijn is in het Engels verschenen, als sluitstuk van een serie publicaties die in een Europees netwerk zijn opgesteld. Voor de Nederlandse markt is de richtlijn als CURpublicatie 230 beschikbaar voor € 80 (incl. 6% BTW en verzendkosten) via www.curnet.nl, of door overmaken van € 80 op rekening 544328 t.n.v. CURNET te Gouda. De publicatie wordt op de internationale markt uitgegeven door: CRCPress/Balkema, www.balkema.nl / www.CRCpress.com


CUR Bouw & Infra info

Praktijkproject Katwijk.

De ‘overhandiging’ van GWW LIGHT door wethouder van Rotterdam, Alexandra van Huffelen aan staatssecretaris Joop Atsma van het ministerie van Infrastructuur en Milieu.

C159-C Risicogestuurd Grondonderzoek Infrastructurele projecten, van initiatieffase tot uitvoering De CUR commissie heeft haar werkzaamheden aan fase 1 van het werkpakket afgerond. Het eindresultaat is beschikbaar via de CURNET site: www.curbouweninfra.nl/pagina.asp?id=1276. Zoals in het vorige nummer van Geotechniek vermeld, is inmiddels gestart met de 2e fase van de richtlijn. Deze fase wordt gefinancierd via het programma Geo-Impuls. Naar verwachting zal de volledige richtlijn ‘Risicogestuurd Grondonderzoek Infrastructurele projecten, van planfase tot uitvoering’ medio 2012 beschikbaar komen. Meer weten: ton.siemerink@curbouweninfra.nl

Estafette, officieel gelanceerd. Door de verantwoordelijke wethouder van de gemeente Rotterdam, Alexandra van Huffelen, is het in Rotterdam ontwikkelde idee symbolisch overgedragen aan staatssecretaris Joop Atsma van het ministerie van Infrastructuur en Milieu. Via het CURNET kennisprogramma zullen partijen uit de sector bij het initiatief betrokken worden. Twee deelprogramma’s worden voorbereid, één gericht op de droge infrastructuur en één op de natte infrastructuur. De in het programma GWW LIGHT te bereiken resultaten worden gepresenteerd op Innovatie-Estafette 2013. Meer weten: ton.siemerink@curbouweninfra.nl

C 190 GWW LIGHT

C 189 Multidijk/ Multikering Katwijk/ TU Delft STW programma

Het nieuwe CURNET kennisprogramma GWW LIGHT (het stimuleren van de toepassing van lichtere funderingstechnieken in de GWW-sector) is 4 oktober 2011, op de 2-jaarlijkse Innovatie-

In september 2011 is het eindresultaat van de Businesscase Multikering Katwijk gepresenteerd aan het voltallig aanwezige college van B&W van de gemeente Katwijk. Bij deze presentatie waren

SBR - CURNET/CUR Bouw &Infra kennisalliantie funderingen, trillingen en bouwputten

door middel van hun kennisalliantie de aanjager van het kennisprogramma, dat zorg draagt voor:  beheren en tijdig actualiseren van de be-

tevens vertegenwoordigers aanwezig van het Hoogwaterbeschermingsprogramma en het Hoogheemraadschap Rijnland. Het in dit praktijkproject gerealiseerde resultaat overtreft de oorspronkelijke verwachtingen ruimschoots. Het concept zorgt voor betere inpassing alsook een aanzienlijke kostenbesparing. Het college was uiterst tevreden over het resultaat en heeft vervolgens de stuurgroep Kustversterking Katwijk gevraagd de haalbaarheid van het concept nader te onderzoeken. De stuurgroep heeft ingestemd met dit voorstel en het programma Multidijk is op dit moment in gesprek met het Hoogwaterbeschermingsprogramma en Hoogheemraadschap Rijnland over de te nemen vervolgstappen in het te doorlopen afwegings- en besluitvormingsproces. Eind september 2011 is vanuit het programma Multidijk in Utrecht overleg geweest met de samenwerkende partijen in het nieuwe TU Delft/ STW kennisontwikkelingsprogramma Integral and sustainable design of multifunctional flood defenses. Het programma Multidijk zorgt via haar praktijkprojecten voor de koppeling van het kennisprogramma met de praktijk. De geplande looptijd van het TU Delft programma is vijf jaar. Meer weten: ton.siemerink@curbouweninfra.nl

staande portfolio kennisproducten;  tijdig ontwikkelen van nieuwe kennis en kennis-

producten die de sectoren wenselijk achten;  de uitrol van bestaande en nieuwe kennis en

SBR en CURNET/CUR B&I zijn beide al jarenlang bezig op het kennisveld van funderingen, trillingen en bouwputten. Tijdens de Geotechniekdag 10 november jl. is een alliantieverklaring getekend tussen de organisaties. Het beoogde kennisprogramma is binnen Nederland leidend op het gebied van funderingen, trillingen en bouwputten en wordt gedragen door beide sectoren. SBR en CURNET/CUR B&I zijn

kennisproducten naar de sector. Als kennisintermediaire organisaties zorgen SBR en CURNET/CUR B&I zo voor een optimale verbinding tussen de vraaghouders op het gebied van funderingen en bouwputten en de aanbieders van kennis(ontwikkeling) binnen dit domein. Meer weten: fred.jonker@curbouweninfra.nl

17

GEOT ECHNIEK – Januari 2012


MOS Grondmechanica

Kleidijk 35

Postbus 801 3160 AA Rhoon

T + 31 (0)10 5030200

F + 31 (0)10 5013656

www.mosgeo.com

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

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

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


Gesignaleerd Climate of Coastal Cooperation AUTEUR UITGAVE DETAILS

PRIJS

Robbert Misdorp (red.) Kust & Zee, EUCC Gebonden, 208 pagina’s geïllustreerd in kleur ISBN 978-90-7550-209-1 € 15,- (+verzendkosten), bestellen via admin@eucc.net of via 071-512 29 00

Kustveiligheid, ecologie en economische groei kunnen hand in hand gaan wanneer overheden, kennisinstituten en kustbeheerders meer gaan samenwerken. Dat bepleiten honderd internationale vooraanstaande professionals in het boek ‘Climate of Coastal Cooperation’.

Kustgebieden worden steeds verder ontwikkeld Meer dan de helft van de wereldbevolking leeft in kustgebieden en vooral in de kuststeden groeit de bevolking sterk. Tegelijkertijd stijgt de zeespiegel, neemt het overstromingsrisico toe en dringt het zoute water dieper het land in. In deze gebieden is het een uitdaging om de balans te vinden tussen economische groei, ecologie en veiligheid tegen overstromingen. De afgelopen decennia zijn hiervoor veel concepten bedacht en projecten uitgevoerd, waaronder ook in Nederland.

Honderd auteurs delen internationale ervaringen en kennis ‘Tijd om ervaringen en kennis te delen’, vond Rob-

Grondwaterzakboekje AUTEUR UITGAVE DETAILS PRIJS

Bram Bot Bot Raadgevend Ingenieur Gebonden, 267 pagina’s, ISBN 978-90-8178-690-4 € 38,- (voor leden NHV gereduceerd tarief via www.nhv.nu)

Het Grondwaterzakboekje is een compendium voor de grondwaterpraktijk in Nederland. Het boekje is geen leerboek, maar een naslagwerk vol kengetallen, formules, overzichten, default waarden, vuistregels, checklisten, samenvattingen, tabellen, grafieken, illustraties, voorbeelden, enzovoorts. Alle grondwateraspecten komen aan

19

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

bert Misdorp, die zelf 25 jaar voor Rijkswaterstaat werkte aan duurzame kustontwikkeling. Misdorp vond ruim 100 kustprofessionals bereid mee te schrijven aan een boek. Met voorbeelden uit vooral Azië en Europa laten de auteurs zien welke voordelen samenwerking en een integrale aanpak heeft voor ‘hun’ kustgebied. Het herstel van mangrovebossen bijvoorbeeld is niet alleen goed vanuit ecologisch oogpunt, maar biedt ook bescherming tegen overstromingen en schept bovendien mogelijkheden voor lokale kleinschalige visserij. Een ander voorbeeld is de ontwikkeling van het Rotterdamse havengebied in de afgelopen 20 jaar. De goederenoverslag en de economie zijn sterk gegroeid, maar juist een integrale aanpak heeft geleid tot een sterke verbetering van de kwaliteit van lucht, water en bodem. Bovendien is het gebied groeneer geworden en heeft de lokale recreatie een impuls gekregen. Economie en ecologie versterken elkaar. Nederland heeft hierin veel ervaringen opgedaan, deelt deze kennis met andere landen. Deze sector, mits goed uitgebaat, is een economische groei sector gezien de toenemende uitdagingen waarmee de laag gelegen, dicht bevolkte kust gebieden van de wereld te maken zullen krijgen.

Bron van inspiratie Behalve een unieke schat aan ervaringen omvat het boek een overzicht van handleidingen, innovatieve concepten en andere ‘tools’ die integraal kustbeheer kunnen ondersteunen. Het boek is een inspiratiebron voor iedereen die geïnteresseerd is in integraal kustbeheer, zoals wetenschappers, beleidsmakers, belangenorganisaties en bestuurders. 

de orde in de 21 hoofdstukken met uitgebreide bijlagen. Ruimte is gereserveerd voor eigen aantekeningen van gebruikers. De praktiserende grondwaterhydroloog zal het Grondwaterzakboekje voortdurend onder handbereik willen hebben. Het boekje wordt in eigen beheer uitgegeven door de auteur Bram Bot, die de verzameling aantekeningen uit zijn loopbaan als uitgangspunt heeft gebruikt. Het compendium is geverifieerd en zo evenwichtig mogelijk uitgebreid onder begeleiding van 37 deskundigen van deelgebieden. Het boekje is warm ontvangen door de Nederlandse Hydrologische Vereniging met een enthousiast voorwoord van voorzitter Huub Savenije. Meer informatie en bestellen: www.grondwaterzakboekje.nl. 


SBR info

Gefundeerde vakkennis met Wizer.nl snel gevonden Eén van de faalfactoren in geotechniek is gebrek aan kennis en ervaring bij de individuele professional. Toch wordt er razend veel onderzoek gedaan in geotechniek. Er is dus veel kennis voorhanden, maar komt het ook op de juiste tijd bij de juiste mensen? Een initiatief van en voor de bouwbranche om dit te bereiken is Wizer: een online zoekmachine die gefundeerde vakkennis voor bouw-, infra- en installatieprofessionals op trefwoord doorzoekt. Tijd om even stil te staan bij dit online hulpmiddel.

‘Stel een bouwprofessional zoekt informatie, maar vindt niet de relevante publicatie, omdat het bestaan ervan niet wereldkundig gemaakt wordt via de gangbare zoekmachines. Dat is natuurlijk funest voor kennisverspreiding en toepassing ervan. Wizer doorzoekt de hele inhoud van de kennisbanken op je zoekwoord. Dat levert een hoge relevantie van het zoekresultaat, maar je vindt bovendien informatie waar gewone zoekmachines niet bij kunnen: Je vindt met Wizer dus veel méér vakkennis dan met Google.’

Proef op de som

Kalender: alle evenementen over ‘bodem’

We nemen de proef op de som. Op het zoekwoord ‘fundering’ vindt Wizer zowel de publicatie ‘Wegverharding op slappe bodem’ van CROW, als een studiemiddag ‘Beton in fundering: meten is weten’ van CURNET én het SBR-Infoblad over ‘De paalkeuze bij verschillende bodemgesteldheden’. En het gaat verder met informatie over cementinjecties van Cement Online en constructiesystemen van Bouwen met Staal. Op Google of Bing moet je met hetzelfde zoekwoord niet alleen door alle doe-het-zelf-tips voor tuinhuisjes en de aannemers heen, Google vindt deze vakinformatie niet eens.

‘Wij krijgen bijvoorbeeld ook positieve reacties op de kalender. Dat overzicht verzamelt alle bijeenkomsten, cursussen, seminars en beurzen van de aangesloten kennisorganisaties. Doordat die informatie samenkomt in deze zoekmachine, kun je ook alle bijeenkomsten over een specifiek onderwerp vinden. Je kunt deze zoekopdracht vervolgens opslaan en een melding ontvangen als er nieuwe bij komen. Heel nuttig om op de hoogte te blijven.’

Wizer ontsluit al 26 grote kennislocaties en dat aantal groeit door

Op onderwerp 26 kennislocaties doorzoeken CUR Bouw en Infra, SBR en CROW, zijn nog maar drie van de inmiddels 26 aangesloten kennisleveranciers. Op Wizer.nl vallen de scheidingswanden tussen de kennisleveranciers weg en kun je centraal op onderwerp naar vakinformatie zoeken, waar Google niet bij kan. Herbert Zwanen van Wizer: ‘Dit is een zoekmachine, die bouwprofessionals tijd bespaart als ze stevige vakkennis zoeken. Het is gefinancierd door de bouwsector zelf. Je vindt er zowel gratis kennis, als de kennis uit abonnementen, die je moet hebben om de volledige informatie te kunnen lezen. Wizer ontsluit inmiddels 26 belangrijke, grote kennislocaties en dat aantal groeit door.’

21

Ideeën ‘Wizer is er voor de bouwprofessionals. We vragen de sitebezoekers dan ook om feedback: wat zijn hun wensen? Er is een Lab-omgeving ingericht om met binnengekomen ideeën te experimenteren. Op Wizer staat op elke pagina een feedback-button. Ik zou aan elke geotechnisch specialist willen vragen: mist u een informatiebron? Laat het ons weten en wij gaan werken aan de aansluiting. Zo werken we samen aan goed geleide kennisstromen, zodat we uiteindelijk goed gefundeerd bouwen in Nederland!’ Ook voor een overzicht van relevante CURNET-, CROW-, NEN- en SBR-bijeenkomsten: bezoek www.wizer.nl.

GEOT ECHNIEK – Januari 2012


75 jaar samendrukking in het veen

Wat wij nu nog van Keverling Buisman kunnen leren (2)

Ir. Jan Heemstra projectleider in ruste belast met het toegankelijker maken van archief van Deltares Unit GeoEngineering

Een vervolg op De betekenis van klassieke matrassen in de wegenbouw voor de paalmatras van vandaag, april 2008 in GeoKunst verschenen. Bij het eerste artikel lag het accent op de vergelijking tussen het rijzen bed en de paalmatras.

Dit proefvak, aangelegd op een rijzen bed, is inmiddels de locatie van het plan Spoorzone waarover in de pers en op WiKimedia het nodige te vinden is.

Figuur 1 – Zandaanvoer 1903

FOTO AFKOMSTIG VAN STREEKARCHIEF MIDDEN-HOL-

LAND INVENTARISNUMMER 54916, UITG. S. & W.N. VAN NOOTEN, SCHOONHOVEN (NO. 226)).

Keverling Buisman beschrijft in zijn leerboek Grondmechanica onder meer zijn theorie met betrekking tot het seculair (= eeuwig) effect. Hij leidt dit effect af uit laboratoriumproeven en proefvakken. Keverling Buisman merkte in 1940 op dat seculaire zettingen voortgang vinden gedurende een periode van voorlopig nog onbekende, doch waarschijnlijk belangrijke duur. Inmiddels zijn we ongeveer 25000 dagen verder. Wat valt er van deze proefvakken nu nog te achterhalen en wat kunnen we ervan leren? Keverling Buisman leidt zijn theorie met betrekking tot het seculair (= eeuwig) effect af uit laboratoriumproeven maar beschrijft ook ‘Eenige in het terrein waargenomen zettingsverlopen’. Het betreft: 1. Weg-proefvak van den Provinciale Waterstaat van Zuid-Holland in den Krimpenerwaard 2. Proefvak Rijksweg No. 12 bij km 31.3 3. Zettingen van een op een goed doorlatenden ondergrond rustend samendrukbaar terrein, waarbij in den zandondergrond gedurende eenige maanden eene verlaging van de waterspanningen door bronbemaling werd teweegge- bracht 4. Zetting van een 7 m dik kleipakket onder een zandophoging (Amstelstation, Amsterdam) Aan de als derde genoemde studie naar het zettingsverloop onder invloed van een tijdelijke bemaling (welke voor de schutsluis in Vreeswijk werd

uitgevoerd) kunnen wij nu, na 75 jaar, niets meer toevoegen. De bemaling daar was immers maar tijdelijk. Over de zetting bij het Amstelstation (punt 4) is medio jaren vijftig door Geuze (LGM Mededelingen II no 4 (1958)) het één en ander gepubliceerd. Pogingen om nu nog iets aan de metingen van toen te kunnen toevoegen zijn op niets uitgelopen: Deltares beschikt niet over latere metingen en ook in Amsterdam was niets meer te vinden. Een poging in de archieven van ProRail de betreffende oude stukken te achterhalen heeft evenmin resultaat opgeleverd. Van de eerste twee proefvakken, beide nabij Gouda, is het echter wel mogelijk gebleken nu nog aanvullende gegevens te verzamelen. Waar km 31.3 van Rijksweg 12 precies heeft gelegen weten we niet, maar op grond van de huidige kilometrering is de omgeving van Gouda niet onwaarschijnlijk. De huidige Burgemeester Jamessingel werd, in de tijd dat autosnelweg A12 er nog niet lag, aangelegd als toegangsweg naar Gouda als een onderdeel van Rijksweg 12. Van die weg zijn er zakbaakgegevens die beginnen in de jaren dertig. Aangenomen is dat deze gegevens horen bij hetzelfde proefvak als beschreven door Keverling Buisman.

22

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

Een rijzen bed is een zinkstuk gevlochten van wilgentenen (rijshout) dat werd ingewaterd met zand. Rijzen bedden werden al heel lang toegepast in de dijkenbouw. Ook bij de aanleg van de eerste spoorlijn in Nederland, van Amsterdam naar Haarlem, in 1839, is gebruik gemaakt van een rijzen bed. Het rijzen bed diende om horizontale vervormingen van de grond tegen te gaan, maar het voorkwam ook dat doorpersen optrad. Er is maar een beperkte hoeveelheid gegevens van het proefvak van rijksweg 12 over. Uit die gegevens kan, zij het met enige onzekerheid, worden afgeleid dat oorspronkelijke hoogte van de onderkant van het rijzen bed ongeveer NAP – 4,65 m moet zijn geweest. In 1938 was volgens het leerboek van Keverling Buisman 1,4 m zakking opgetreden. Het pakket zand met rijzen bed was ruim 4 m dik en de bovenkant van de ophoging moet toen op circa NAP – 2 m hebben gelegen, dat wil zeggen maar net boven het polderpeil. Wat er net voor of net na de oorlog aan extra ophoging is uitgevoerd is niet meer na te gaan. Van 1946 tot 1950 is de hoogte echter nauwkeurig gemeten. In die periode zakte het wegdek grofweg van NAP – 1,2 m naar NAP – 1,4 m. Er moet bijgevolg een tussentijdse ophoging hebben plaatsgevonden van naar schatting 0,75 m netto (ongeveer 1 m bruto). De totale hoogte van zand met rijzen bed was dan bij benadering 5 m. In 2006 is ongeveer op dezelfde plaats geboord. De onderkant van het rijzen bed lag toen op diepten variërend van NAP – 6,84 m tot NAP – 7,18 m, gemiddeld ongeveer NAP – 7 m. De dikte van zandpakket en rijzen bed samen varieert nu op de onderzochte locaties van 5,5 tot 6 m. De weg ligt nu bij benadering op een hoogte van NAP - 1,25 m en de dikte van rijzen bed en zand


75 jaar samendrukking in het veen

Wat wij nu nog van Keverling Buisman kunnen leren (2)

Ir. Jan Heemstra projectleider in ruste belast met het toegankelijker maken van archief van Deltares Unit GeoEngineering

Een vervolg op De betekenis van klassieke matrassen in de wegenbouw voor de paalmatras van vandaag, april 2008 in GeoKunst verschenen. Bij het eerste artikel lag het accent op de vergelijking tussen het rijzen bed en de paalmatras.

Dit proefvak, aangelegd op een rijzen bed, is inmiddels de locatie van het plan Spoorzone waarover in de pers en op WiKimedia het nodige te vinden is.

Figuur 1 – Zandaanvoer 1903

FOTO AFKOMSTIG VAN STREEKARCHIEF MIDDEN-HOL-

LAND INVENTARISNUMMER 54916, UITG. S. & W.N. VAN NOOTEN, SCHOONHOVEN (NO. 226)).

Keverling Buisman beschrijft in zijn leerboek Grondmechanica onder meer zijn theorie met betrekking tot het seculair (= eeuwig) effect. Hij leidt dit effect af uit laboratoriumproeven en proefvakken. Keverling Buisman merkte in 1940 op dat seculaire zettingen voortgang vinden gedurende een periode van voorlopig nog onbekende, doch waarschijnlijk belangrijke duur. Inmiddels zijn we ongeveer 25000 dagen verder. Wat valt er van deze proefvakken nu nog te achterhalen en wat kunnen we ervan leren? Keverling Buisman leidt zijn theorie met betrekking tot het seculair (= eeuwig) effect af uit laboratoriumproeven maar beschrijft ook ‘Eenige in het terrein waargenomen zettingsverlopen’. Het betreft: 1. Weg-proefvak van den Provinciale Waterstaat van Zuid-Holland in den Krimpenerwaard 2. Proefvak Rijksweg No. 12 bij km 31.3 3. Zettingen van een op een goed doorlatenden ondergrond rustend samendrukbaar terrein, waarbij in den zandondergrond gedurende eenige maanden eene verlaging van de waterspanningen door bronbemaling werd teweegge- bracht 4. Zetting van een 7 m dik kleipakket onder een zandophoging (Amstelstation, Amsterdam) Aan de als derde genoemde studie naar het zettingsverloop onder invloed van een tijdelijke bemaling (welke voor de schutsluis in Vreeswijk werd

uitgevoerd) kunnen wij nu, na 75 jaar, niets meer toevoegen. De bemaling daar was immers maar tijdelijk. Over de zetting bij het Amstelstation (punt 4) is medio jaren vijftig door Geuze (LGM Mededelingen II no 4 (1958)) het één en ander gepubliceerd. Pogingen om nu nog iets aan de metingen van toen te kunnen toevoegen zijn op niets uitgelopen: Deltares beschikt niet over latere metingen en ook in Amsterdam was niets meer te vinden. Een poging in de archieven van ProRail de betreffende oude stukken te achterhalen heeft evenmin resultaat opgeleverd. Van de eerste twee proefvakken, beide nabij Gouda, is het echter wel mogelijk gebleken nu nog aanvullende gegevens te verzamelen. Waar km 31.3 van Rijksweg 12 precies heeft gelegen weten we niet, maar op grond van de huidige kilometrering is de omgeving van Gouda niet onwaarschijnlijk. De huidige Burgemeester Jamessingel werd, in de tijd dat autosnelweg A12 er nog niet lag, aangelegd als toegangsweg naar Gouda als een onderdeel van Rijksweg 12. Van die weg zijn er zakbaakgegevens die beginnen in de jaren dertig. Aangenomen is dat deze gegevens horen bij hetzelfde proefvak als beschreven door Keverling Buisman.

22

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

Een rijzen bed is een zinkstuk gevlochten van wilgentenen (rijshout) dat werd ingewaterd met zand. Rijzen bedden werden al heel lang toegepast in de dijkenbouw. Ook bij de aanleg van de eerste spoorlijn in Nederland, van Amsterdam naar Haarlem, in 1839, is gebruik gemaakt van een rijzen bed. Het rijzen bed diende om horizontale vervormingen van de grond tegen te gaan, maar het voorkwam ook dat doorpersen optrad. Er is maar een beperkte hoeveelheid gegevens van het proefvak van rijksweg 12 over. Uit die gegevens kan, zij het met enige onzekerheid, worden afgeleid dat oorspronkelijke hoogte van de onderkant van het rijzen bed ongeveer NAP – 4,65 m moet zijn geweest. In 1938 was volgens het leerboek van Keverling Buisman 1,4 m zakking opgetreden. Het pakket zand met rijzen bed was ruim 4 m dik en de bovenkant van de ophoging moet toen op circa NAP – 2 m hebben gelegen, dat wil zeggen maar net boven het polderpeil. Wat er net voor of net na de oorlog aan extra ophoging is uitgevoerd is niet meer na te gaan. Van 1946 tot 1950 is de hoogte echter nauwkeurig gemeten. In die periode zakte het wegdek grofweg van NAP – 1,2 m naar NAP – 1,4 m. Er moet bijgevolg een tussentijdse ophoging hebben plaatsgevonden van naar schatting 0,75 m netto (ongeveer 1 m bruto). De totale hoogte van zand met rijzen bed was dan bij benadering 5 m. In 2006 is ongeveer op dezelfde plaats geboord. De onderkant van het rijzen bed lag toen op diepten variërend van NAP – 6,84 m tot NAP – 7,18 m, gemiddeld ongeveer NAP – 7 m. De dikte van zandpakket en rijzen bed samen varieert nu op de onderzochte locaties van 5,5 tot 6 m. De weg ligt nu bij benadering op een hoogte van NAP - 1,25 m en de dikte van rijzen bed en zand


Figuur 4 – Aanprikken van het 75 jaar oude rijzen bed ter plaatse van het proefvak Stolwijk In 2009. Deze weg is ten opzichte van de oude weg iets naar links opgeschoven en ligt nu gedeeltelijk op de vroegere trambaan. FOTO DELTARES

Figuur 3 – Memo november 1948 betreffende aantasting koppen meetpunten door rot.

aangroei en vervorming door kruip discutabel: wanneer begint de kruip, gelijk met, tijdens of na de consolidatie. Over dit probleem wordt verschillend gedacht. Op de heel lange duur maakt het echter niets meer uit. Aan de zakbaken van het proefvak Stolwijk zijn de laatste metingen gedaan op 12 mei 1949. Toen waren de zakbaken verrot, zoals blijkt uit een memo van de Provinciale Waterstaat in figuur 3.

Tabel 1 Schematisatie grondeigenschappen voor de handberekening

Aan de hand van metingen van de hoogte van het wegdek is het zettingsverloop nog tot enkele jaren daarna nog wel met redelijke betrouwbaarheid te volgen, maar als gevolg van onderhoudswerkzaamheden gaat dat maar een paar jaar goed. De hoogte van het rijzen bed blijft echter een betrouwbare indicator voor de zetting van de weg, in het veen blijft het bed goed geconserveerd. Uit de bestaande gegevens kan ook nu nog worden afgeleid waar de onderkant van het rijzen bed destijds heeft gelegen. Daarom was de kans uniek aan die hoogte in 2009, vijfenzeventig jaar na de aanleg, opnieuw te kunnen meten (figuur 4).

N.B. C' is geschat; andere samendrukkingsconstanten zijn afgeleid uit de opgegeven verhouding prima ir aandeel vs totaal. Rr is geschat uit de opgegeven v erhouding CR/RR. CȊ is geschat. OCR i s berekend.

Het verschil tussen de werkelijke en de geschematiseerde ophoging in figuur 5 is minder dramatisch dan het op het eerste gezicht lijkt. Het verschil zit voornamelijk in het tempo waarin de ophoging de eerste 14 dagen is aangebracht. Hoe dat werkelijk gedaan is, is onbekend. De ophoging in werkelijkheid is getekend als nihil op dag nul en op hoogte op de 1e dag waarvan bekend is dat de ophoging was aangebracht en daartussen lineair geïnterpoleerd. Voor de geschema-

Gegevens [m tov. NAP]

maai v eld hol landveen hol landveen hol landveen hol landveen veen kleii g klei veen kleii g hol landveen klei

op tot tot tot tot tot tot tot tot tot

-1,6 -1,92 -3,92 -5,92 -7,3 -8,2 -8,7 -9,2 -11,25 -11,3

Consolidatie v olumiek s amendruk ki ngs- primai r Coëff ic iënt gewicht constante aandeel 2 3 [m /s] [kN/m ] C' Terzaghi

stijghoogten

samendruk kingsc onstanten

[m tov. NAP]

RR

CR

0,071769 0,071769 0,071769 0,071769 0,039473 0,032894 0,039473 0,05639 0,032894

0,532525 0,532525 0,532525 0,532525 0,292889 0,244074 0,292889 0,418413 0,244074

0,050909 0,050909 0,050909 0,050909 0,028 0,023333 0,028 0,04 0,023333

Over Consolidati on Ratio / Beginsit.

60% 0,000005 0,000005 0,000005 0,000005 0,000005 0,000005 0,000005 0,000005 0,000005

10,5 10,5 10,5 10,5 12,5 15 12,5 10,5 15

2,75 2,75 2,75 2,75 5 6 5 3,5 6

x1 0, 7 x2 -1,92 y2 -1,92 x3 -11,35 y3 -1,92

2,14522 2,14522 2,14522 2,14522 2,14522 2,14522 2,14522 2,14522 2,14522

Tabel 2 Aangepaste eigenschappen MSettle berekening Gegevens [m tov. NAP]

c o nsol id a ti e

volumiek

coë ff ici ë n t

gewicht

2

[m /s]

3

[kN /m ]

zett in g sp a ra m e te rs a

b

c

pre o ve r b u rd e n p re ssu r e PO P

m a ai v e l d

op

-1 ,6

ho l la n d v e en

tot

-1 ,9 2

4, 70 E - 0 7

10 ,4 4

4 ,4 0 E - 02

2 ,96 E - 0 1

2 ,5 0 E -0 2

5

ho l la n d v e en

tot

-3 ,9 2

4, 70 E - 0 7

10 ,4 4

4 ,4 0 E - 02

2 ,96 E - 0 1

2 ,5 0 E -0 2

5

ho l la n d v e en

tot

-5 ,9 2

4, 70 E - 0 7

10 ,4 4

4 ,4 0 E - 02

2 ,96 E - 0 1

2 ,5 0 E -0 2

5

ho l la n d v e en

tot

-7 ,3

4, 70 E - 0 7

10 ,4 4

4 ,4 0 E - 02

2 ,96 E - 0 1

2 ,5 0 E -0 2

5

ve e n kl e i i g

tot

-8 ,2

3, 10 E - 0 8

11

4 ,5 0 E - 02

2 ,60 E - 0 1

1 ,7 0 E -0 2

5

kle i

tot

-8 ,7

6, 90 E - 0 9

14 ,7 3

2 ,9 0 E - 02

1 ,28 E - 0 1

7 ,0 0 E -0 3

5

ve e n kl e i i g

tot

-9 ,2

3, 10 E - 0 8

11

4 ,5 0 E - 02

2 ,60 E - 0 1

1 ,7 0 E -0 2

5

ho l la n d v e en

tot

-1 1 ,2 5

4, 70 E - 0 7

10 ,4 4

4 ,4 0 E - 02

2 ,96 E - 0 1

2 ,5 0 E -0 2

5

kle i

tot

-1 1 ,3

6, 90 E - 0 9

14 ,7 3

2 ,9 0 E - 02

1 ,28 E - 0 1

7 ,0 0 E -0 3

5

tiseerde ophoging werkt het gemakkelijker met een blokvormige last, die enige tijd constant is. In feite zijn die eerste 14 dagen op het totaal van 75 jaar nagenoeg niet van belang. Wel belangrijk is de zetting die na het aanbrengen van een extra ophoging na 9000 dagen (in 1952) optreedt. In

24

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

figuur 5 is het meetresultaat weergegeven. Waarom zijn die metingen nu zo belangrijk, op welke vragen kunnen ze ons een antwoord geven? Belangrijke vragen zijn:  Hoe is het vervormingsverloop tijdens de consolidatie nu werkelijk?


WAT WIJ NU NOG VAN KEVERLING BUISMAN KUNNEN LEREN

 is de seculaire zakking spanningsafhankelijk of is

er alleen een spanningsonafhankelijke, secundaire zetting?

BAAK 2 (oostrand) en 4 (westrand) van 19 feb 1934, totaal 27427 dagen (75 jaar en 32 dagen) 1e ophoging gereed na circa 50 dagen, herstraat na 1300 en 2600 dagen Grotere ophoging baan met zand na ca. 6700 dagen 3000

Deze metingen zijn in 1e instantie vergeleken met een handmatige berekening met de isotachenmethode op basis van geschatte parameters. De zowel ten gevolge van consolidatie als ten gevolge van onder water zakken telkens veranderende belasting maakt een handberekening nogal lastig. Bovendien constateerde Keverling Buisman bij de aanleg van zijn proefvak dat de hydrodynamische periode (circa 8 weken) erg kort was ten opzichte van wat hij op grond van samendrukkingsproeven verwachtte (jaren). Van veen is echter bekend dat de doorlatendheid bij het toenemen van de belasting afneemt, zodat de hydrodynamische periode bij het toenemen van de effectieve spanningen belastingen niet constant is maar ook steeds groter wordt.

begin 19 feb 1934 2000 ophogen en herstraten in 1952

Tijd in [dagen]

1000

0 1

-1000

-2000

-3000

onderkant ophoging uit s onderingen 2009 -4000 0

Bij een handberekening is het vrijwel ondoenlijk rekening te houden met een telkens veranderende consolidatiecoëfficiënt. Wel kan gerekend worden met een gefaseerde belasting, ook als die belasting uit een groot aantal fasen bestaat. Omdat in de handberekening gebruik gemaakt is van een lineair elastisch rekenmodel waarbij het verloop van de vervorming tijdens de consolidatie als functie van de tijd beschreven wordt (consolidatieverloop volgens Terzaghi), werd het verloop van de vervorming volgens Terzaghi als net zo representatief voor het verloop van de spanningstoename tijdens de consolidatie beschouwd. Daarmee wordt het toch mogelijk het verloop van de aangroei van de effectieve spanningen te schatten. Omdat de locatie van de meetpunten vanwege de verkeersveiligheid niet exact in de as van het proefvak kon worden gekozen moet met een kleine correctie rekening worden gehouden (circa 10% op de berekende maximum zakking ter plaatse van de as). Het resultaat is ook afgebeeld in figuur 5. Het is niet geheel bevredigend omdat de zakking gedurende de eerste 10.000 dagen achterblijft bij de gemeten zakking en de zakking na het aanbrengen van een nieuwe belasting na 10.000 dagen relatief groot is. Zie tabel 1. In figuur 6 zijn de uitkomsten van een fitberekening met MSettle weergegeven. Voor deze fit is gebruik gemaakt van de eigenschappen die zijn afgeleid uit nieuwe proeven van monsters onder de weg die bij het onderzoek voor het aanprikken van het rijzen bed zijn verzameld. Zie tabel 2. Hierbij moet worden bedacht dat het gedrag van monsters onder de weg nu niet meer hetzelfde is als dat van de onbelaste grond destijds. Daarom moet met de eigenschappen worden ‘gefit’. Het geme-

10 B AAK 2

B AAK 4

100 O P H O G IN G

1000 gesc hem atiseerde ophoging

10000

100000

berek ende zetting midden ophoging

Figuur 5 – Ophoging, geschematiseerde ophoging en meetuitkomsten na 75 jaar. Meetpunten juist naast de huidige weg, vanwege verkeerstechnische beperkingen niet exact in de as van het oorspronkelijke proefvak. In deze figuur is tevens in groen het resultaat van de handberekening weergegeven.

Figuur 6 – Gemeten en met MSettle aan de hand van nieuwe proeven nagerekend verloop.

ten en het uiteindelijk zo berekende verloop sluiten op de langere duur wel goed aan, maar het verloop tijdens de hydrodynamische periode is nog niet helemaal passend te krijgen. Verder is de gemeten zakking die na de reconstructie van de weg circa 15 jaar na het begin van het ophogen is opgetreden

25

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

aanzienlijk groter dan uit de berekening volgt. Vergelijking van de meetresultaten met de berekende uitkomsten leidt ook hier tot de conclusie dat de zakking ten gevolge van onderhoudsaanvullingen op de lange termijn nogal groot is. Uit


verhalen van een regelmatige gebruiker van deze weg (dorpsarts) uit de jaren vijftig en zestig was al eens gebleken dat de weg zeer regelmatig onderhoud behoefde, dit in tegenstelling tot de op palen gefundeerde Centrale Ontsluitingsweg van de Krimpenerwaard in die tijd. Na 75 jaar zijn er echter maar van één tijdstip meetgegevens. Een zakkingsverloop is niet uit een enkele meting af te leiden. Vooralsnog blijft het de vraag of het de primaire of de seculaire zakking is die bij de hogere belasting groter is dan verwacht. Het zou kunnen zijn dat de grootte van de seculaire vervorming bij grotere belastingen groter is dan bij kleinere belastingen. Dat zou dan geheel in lijn zijn met de theorie van Keverling Buisman en Koppejan (spanningsafhankelijke seculaire samendrukkingsconstante) maar het zou niet stroken met de nu gangbare zakkingsmodellen (spanningsonafhankelijke secundaire samendrukkingsconstante). De tijd moet het ons leren. Als de seculaire vervormingssnelheid inderdaad spanningsafhankelijk zou zijn, heeft Buisman het destijds zo gek nog niet bekeken.

Parameters a b

helling van de isotach bij voorbelast gedrag helling van de isotach bij niet-voorbelast gedrag c afstand tussen twee isotachen primaire samendrukkingsconstante volgens αp Buisman (gebaseerd op lineaire relatie) seculaire samendrukkingsconstante volgens αs Buisman (gebaseerd op lineaire relatie) Cp primaire samendrukkingsconstante volgens Buisman Koppejan Cs seculaire samendrukkingsconstante volgens Buisman Koppejan Cα secundaire samendrukkingsconstante, helling van de asymptoot van de log t curve volgens Casagrande cv consolidatiecoëfficiënt z zakking zs seculaire zakking h laagdikte h0 laagdikte in de begintoestand ε rek seculaire rek εs t tijd in dagen teind tijd waarin de ‘rust’of ‘eind’toestand wordt bereikt, gewoonlijk 10.000 dagen

mv

samendrukkingsconstante gebaseerd op lineair elastisch verband tussen spanning en vervorming p0 oorspronkelijke korrelspanning pg grensspanning Δp spanningstoename OCR over consolidation ratio: verhouding tussen grensspanning en oorspronkelijke korrelspanning

Literatuur – Keverling Buisman, A.S. Grondmechanica, Waltman 1940, heruitgave A.A. Balkema (Rotterdam Brookfield 1996). – Geuze, E.C.W.A. Terreinzettingen onder invloed van een bovenbelasting, LGM Mededelingen II no 4 (Delft 1958). – Koppejan, A.W. A Formula Combining the Terzaghi Load Compression Relationship and the – Buisman Secular Time Effect, Proc. 2e Int. Conf. On Soil Mechanics and Foundation Engineering (Rotterdam 1948). – Casagrande, A. and Fadum, R. E. Notes on Soil Testing for Engineering Purposes, Harvard Graduate School of Engineering, Soil Mechanics Series, No. 8, 1940. 


Tubex-groutinjectiepalen proefbelast voor Metrostation CS in Rotterdam

ir. Rodriaan Spruit Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam

ir. Geerhard Hannink ing.Ingenieursbureau Dirk G. Goeman CRUX Engineering Gemeentewerken Rotterdam

ir. Diederik van Zanten Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam

Figuur 2 – Proefopstelling in metrostation CS met stalen testframe.

Figuur 1 – Representatieve sondering.

Inleiding Metrostation CS in Rotterdam is ten behoeve van de aansluiting met RandstadRail recent omgebouwd van een tweesporig naar een driesporig metrostation. Daar was een groter station voor nodig dat om het bestaande station heen is gebouwd. De daarvoor benodigde bouwkuip bestaat uit diepwanden tot NAP -38 m zodat deze aansluiten op de op die diepte aanwezige waterremmende laag van Kedichem. Binnen de zo ontstane tijdelijke polder is in het grootste deel van de bouwkuip ontgraven tot NAP -10 m en onder het oude metrostation tot NAP -14 m. De nieuwe vloer van het station die deels onder het oude station door is aangebracht, wordt tegen opdrijven verankerd met behulp van Vibro-combinatiepalen naast het bestaande metrostation en

Tubex-groutinjectiepalen onder het oude metrostation. De hart op hart afstand van de trekpalen is over het algemeen tussen 2 en 2,5 m. De stijghoogte in het eerste watervoerend pakket is ongeveer NAP -2 m. De freatische grondwaterstand ligt buiten de bouwkuip op ongeveer NAP -2 m. Er was maar een beperkte werkruimte onder het metrostation aanwezig waardoor de Tubex-groutinjectiepalen in secties van 3 m lengte moesten worden aangebracht. Hierdoor werd bij het oplassen van elke nieuwe sectie het inbrengproces voor enige tijd onderbroken. Bij het maken van de Tubex-groutinjectiepalen werden problemen ondervonden met het op de gewenste einddiepte krijgen van de palen. Bij het conform bestek toepassen van een water-cement

28

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

factor van 0,5 in combinatie met grouten over de gehele draagkrachtige zandlaag, liepen de palen voor het bereiken van de einddiepte vast. Door een hogere water-cement factor toe te passen, konden de palen wel op diepte worden geboord. Met deze hogere water-cement factor was het onzeker of het benodigde draagvermogen kon worden gerealiseerd. Er zijn daarom proefbelastingen uitgevoerd op een aantal geïnstalleerde palen. De proeven hadden tot doel om aan te tonen dat het benodigde draagvermogen kon worden gemobiliseerd en tevens of de in CUR-rapport 20014 vermelde paalklassefactor αt van 0,009 wordt gehaald.


Samenvatting Bij de verbouwing van Metrostation CS in Rotterdam zijn zowel Tubex-groutinjectiepalen als vibro-combinatiepalen toegepast voor de verankering van de stationsvloer.Bij het maken van de Tubex-groutinjectiepalen werden problemen ondervonden met het op de gewenste einddiepte krijgen van de palen. Door grout met een hogere water-cement factor toe te passen, konden de palen wel op diepte worden geboord. Met deze hogere water-cement factor was het echter onzeker of het benodigde draagvermogen werd gerealiseerd. Er zijn daarom proefbelastingen uitgevoerd op een aantal geïnstalleerde palen. De proeven hadden tot doel om aan te tonen dat het benodigde draagvermogen werd

gemobiliseerd. Het artikel gaat in op de gebruikte testopstelling, waarna de testresultaten worden besproken. De proefbelastingsresultaten zijn met een eindige elementen model gesimuleerd zodat de schachtwrijvingsfactor kon worden teruggerekend. De uitvoeringswijze blijkt een grote invloed te hebben op het behaalde draagvermogen. Waarschijnlijk als gevolg van de groutinjectie lijkt de maximale schachtwrijving vrijwel onafhankelijk van de grootte van de vooraf gemeten conusweerstand in de draagkrachtige laag.Daarnaast bleek het bezwijkgedrag van de geteste Tubex-groutinjectiepalen relatief bros te zijn vergeleken met andere typen palen.

Grondopbouw en geteste palen Het zandpakket waarin de palen hun draagkracht moeten mobiliseren vangt aan op NAP -16 m met een gemiddelde conusweerstand van 10 MPa. Op een diepte van NAP -30 m is de gemiddelde conusweerstand opgelopen tot ongeveer 25 MPa, zie figuur 1. De toegepaste Tubex-groutinjectiepalen hebben een buisdiameter van 406 mm met een wanddikte van 11,6 mm. De puntdiameter is 560 mm. Voor het dimensioneren van de testbelasting is uitgegaan van: Lgrout = 12 m O = 1,76 m qc;gem = 17 MPa αt = 0,009

Proefprocedure en -opstelling De palen zijn in december 2007 en januari 2008

Figuur 3 – Referentieframe met verplaatsingsopnemers op de paalkop en de groutleiding.

Tubex MCS

3500 3000

Belasting [kN]

Er wordt dan theoretisch een Ptest gevonden van 3.230 kN, want Ptest = Lgrout * O * qc;gem * αt. Als maximale testbelasting is om praktische redenen de afgeronde waarde van 3.000 kN aangehouden of lager indien de paal eerder bleek te bezwijken (doorgaande vervorming bij gelijke belasting of een te grote kruipmaat). Er zijn steeds twee palen van in totaal drie groepen getest (totaal zes palen): Groep 1: De paal wordt tot op 0,25 m na op diepte gebracht met een dun groutmengsel. Vervolgens wordt de paal 3 m opgetrokken en wordt gelijktijdig gegrout (water-cement factor 0,8). Daarna wordt de paal met gelijktijdig grouten weer op diepte gebracht totdat het grout het maaiveld bereikt. Tot slot wordt de paal de laatste 0,25 m tot einddiepte gedraaid nadat de aanvoer van grout is gestopt. Groep 2: De paal wordt op diepte gebracht met een dun groutmengsel, waarna de paal wordt afgegrout met grout met een water-cementfactor van 0,8 totdat er grout aan maaiveld wordt waargenomen. Groep 3: De paal wordt op gelijke wijze gemaakt als bij groep 2, maar wordt 3 m minder diep geplaatst (paalpuntniveau NAP -25 m in plaats van NAP -28 m).

2500 2000 1500 1000 500 0 0

100

200

300

400

500

600

Tijd [Minuten]

Figuur 4 – Gebruikt belastingsschema.

proefbelast. De proefprocedure is gebaseerd op NEN 6745-2, waarbij voor het bepalen van het bezwijkgedrag gebruik wordt gemaakt van de kruipmaat conform CUR 166 in plaats van het kruipcriterium van NEN 6745-2. Het kruipcriterium van NEN 6745-2 is gedefinieerd als 0,2 mm

29

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

per uur. Deze maat wordt vaak pas na vele uren behaald, terwijl het logaritmische kruipcriterium van de CUR 166 meestal al na 15 à 30 minuten stabiliseert. Ervaring met diverse conform NEN 6745-2 uitgevoerde proefbelastingen leert dat het logaritmische kruipcriterium minstens zo be-


trouwbaar is en voor de laatste 2 belastingstappen samen al snel 3 tot 4 uur besparing kan opleveren. De proeven zijn in de ontgraven bouwkuip op ongeveer NAP -10 m uitgevoerd. Met een voor het testen van MV-palen geconstrueerd stalen frame (maximaal toelaatbare belasting 6000 kN) dat aan de te testen paal werd bevestigd, werd de testbelasting geleverd via reactiepalen op 4,5 m afstand aan beide zijden van de te testen paal (figuur 2). Tussen de reactiepalen en de testpaal was steeds nog een paal in het veld aanwezig welke in de testopstelling geen functie had. Tussen de kop van elke reactiepaal en het testframe was een vijzel en een drukdoos (nauwkeurigheid 1 kN) aanwezig. Aan de kop van de testpaal werden verplaatsingsopnemers bevestigd (nauwkeurigheid 0,01 mm). Ook zijn de verplaatsingen van de paalpunt en de verplaatsing van de paal halverwege het zandpakket gemeten. Voor de meting van de paalpuntverplaatsing is de leiding die het grout naar de paalpunt brengt gebruikt. De verplaatsing van de paal halverwege het Pleistocene zandpakket is bij de eerste 2 proeven niet gemeten. Bij de volgende vier proeven is de vervorming halverwege het Pleistoceen gemeten met behulp van een wapeningsstaaf die werd vastgelast aan de binnenzijde van de paal. Deze is steeds opgelengd bij het oplassen van een volgende buissectie. Op de kop van de groutleiding en op de wapeningsstaaf is m.b.v. een verplaatsingsopnemer t.o.v. het referentieframe gemeten (figuur 3). Als referentie zijn nabijgelegen palen gebruikt welke niet als reactiepaal fungeren en op een voldoende afstand van de proef staan (> 5m). Het belastingsschema dat is gebruikt tijdens de proeven is weergegeven in figuur 4.

Afbreekcriterium Tijdens de proeven is beoordeeld of de optredende kruip niet te groot is om, indien de paal veel slechter presteert dan verwacht, bezwijken van de paal te kunnen voorkomen. Hiervoor is de volgende formulering gehanteerd:

waarbij: k kruipmaat (mm); u2 kopverplaatsing op t2 (mm); u1 kopverplaatsing op t1 (mm); t2 laatste afleestijdstip van de te beschouwen kruipperiode ten opzichte van het begin van de belastingstap (minuten); t1 eerste afleestijdstip van de te beschouwen kruipperiode ten opzichte van het begin van de belastingstap (minuten).

Figuur 5 – Last-verplaatsingsdiagram van paal 1.

Figuur 6 – Last-verplaatsingsdiagram van paal 5.

Een kruipmaat van k > 1 mm duidt bij ankers en MV-palen op naderend bezwijken. De grootte van de volgende belastingstap werd dan ook gehalveerd wanneer aan het einde van de belastingstap bleek dat k >1. Tijdens de eerste proefbelasting bleek het criterium k > 1 mm echter te dicht bij bezwijken te liggen. Bij de volgende vijf proeven is daarom k > 0,7 mm als criterium gehanteerd.

het elastisch gedrag van de paal. Voor het bepalen van de bezwijkdraagkracht wordt de blijvende verplaatsing (x-as) uitgezet tegen het product van de blijvende verplaatsing en de belasting (y-as). De hellingscoëfficiënt b geeft vervolgens een schatting van de inverse van de bezwijkdraagkracht [kN-1].

Wijze van interpretatie Bij het bezwijken van de paal tijdens de proef is het bezwijkdraagvermogen direct uit de testresultaten afgeleid. Indien een testpaal tijdens de proef niet bezweek, is met behulp van de extrapolatiemethode van het Ingenieursbureau van Gemeentewerken Rotterdam (IGWR) het bezwijkdraagvermogen bepaald. Deze extrapolatiemethode lijkt op de extrapolatiemethode van Chin, alleen wordt bij de methode van IGWR de blijvende vervorming van de paal als maatgevend beschouwd voor het extrapoleren ter bepaling van de bezwijkbelasting. Uit diverse proeven tot bezwijken op trekpalen en ankers is gebleken dat de methode Chin geen realistische waarden oplevert en de methode IGWR wel tot geloofwaardige resultaten leidt. De formulering van IGWR is als volgt:

waarbij: δb blijvende paalkopverplaatsing (mm); F belasting (kN); 1/b bezwijkbelasting (kN); a een constante die voor het bepalen van de verwachte bezwijkdraagkracht geen betekenis heeft, deze wordt bepaald op basis van de parameter b. Parameter a geeft het snijpunt met de y-as aan, en is daarmee een indicator voor

30

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

Proefresultaten Doordat zowel de krachten als de verplaatsingen digitaal en continu werden geregistreerd, is een gedetailleerd verloop van de proef verkregen. Bij de palen uit groep 1 werd alleen de verplaatsing van de paalkop en van de paalpunt gemeten (figuur 5). Het (vrijwel) niet verplaatsen van de paalpunt tot een paalkopbelasting van 2.200 kN is duidelijk te zien. Daarboven treden ook aan de paalpunt toenemende verplaatsingen op, waarbij vanaf een belasting van ongeveer 2.800 kN de paalkop en paalpunt eenzelfde verplaatsingssnelheid krijgen. Dit betekent dat de volledige paal is gemobiliseerd en aan het bezwijken is. Als voorbeeld van een paal die op drie niveau’s werd gemeten (paalkop (NAP -10 m), 9 m onder de paalkop (NAP -19 m) en ter plaatse van de paalpunt (NAP -25 m)) zijn in figuur 6 de resultaten van paal 5 weergegeven. De palen uit de groepen 1 en 3 bezweken voor het bereiken van de testbelasting van 3.000 kN. De palen uit groep 2 doorstonden de belasting van 3.000 kN. De belangrijkste resultaten van de proefbelasting zijn opgenomen in tabel 1. Op de palen 1, 2 en 6 is na het bezwijken een relaxatietest uitgevoerd, waarbij de vijzels niet zijn bijgepompt, maar alleen de krachten in de tijd


TUBEX-GROUTINJECTIEPALEN PROEFBELAST VOOR METROSTATION CS ROTTERDAM

Tabel 1 - Resultaten van de proefbelastingen Paal- Groep nr.

Maximale testbelasting (kN)

Kruipmaat (mm)

Bezwijkdraag(kN) -vermogen

Bezweken tijdens test

1

1

2

1

2.900

0,7 (op 2.600 kN)

2.666 *

ja

2.600

4 (na 15 minuten op 2.600 kN)

3

2

2.404 *

ja

3.000

0,2 (op 3.000 kN)

4.000 **

nee

4

2

3.000

0,2 (op 3.000 kN)

3.400 **

nee

5

3

2.600

2,5 (na 60 minuten op 2.600 kN)

2.600

ja (op kruip)

6

3

2.400

oplopend (vooral tussen 10 en 15 min)

2.071 *

ja

* Op basis van de relaxatietest. ** Op basis van de extrapolatiemethode IGWR.

Figuur 7 – Relaxatietest van paal 6.

Tabel 2 - Teruggerekende Ȋ t-waarden op basis van bezwijkdraagvermogen volgens Tabel 1

Paal- Groep nr.

Maximale schuifweerstand /m paal in zand (kN)

Schachtwrijving (kPa)

1 2 3 4 5 6

198 182 290 264 251 238

113 103 165 150 143 135

1 1 2 2 3 3

qc.gemiddeld zonder/met afsnuiten op 15 MPa (MPa) 12,7 / 11,1 15,6 / 12,8 17,5 / 13,2 14,4 / 11,6 14,5 / 11,9 14,5 / 11,9

zijn waargenomen. Door extrapolatie van de afnemende belasting naar 100.000 dagen op een logaritmische schaal, is het rest-bezwijkdraagvermogen gevonden (figuur 7). Paal 5 bezweek op kruip op de belastingstap van 2600 kN (kruipmaat = 2,5 mm na 60 minuten). Er is daarom geen extrapolatie of relaxatietest uitgevoerd om het bezwijkdraagvermogen te bepalen. Alle palen leverden de voor het project benodigde trekdraagkracht. Om een idee te krijgen van de invloed van de uitvoeringswijze op het draagvermogen, is de plaatselijke schachtwrijving in de zandlaag teruggerekend.

Interactie analyse Met het eindige elementen programma INTER 2.1 (van Dalen 1994) is het last-verplaatsingsgedrag van de paal in de grond gesimuleerd. De paal wordt in INTER opgedeeld in elementen met een axiale stijfheid en per element wordt een maximale lokale schachtwrijving met de grond toegekend. Ook aan de punt kan (in geval van op druk belaste palen) een maximale puntweerstand worden toegekend. Bij het numeriek opleggen van een belasting wordt iteratief de elastische verlenging of verkorting per element berekend, waarbij steeds per element op basis van de verplaatsing wordt bepaald welk deel van de maximale schachtwrijving voor dat element is gemobili-

Ȋ t zonder

Ȋ t met

afsnuiten

afsnuiten op 15 MPa (MPa)

voldoet aan Ȋ t=0,009?

0,0089 0,0066 0,0094 0,0104 0,0098 0,0093

0,0101 0,0081 0,0125 0,0129 0,0120 0,0113

ja nee ja ja ja ja

seerd. Na enige iteratieslagen wordt een oplossing gevonden waarna het verloop van de normaalkrachten en verplaatsingen als functie van de paal per belastingsgeval worden weergegeven. De resultaten van de simulatie zijn vergeleken met de proefbelastingsresultaten. De beste overeenkomst werd gevonden indien voor zowel de topzandlaag als de diepe zandlaag een constante maximale schachtwrijving per meter paal werd gebruikt. Uit de simulatie blijkt dat het mobilisatiegedrag van de geteste palen het beste wordt benaderd met de mobilisatiecurve voor schachtwrijving van grondverdringende palen conform NEN 6743-1. Er is hierbij aangenomen dat de schachtwrijving bij belasting op trek op gelijke wijze mobiliseert als bij belasting op druk. De maximale schachtwrijving is per paal constant, maar is tussen de beproefde palen onderling verschillend. Dit wordt in tabel 2 zichtbaar in de kolommen 3 en 4. Gemiddeld is de maximale schuifsterkte 110 kPa voor groep 1 en 150 kPa voor groepen 2 en 3. Een voorbeeld van het vergelijken van de simulatie met de gemeten vervormingen is gegeven in figuur 8. De omhullende van de gemeten verplaatsingen tijdens de proefbelasting laat een brosser verloop zien dan volgt uit de INTER simulatie (zie figuur 8). Dit is vooral zichtbaar bij de belasting van 2600 kN: de gemeten verplaatsingen zijn daar aan het

31

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

Figuur 8 – Vergelijking van het lastverplaatsingsdiagram van paal 1 met de uitkomsten van INTER 2.1.

begin van de belastingstap 12 mm, oplopend naar 14 mm aan het einde van de stap, de simulatie komt uit op 15 mm verplaatsing. De overgang van ‘slap’ naar ‘stijf’ is in de simulatie geleidelijker dan in het gemeten gedrag. Omdat ook per proefpaal de conusweerstand licht kan afwijken, is vooraf per paal een sondering uitgevoerd. Uit deze sonderingen is per paal op twee manieren een gemiddelde conusweerstand bepaald namelijk een rekenkundig gemiddelde (zonder afsnuiten van de conusweerstand) en een gemiddelde waarbij de conusweerstand werd afgesnoten op 15 MPa. Voor het bepalen van αt is uitgegaan van een diameter van de paal van 0,56 m. Er is dus aangenomen dat de ruimte tussen de paalschacht (diameter 406 mm) en wat wordt verdrongen door de paalpunt (diameter 560 mm) wordt gevuld met grout. De resultaten zijn weergegeven in tabel 2. Uit tabel 2 volgt dat:  Palen uit groep 1 met een αt van gemiddeld


0,009 +/- 0,001 (op basis van op 15 MPa afgesnoten qc) nog net conform het CUR-rapport 2001-4 zijn.  Palen uit groepen 2 en 3 ondanks hun verschillende lengte duidelijk van dezelfde populatie zijn en met een αt van gemiddeld 0,012 +/0,001 (op basis van op 15 MPa afgesnoten qc) beter dan het CUR-rapport 2001-4 zijn.

Conclusies De manier van uitvoeren van de Tubex-groutinjectiepaal heeft in belangrijke mate het werkelijk draagvermogen bepaald, want de behaalde paalfactoren zijn verschillend voor groep 1 en de groepen 2/3. Bij een nog niet eerder vertoonde werkwijze van grouten of bij een afwijkende water-cement factor zullen daarom proefbelastingen moeten uitwijzen met welke αt mag worden gerekend. Gebleken is dat het eerst op diepte brengen van de Tubex-groutinjectiepaal en het daarna optrekken en opnieuw op diepte brengen, leidt tot een lagere paalklassefactor voor wrijving dan in het geval dat de paal direct na het op diepte brengen wordt afgegrout. Dit verschil is waarschijnlijk het gevolg van de door het optrekken van de paal veroorzaakte ontspanning van de zandlaag waaraan de wrijvingskracht moet worden ontleend. Uit de interactie berekeningen blijkt dat een

constante maximale schachtwrijving over de zandlagen de beste ‘fit’ met de gemeten vervormingen oplevert. Daarmee lijkt de maximale schachtwrijving vrijwel onafhankelijk van de qc. Blijkbaar hebben zandlagen met een relatief lage conusweerstand meer baat bij de groutinjectie dan lagen met een hoge qc. In de lagen met een (zeer) hoge qc treedt mogelijk tijdens het inboren ontspanning op in de grond waardoor een deel van de draagkracht verloren gaat. Voor de palen uit groep 1 is een gemiddelde maximale schachtwrijving in zand gevonden van 110 kPa. Voor groepen 2 en 3 is dit gemiddeld 150 kPa. De uitvoeringswijze lijkt daarmee bepalender voor het draagvermogen dan de qc. Het meten van de paalpuntverplaatsing door middel van de groutleiding heeft tijdens het proefbelasten van de palen goed gefunctioneerd. De verplaatsing van de paalpunt bleek een belangrijke en betrouwbare indicator voor het bezwijken van de paal. Het hanteren van het logaritmische kruipcriterium van de CUR 166 heeft in deze proeven goed gefunctioneerd. De logaritmische kruipmaat bleek prima geschikt om tijdens de proefbelasting het naderend bezwijken van een funderingselement te monitoren. Voor een nieuwe versie van de norm moet worden overwogen om het lineaire kruipcriterium te vervangen

door de logaritmische kruipmaat. De Tubex-groutinjectiepalen blijken, ten opzichte van proefbelastingen op trek van andere typen palen, een relatief bros bezwijkgedrag te vertonen. Dit bleek uit de noodzaak om het kruipcriterium voor het verkleinen van de belastingstapgrootte te verlagen van k=1 mm naar k=0,7 mm. Ook lijkt de mobilisatie van de schachtwrijving (vooral van de palen uit groepen 2 en 3) stugger (mobilisatiestijfheid is groter) te verlopen, dan de mobilisatiecurves voor schachtwrijving van grondverdringende palen volgens NEN 6743-1.

Literatuur – Chin, F.K. Estimation of the ultimate load of piles from tests not carried to failure. Proc. 2nd S.E. Asian Conf. Soil Engng, Singapore, 81-92. 1970. – CUR (2001): Ontwerpregels voor trekpalen. Rapport 2001-4 – CUR: Damwandconstructies. CUR-publicatie 166, 5e druk. – Dalen, J.H. van, Opstal, A.Th. Verankering van steile taluds; syllabus gezamenlijke studiedag KVIV en KIVI te Antwerpen 1994. – NEN 6743-1 (2006): Geotechniek – Berekeningsmethode voor funderingen op palen - Drukpalen. – NEN 6745-2 (2005): Geotechniek – Proefbelasting van funderingspalen – Deel 2 : Statische axiale belasting op trek. 


Afschuiving langs een vrij glijvlak

Introductie

ir. Raymond van der Meij Deltares

Het vereenvoudigde Bishop model wordt altijd toegepast bij het bepalen van de taludstabiliteit. Dit model is niet altijd maatgevend en bevat een aantal vereenvoudigingen te opzichte van een volledige evenwichtsbeschouwing. Het is aan de ingenieur om te bepalen of er ook andere analyses gemaakt moeten worden zoals een Lift-Van berekening of het toetsen van het horizontale evenwicht.

van de horizontale interlamelkrachten hoeft niet beschouwd te worden. Hij toont aan dat deze aannames in een homogeen materiaal en bij hydrostatische waterspanningen slechts een kleine invloed op de veiligheidsfactor hebben. Tot in de jaren 60 gaat de ontwikkeling van dergelijke modellen in een rap tempo verder. Janbu verbetert zijn methodiek en soortgelijke alternatieven als Morgenstern-Price en Spencer komen beschikbaar. De laatste drie methodes beschouwen het horizontale-, verticale- en het momentenevenwicht langs een willekeurig glijvlak.

In 2003 werden we wederom met de neus op de feiten gedrukt. De kade bij Wilnis voldeed bij een Bishop analyse. Het horizontale evenwicht was echter niet voldoende gewaarborgd. Dit blijkt niet uit de Bishop analyse omdat deze juist het horizontale evenwicht niet in beschouwing neemt. Ook in dit geval is er in de ‘Leidraad toetsen op veiligheid regionale waterkeringen’ weer een procedure opgesteld om lichte kades te toetsen op hun stabiliteit tijdens droogte. Deze regel, die alleen de horizontale krachten analyseert, is echter erg conservatief.

In het geval van opdrijven blijkt Bishop niet te voldoen en wordt een nieuwe methode ontwikkeld: Lift-Van. Deze methode heeft een drukstaaf tussen twee cirkels. In haar limiet is deze methode hetzelfde als Bishop. Wanneer de drukstaaf oneindig kort wordt en de actieve en passieve cirkels samenvallen volgt hetzelfde resultaat.

Een eenduidige systematiek: Spencer-GA

Een nieuw model ter bepaling van de stabiliteit combineert het beste van de bestaande methodes. Het glijvlak wordt niet a priori opgelegd en wordt berekend aan de hand van een evenwichtsbeschouwing in alle richtingen. Door deze nauwkeurigere aanpak zal de modelonzekerheid significant gereduceerd worden.

In de latere jaren komt de eindige-elemententechniek als alternatief op. Deze methodiek wordt met name toegepast wanneer een constructie in een grondlichaam geanalyseerd moet worden. Ondanks deze ontwikkelingen blijft de methode Bishop tot op de dag van vandaag de meest gehanteerde methode ter bepaling van de stabiliteit.

Geschiedenis van het rekenen aan taludstabiliteit

Beperkingen van onze gereedschappen

Het toetsen van waterkeringen zit in onze genen. Sinds jaar en dag zijn wij in Nederland voorlopers in het rekenkundig toetsen van de stabiliteit van de waterkeringen. Door de jaren heen is een scala aan gereedschappen ontwikkeld om bij iedere omstandigheid de juiste analyse uit te voeren. Deze gereedschappen variëren van eenvoudige vuistregels via vele evenwichtsbeschouwingen tot complexe eindige elementen analyses.

De eerste rekenkundige beschouwing van een cirkelvormige glijvlak in een grondlichaam is opgesteld door Fellenius. In 1936 beschrijft hij een methode om langs een cirkelvormig glijvlak het momentenevenwicht te berekenen aan de hand van lamellen. Janbu deduceert in 1954 een methodiek die, naast het momentenevenwicht, ook het horizontale- en verticale evenwicht in beschouwing neemt. Daarbovenop kan Janbu’s methode ook niet-cirkelvormige glijvlakken analyseren. Mede vanwege de beperkte rekenkracht in de tijd is het de ‘simplified’ methode van Bishop (1955) die erg populair wordt. Het is een relatief eenvoudige formule gebaseerd op twee aannames. Het glijvlak moet cirkelvormig zijn en het evenwicht

De huidige evenwichtsbeschouwingen gaan uit van een vooraf gedefinieerde vorm van het glijvlak. Helaas volgt de natuur niet altijd de wiskundige beschouwingen maar vindt ze altijd de weg van de minste weerstand. Een bekend voorbeeld is de afschuiving bij Streefkerk in 1984. Hier bezweek de dijk niet volgens een cirkelvormig glijvlak zoals Bishop suggereerde. Vanwege het opdrijven van het achterland vond een langgerekte afschuiving plaats. In de daarop volgende jaren is er een alternatieve methode ontwikkeld, Lift-Van, om in het geval van opdrijven de stabiliteit beter te kunnen berekenen. Deze methode wordt nu alom toegepast bij de toetsing en ontwerp van onze beneden rivier dijken.

34

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

Een nieuwe methodiek is ontwikkeld waarbij de vorm van het glijvlak niet van te voren vast staat. Waar normaalgesproken een grid gebruikt wordt om alle mogelijke glijcirkels te analyseren, hoeft bij deze methode alleen een zoekruimte gedefinieerd te worden. Een Genetisch Algoritme (GA) vindt binnen deze ruimte de weg van de minste weerstand. Er is gekozen voor een genetisch algoritme omdat dit zoekproces heel goed is in het vinden van oplossing in een grillige, meerdimensionale ruimte. Waar een meer conventioneel zoekalgoritme in een lokaal minimum kan blijven steken of vastloopt als er een paar keer geen oplossing mogelijk is, blijkt het GA een robuust, snel en accuraat zoekalgoritme te zijn. De precisie van het resultaat wordt groter naarmate er langer gezocht wordt. Binnen 10 seconden levert het algoritme een resultaat met maximaal een paar procent afwijking. Naar mate langer gezocht wordt, zal het antwoord meer precisie krijgen. Omdat de rekentijd met de huidige generatie computers niet meer maatgevend is, wordt deze zoekmethodiek is gecombineerd met de methode Spencer. Dit is een volledige evenwichtsbeschouwing die dus ook de horizontale componenten in acht neemt. Omdat de vorm van het vlak vrij is en de evenwichtsbeschouwing compleet, vervalt de noodzaak om verschillende modellen te gebruiken


Samenvatting In de jaren 50 en 60 van de vorige eeuw zijn veel modellen opgesteld om de stabiliteit van een grondlichaam te berekenen. Bishop’s vereenvoudigde methode is hiervan de bekendste en wordt vandaag de dag nog dagelijks door vele ingenieurs toegepast. Door een aantal aannames vergt de methode relatief weinig rekenkracht. In de tijd dat rekenkracht nog een schaars goed was is zeer veel ervaring opgedaan met deze methode. Omdat er ook beperkingen aan Bishop zitten, zijn er in de loop der tijd een aantal aanvullingen gemaakt. In het geval van opdrijven moet tevens een Lift-Van analyse gemaakt worden en bij een risico op droogte moet ook het horizontaal

evenwicht gecontroleerd worden. Sinds enige tijd zit er een nieuwe module in DGeo-Stability (vroeger: MStab) die geen gebruik meer maakt van Bishop. Deze module combineert de methode Spencer met een Genetisch Algoritme om een vrij glijvlak te vinden in een grondlichaam. Deze techniek heeft een aantal fundamentele verbeteringen ten opzichte van de huidige methodes waardoor de evenwichtsfactor nauwkeuriger te bepalen is. Meerdere analyses zoals opdrijven en een droogtetoets zijn niet meer noodzakelijk.

Slip Plane Spencer

30,000

75,000 Soft Clay

Peat

Loose Sand

Xm : 46,50 [m] Ym : 7,97 [m]

30,000

Radius : 9,47 [m] Safety : 1,15

75,000 Soft Clay

Peat

Figuur 1 – Glijcirkel Bishop, evenwichtsfactor = 1,15.

voor opdrijven en horizontale stabiliteit tijdens droogte.

Voorbeelden Om het gebruik van deze methode te laten zien, worden voor een fictieve dijk een aantal analyses gemaakt. Ten eerste wordt de stabiliteit van het talud berekend bij een oppervlakkige afschuiving. Vervolgens wordt een grote afschuiving bekeken. Tenslotte wordt de analyse gemaakt waar het pleistocene zand een verhoogde druk heeft ten gevolge van kortsluiting met het hoge rivierwaterpeil. Figuur 1 toont het traditionele Bishop resultaat links en het nieuwe model wordt rechts getoond in figuur 2. Traditioneel wordt de maatgevende cirkel gezocht aan de hand van een punten-grid en een aantal tangentlijnen. De combinatie van alle berekeningen wordt gemaakt en degene met de laagste veiligheidsfactor wordt gerapporteerd. Bij de rechter berekening is geen sprake van een grid en tangentlijnen om het glijvlak te definiëren. De twee rode lijnen geven de randvoorwaarden waartussen het glijvlak gevonden moet worden. Binnen dit zoekgebied wordt de weg van de minste weer-stand gevonden.

Zowel de vorm van de glijvlakken als de evenwichtsfactor komen goed overeen in beide berekeningen. Ook de rekentijd van beide analyses is ongeveer hetzelfde. Wat wel opvalt, is dat bij een vrij glijvlak het begin- en eindstuk van het glijvlak minder gekromd zijn dan het middenstuk. In dezelfde geometrie is vervolgens gezocht naar diepere glijvlakken. Figuur 3 toont het maatgevende mechanisme volgens Bishop, figuur 4 volgens Lift-Van en figuur 5 volgens Spencer-GA. De drie berekeningen geven veiligheidsfactoren die dicht bij elkaar liggen, variërend van 1,13 tot 1,08. Hoe meer vrijheid beschikbaar is om het glijvlak te beschrijven, hoe lager de evenwichtsfactor. Om de vergelijking compleet te maken, is in figuur 6 het resultaat van een eindige-elementen (EEM) berekening met Plaxis weergegeven. De evenwichtsfactor bij deze analyse is 1,06.

Loose Sand

Safety : 1,15

Figuur 2 – Glijcirkel Spencer-GA , evenwichtsfactor = 1,15

Tabel 1 - Evenwichtsfactoren van de verschillende berekeningen Oppervlakkige Maatgevende Hoge cirkel cirkel druk zandlaag Bishop

1,15

1,13

0,82

1,11

0,72

Spencer 1,15

1,08

0,81

Plaxis

1,06

Nvt

Lift-Van nvt Nvt

laagste uitkomt. Samenvattend zijn de evenwichtsfactoren van alle berekeningen weergegeven in tabel 1. Het is met een EEM analyse niet eenvoudig om de evenwichtsfactor van een oppervlakkige cirkel te berekenen, evenals een evenwichtsfactor onder de 1,0. Deze analyses zijn dan ook niet uitgevoerd.

Oorzaken van verschillende resultaten Het is niet altijd het geval dat Spencer-GA lagere evenwichtsfactoren geeft dan de andere analytische methodes. Dit is zichtbaar in de volgende drie figuren wanneer de waterdruk in het onderste zand is toegenomen. In dit geval geeft de Lift-Van berekening de

35

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

Er zijn drie oorzaken aan te wijzen waardoor de drie methodieken andere resultaten geven: de vorm van het glijvlak, het horizontale krachtenevenwicht, en het afsnuiten van de schuifkrachten. Voor wat betreft de vorm van het glijvlak zal


30,000

75,000 Soft Clay

Peat

Loose Sand

Xm : 52,46 [m] Ym : 18,62 [m]

30,000

Radius : 25,28 [m] Safety : 1,13

Figuur 3 – Glijcirkel Bishop, evenwichtsfactor = 1,13.

75,000 Soft Clay

Peat

Loose Sand

Xm : 51,73 [m] Ym : 14,99 [m]

Radius : 21,99 [m] Safety : 1,11 (1,06)

Figuur 4 – Glijvlak Lift-Van, evenwichtsfactor = 1,11.

Slip Plane Spencer

30,000

75,000 Soft Clay

Peat

Loose Sand

Safety : 1,08

Figuur 5 – Glijvlak Spencer-GA (met druklijn), evenwichtsfactor = 1,08.

Tabel 2: Partiële modelfactoren voor de verschillende methodes EEM Lift-Van Bishop 3D-effect Modelprecisie Product - γd

0,9 1,1 1,0

1,0 1,05 1,05

Spencer-GA altijd een lagere veiligheidsfactor geven dan Bishop (en Lift-Van). Wanneer een cirkel maatgevend is, zal dit ook uit Spencer-GA volgen. Als een andere vorm van het glijvlak een lagere evenwichtsfactor geeft, zal Spencer-GA dit andere vlak rapporteren. De invloed van de horizontale krachten kan resulteren in een hogere of lagere evenwichtsfactor. Dit is afhankelijk van de richting van de afwijking van het krachtenevenwicht dat niet door Bishop beschouwd wordt.

1,0 (of iets lager) 1,0 (of iets hoger) 1,0

Figuur 6 – Glijvlak met EEM methode: evenwichtsfactor = 1,06

Spencer-GA Tussen 0,9 en 1,0 Tussen 1,0 en 1,05 Tussen 0,9 en 1,05

Het laatste fundamentele verschil tussen Bishop (en Lift-Van) en Spencer is dat er bij het laatste model niet ‘afgesnoten’ wordt. Afsnuiten duidt op het aftoppen van de maximale schuifkracht onderop een lamel wanneer deze steil uittreedt. Onrealistisch grote krachten worden berekend wanneer de onderkant van een lamel een grotere hoek heeft dan ᒌ/ 2 – 45o. De schuifkracht kan bij Bishop en Lift-Van niet groter worden dan dit maximum. Omdat Spencer-GA het glijvlak nooit verplicht om steil uit te treden, hoeft ook niet afgesnoten

36

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

te worden. Vaak vindt Spencer-GA vanuit een diepere laag een wig naar het maaiveld in plaats van een cirkelvorm. Het niet afsnuiten zorgt ervoor dat de veiligheidsfactor door Spencer-GA hoger kan zijn dan bij Bishop en Lift-Van. Resumerend is er één verschil dat altijd een ongunstig effect heeft op de veiligheidsfactor (vorm) één die positief en negatief kan werken (horizontale krachten) en één die altijd een positief effect heeft (afsnuiten). In alle drie de gevallen is het echter een verbetering ten opzichte van de huidige praktijk.

Toetsing van dijken Duidelijkheid omtrent de partiële veiligheidsfactoren is noodzakelijk wanneer deze methodiek gebruikt wordt voor het toetsen van dijken. De keuze voor γd, de partiële veiligheidsfactor die verband houdt met het gebruikte model oftewel


AFSCHUIVING LANGS EEN VRIJ GLIJVLAK

Critical Circle Bishop

30,000

75,000 Soft Clay

Peat

Loose Sand

Xm : 52,30 [m] Ym : 14,15 [m]

Radius : 21,79 [m] Safety : 0,82

Figuur 7 – Glijcirkel Bishop, evenwichtsfactor = 0,82.

30,000

75,000 Soft Clay

Peat

Loose Sand

Xm : 50,17 [m] Ym : 12,20 [m]

Radius : 19,20 [m] Safety : 0,72 (0,69)

Figuur 8 – Glijvlak Lift-Van, evenwichtsfactor = 0,72.

Een discussie met betrekking tot de modelfactor is gewenst wanneer deze methode voor toetsing van waterkeringen gebruikt wordt, al lijkt een modelfactor van 1,0 reëel.

Verdere literatuur

30,000

75,000 Soft Clay

Peat

Loose Sand

Safety : 0,81

Figuur 9 – Glijvlak Spencer-GA, evenwichtsfactor = 0,81.

de modelfactor, is niet triviaal. Deze factor verdisconteert onzekerheden in de berekeningsmethode en kan worden opgevat als het product van twee deelfactoren. Een met betrekking tot de (gunstige) 3D effecten en een (ongunstige) afwijking tussen het model en de werkelijkheid.

nen. De methode bevat een betere evenwichts- beschouwing en een betere definitie van het glijvlak dan Bishop. Omdat het afschuiven meer nauwkeurig beschreven wordt, zal de evenwichtsfactor vaak iets lager uitvallen, al hoeft dit niet altijd het geval te zijn.

De deelfactoren voor Bishop, Lift-Van en een EEM analyse zijn bekend. Analoog daaraan kunnen ook een indicatie voor de deelfactoren voor Spencer-GA afgeleid worden, zie tabel 2.

Het uitvoeren van een analyse duurt bij een bepaalde precisie wat langer dan een standaard Bishop analyse, maar minder lang dan een Lift-Van analyse.

Omdat de vorm van het vrije glijvlak sterk overeen komt met een EEM berekening lijkt het logisch dezelfde modelfactor van 1,0 te hanteren. Bij beide berekeningen moet overwogen worden of in het geval van een langgerekt glijvlak niet beter is een modelfactor van 1,05 te hanteren. Een discussie over dit onderwerp is wenselijk.

Conclusies Er is in DGeoStability een nieuwe methode beschikbaar om de stabiliteit van grondlichamen te bereke-

Deze methodiek maakt het onnodig meerdere modellen te moeten toepassen voor het doen van de stabiliteitsanalyse. Dit is met name handig voor het uitvoeren van geautomatiseerde berekeningen, maar ook in de dagelijkse praktijk vermindert dit de ‘ingenieursfactor’ en maakt het de resultaten dus beter reproduceerbaar. Wel zal ervaring opgedaan moeten worden om te zien of de resultaten structureel in de lijn der verwachtingen liggen aangezien er niet veel ervaring is met de methode Spencer voor het toetsen van waterkeringen.

37

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

De methode wordt in meer detail beschreven in de volgende publicatie: – Van der Meij, R. and J.B. Sellmeijer, A Genetic Algorithm for Solving Slope Stability Problems: from Bishop to a Free Slip Plane, in 7th European Conference on Numerical Methods in Geotechnical Engineering (NUMGE). 2010, Balkema, Rotterdam: Trondheim. – Raymond.vanderMeij@Deltares.nl Technische achtergronden van de genoemde evenwichtsbeschouwingen zijn hier te vinden: – Bishop, W., The use of the slip circle in the stability analysis of slopes. Geotechnique, 1955. 5: p. 7-17. – Spencer, E., A Method of Analysis of the Stability of Embankments Assuming Parallel Inter-Slice Forces. Geotechnique, 1967. 17: p. 11-26. – Van, M.A. New approach for uplift induced slope failure. in XVth International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering. 2001. Istanbul. Met betrekking tot het genetisch algoritme is zeer veel te vinden op internet. Twee belangrijke publicaties zijn de volgende: – Barricelli, Nils Aall (1957) Symbiogenetic evolution processes realized by artificial methods. Methodos: 143–182 – Bellman, R.E., Dynamic Programming. 1957: Princeton University Press. 


Een verkenning naar de perceptie van professionals

Geotechnisch falen

ir. Adam Ronhaar Universiteit Twente

prof.dr ir.Joop Halman Universiteit Twente

dr. S.H.S. Saad Al-Jibouri Universiteit Twente

Geo-Impuls is een in 2009 gestart initiatief van Rijkswaterstaat. Het Geo-Impuls programma heeft zich ten doel gesteld dat het geotechnisch falen in projecten in 2015 met de helft is teruggebracht. Vanuit de GWW-sector werken een groot aantal opdrachtgevers, ontwerpers, bouwers en kennisinstellingen samen aan dit meerjarige programma. In dit onderzoek zijn de percepties met betrekking tot een drietal invalshoeken van geotechnisch falen nader in kaart gebracht:

 Wat zijn belangrijke oorzaken van geotechnisch

falen?  Wat zijn effectieve beheersmaatregelen ter voorkoming van geotechnisch falen?  Wat zijn de meest belangrijke aspecten die meewegen bij het nemen van een risicobeslissing?

Literatuur over geotechnisch falen In dit artikel wordt aangesloten bij de in het Geo-Impuls programma gehanteerde definitie van

Tabel 1 - Oorzaken en maatregelen tot beheersing van geotechnisch falen (CUR, 2010) OORZAKEN

BEHEERSMAATREGELEN

Micro niveau: professional en techniek  Foute geotechnische analyses en foute ontwerpkeuzes;  Onvolledige analyse en ontwerp;  Onvoldoende robuust ontwerp, waardoor kleine variaties in uitgangspunten en randvoorwaarden relatief grote gevolgen hebben;  Uitvoering afwijkend van uitgangspunten, randvoorwaarden en veronderstellingen in het ontwerp;  Monitoring niet voorzien en/of niet benut;  Geotechnische onzekerheden worden onvoldoende herkend en erkend.  Onvoldoende toetsing van het ontwerp en controle tijdens de uitvoering;

 Zorg voor een ontwerpteam met relevante ervaring en opleiding;  Pas controles op het ontwerp toe, gebaseerd op eenvoudige en doorzichtige rekenmodellen;  Voor second opinions geldt eveneens: juiste team en, naast meer geavanceerde ook eenvoudige en doorzichtige rekenmodellen;  Zorg voor een uitvoeringsteam met relevante werkervaring en opleiding;  Bij wijzigingen van het ontwerp altijd terugkoppeling naar ontwerpers;  Organiseer effectieve toetsing van het ontwerp en controle tijdens de uitvoering;

Meso niveau: de projectorganisatie  Onvoldoende aandacht voor de effecten van het bouwproject op de fysieke omgeving;  Onvoldoende coördinatie tussen subsystemen;  Onvoldoende assertief willen weten wat ze nog niet weten;  Onvoldoende inzicht in kosten van falen en voordelen van het vermijden van falen;  Onvoldoende de doelstelling communiceren om falen te reduceren.

 Zorg voor voldoende aandacht voor de effecten van het bouwproject op de directie fysieke omgeving, zoals belendingen;  Draag zorg voor coördinatie van de subsystemen van het project ( in ontwerpfase, in uitvoeringsfase en tussen beide);  Neem grondhouding aan van: wat weten we, wat kunnen we te weten komen en wat is onzeker;  Formuleer projectdoelstellingen m.b.t. geotechniek en communiceer hierover;  Integreer geotechnisch risicomanagement in project risicomanagement.

Macro niveau: de bouwsector en de externe factoren  Focus op lage kosten waardoor onvoldoende aandacht voor kwaliteit;  Opportunisme in besluitvorming: plafondprijs, planning, beperken overlast, procedures boven geotechnisch opgave stellen.

 Leg de focus op kwaliteit en daarbij behorende reële kosten tijd;  Vermijd opportunistische besluitvorming en maak realistische keuzes.

38

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

geotechnisch falen: ‘Het niet doeltreffend en/ of doelmatig leveren van kwaliteit bij het realiseren van een bouwproject in of op de grond, met grondgerelateerd falen als gevolg’ (Van Staveren, 2010). In het rapport ‘Leren van geotechnisch falen’ (CUR, 2010) worden diverse structurele oorzaken van falen van grond en grondgebonden constructies genoemd. Deze zijn gebaseerd op de lessen die getrokken zijn uit 40 schadegevallen in bouwputten (Van Tol, 2007) en een uitgevoerde cross case analyse van een zestal gevalstudies. De oorzaken van falen kunnen uiteindelijk leiden tot schade. In het genoemde CUR rapport worden een vijftal categorieën van schade onderscheiden: directe faalkosten, omgevingsschade, gevolgschade, onveiligheid en imagoschade. In het CUR-rapport (2010) zijn verder diverse maatregelen opgenomen om schadegevallen in een project, in omvang en aantal terug te dringen. Zowel de oorzaken van geotechnisch falen als de voorgestelde beheersmaatregelen kunnen worden ingedeeld in een drietal niveaus (zie tabel 1): het niveau van de professional en de door hem/ haar toegepaste techniek (micro); het niveau van de projectorganisatie (meso); en tenslotte de bouwsector met overige externe factoren (macro).

Opzet van de uitgevoerde enquête. Om de zienswijzen van professionals in de GWWsector ten aanzien van de in de inleiding genoemde vragen in kaart te brengen is er een online enquête uitgevoerd. Uitgangspunt van de enquête zijn de in tabel 1 opgenomen oorzaken van geotechnisch falen en de te nemen beheersmaatregelen. Aan de respondenten werd gevraagd om aan de hand van hun meest recent uitgevoerde project, de oorzaken van geotechnisch falen die zich al dan niet hadden voorgedaan tijdens de uitvoering van het project te scoren op basis van een drietal vragen:  In hoeverre heeft de genoemde oorzaak zich voorgedaan?  Welke invloed heeft deze oorzaak in negatieve zin gehad op uw project?  Op welke schadecategorie had deze oorzaak de meeste impact?


Samenvatting Dit artikel beschrijft de resultaten van een onderzoek naar geotechnisch falen dat is uitgevoerd onder professionals in de GWW-sector. Het onderzoek is uitgevoerd op verzoek van Geo-Impuls, een sector breed samenwerkingsverband welke als doel heeft het geotechnisch falen in de periode 2009-2015 met de helft te verminderen.

Op identieke wijze werd aan de respondenten gevraagd om de in tabel 1 opgenomen beheersmaatregelen te scoren aan de hand van een drietal vragen:  In welke mate is de genoemde beheersmaatregel toegepast in uw project?  Welke invloed in positieve zin heeft deze beheersmaatregel gehad op uw project?  Op welk schadecategorie had deze beheersmaatregel de meeste impact? Aan de respondenten werd ook gevraagd om ten aanzien van de eerder onderscheiden categorieën van schade een prioritering aan te geven van wat het zwaarste weegt bij het nemen van een risicovolle beslissing. Tenslotte zijn in de vragenlijst ook meer algemene vragen opgenomen zoals de opgebouwde relevante werkervaring, de sector waarin de respondent actief is en het type organisatie waarin de respondent werkzaam is. Na de samenstelling van de vragenlijst is deze vervolgens uitgetest om de betrouwbaarheid en kwaliteit te garanderen. De eerste testfase was onder een groep studenten, en in een tweede testfase is aan een aantal promovendi en docenten op de Universiteit Twente gevraagd om de vragenlijst in te vullen en suggesties voor verbetering te doen. Na deze testfase, is de enquête uitgezet via de bij het Geo-Impuls programma aangesloten kennisinstellingen. Deze kennisinstellingen zijn: Deltares, CROW, Centrum voor Ondergronds Bouwen (COB) en CUR Bouw & Infra (via websites en nieuwsbrieven) en via het netwerk van alle actieve GeoImpuls leden. Uiteindelijk zijn op basis hiervan 52 volledig ingevulde enquêteformulieren verzameld en verwerkt.

Aan de hand van een enquête-onderzoek is in kaart gebracht wat professionals in de GWW-sector zien als belangrijke oorzaken van geotechnisch falen en wat volgens hen belangrijke mogelijkheden zijn tot een betere beheersing en bijgevolg reductie van het geotechnisch falen.

Tabel 2 - Percepties van oorzaken van geotechnisch falen onder professionals Oorzaken geotechnisch falen (a)

Mate van voorkomen (b)

Negatieve impact (c)

Impact per aspect (d)

1. Onvoldoende aandacht binnen de projectorganisatievoor de effecten van het bouwproject op de directe fysieke omgeving, zoals belendingen.

2,46 (SD=0,98)

2,67 (SD=1,20)

Kosten

2. Onvoldoende coördinatie in de projectorganisatie tussen delen van het project.

3,02 (SD=1,08)

2,96 (SD=1,05)

Kosten

3. De risico’s die in het ontwerp aan de orde zijn geweest worden door de opdrachtgevende of ontwerpende organisatie onvoldoende gecommuniceerd naar de uitvoerende projectorganisatie.

2,94 (SD=1,15)

2,85 (SD=1,41)

Kosten

4. De ontwerper krijgt niet de mogelijkheid om om tijdens de uitvoering van zijn ontwerp aanwijzingen te geven.

3,21 (SD=1,36)

2,94 (SD=1,48)

Kwaliteit

5. Fouten in het ontwerp van de geotechnische constructie leiden tot geotechnisch falen.

2,86 (SD=1,16)

3,37 (SD=1,47)

Kosten

6. Fouten in uitvoering van de geotechnische constructie leiden tot geotechnisch falen.

3,00 (SD=1,05)

3,56 (SD=1,24)

Kosten

7. De projectorganisatie is zich onvoldoende bewust van geotechnische onzekerheden in ontwerp en uitvoering.

3,04 (SD=1,07)

3,13 (SD=1,07)

Kosten

8. Teveel focus op lage kosten, i.p.v. aspecten als constructieve veiligheid en kwaliteit.

3,12 (SD=1,18)

2,79 (SD=1,19)

Kosten

9. Het ontwerp van de geotechnische constructie is onvolledig door het ontbreken van totaaloverzicht over het ontwerp.

2,67 (SD=1,15)

2,50 (SD=1,32)

Kosten

10. Onvoldoende robuustheid van het ontwerp leidt tot grotere gevoeligheid bij wijzigingen.

3,19 (SD=1,27)

3,1 (SD=1,36)

Kosten

11. Onjuiste geotechnische analyse.

2,40 (SD=0,99)

2,96 (SD=1,50)

Kosten

12. Een te positief beeld tijdens de besluitvorming ten aanzien van geotechnische vraagstukken.

3,25 (SD=1,10)

3,25 (SD=1,36)

Kosten

a = N= 52 b = gebruik gemaakt van een 5 punts schaal, 1= ‘nooit’ en 5= ‘altijd’. c = gebruik gemaakt van een 5 punts schaal, 1= ‘zeer klein’ en 5= ‘zeer groot’. d = keuzemogelijkheden: doorlooptijd, fysieke schade, kosten, kwaliteit, overlast, persoonlijk letsel en reputatie.

Resultaten van de uitgevoerde enquête OORZAKEN VAN GEOTECHNISCH FALEN

Tabel 2 bevat de resultaten van de gehouden inventarisatie naar de oorzaken van geotechnisch falen. De meest frequent genoemde oorzaak van geotechnisch falen is dat projectdeelnemers een te optimistisch beeld hebben tijdens de besluitvorming over geotechnische vraagstukken. Verder blijkt dat fouten tijdens de uitvoering van de geotechnische constructie het hoogste scoort qua negatieve impact op het project resultaat. Andere

oorzaken met een relatief hogere frequentie van voorkomen en negatieve impact zijn: fouten in het ontwerp van de geotechnische constructie, een onvoldoende robuust ontwerp en het ontbreken van aanwijzingen door de ontwerper tijdens de uitvoeringsfase van het project. Geotechnisch falen heeft volgens de respondenten de meeste impact te hebben op het aspect ‘kosten’. De aspecten waarvan wordt geacht dat de oorzaken hier relatief weinig tot geen impact op hebben

39

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

zijn ‘overlast’, ‘persoonlijk letsel’ en ‘reputatieschade’. Een kanttekening die geplaatst dient te worden is dat de resultaten van de scores van zowel tabel 2 en tabel 3 met de nodige voorzichtigheid moeten worden beoordeeld. In de eerste plaats kunnen door de beperkte omvang van het aantal respondenten geen statistisch significante conclusies worden getrokken. Daarnaast blijkt uit de data dat


Tabel 3 - Percepties van oorzaken van geotechnisch falen onder professionals Oorzaken geotechnisch falen (a)

Mate van voorkomen (b)

Positieve impact (c)

Impact per aspect (d)

1. Heldere Go/No go momenten tijdens de uitvoering.

3,26 (SD=1,43)

3,33 (SD=1,34)

Doorloop -tijd

2. Terugkoppeling van wijzigingen in de uitvoering naar de ontwerpers.

3,00 (SD=1,18)

3,30 (SD=1,28)

Kwaliteit

3. Uitvoerder/ onderaannemer krijgt een toelichting op het ontwerp voor het starten van de uitvoering.

2,79 (SD=1,28)

3,49 (SD=1,55)

Kwaliteit

4. Opvolging geven aan monitoring gegevens indien afwijkend van de ontwerpuitgangspunten.

3,63 (SD=1,31)

3,41 (SD=1,22)

Kwaliteit

5. Bewustzijn van geotechnische risico's bevorderen.

3,51 (SD=0,94)

3,42 (SD=1,07)

Kwaliteit

6. Controleren van het ontwerp met een eenvoudig en doorzichtig rekenmodel.

3,33 (SD=1,43)

3,44 (SD=1,49)

Kwaliteit

7. Geotechnicus geeft altijd aan welke randvoorwaarden / risico’s gelden bij het opvolgen van het ontwerp.

3,88 (SD=1,10)

3,67 (SD=1,19)

Kwaliteit

8. Geotechnisch ontwerp afsluiten met een monitoring plan (om terugkoppeling van de ontwerpaannames in de uitvoering te krijgen).

3,44 (SD=1,26)

3,56 (SD=1,28)

Kwaliteit

9. Toetsing van het ontwerp door een tweede professional voorafgaand aan de uitvoering.

3,41 (SD=1,56)

3,32 (SD=1,30)

Kwaliteit

10. De geo adviseur bewust onderdeel maken van de projectorganisatie tijdens ontwerp en uitvoering.

3,51 (SD=1,42)

3,79 (SD=1,23)

Kwaliteit

11. Zorg voor een ontwerpteam met relevante ervaring en opleiding.

3,86 (SD=0,92)

3,88 (SD=0,76)

Kwaliteit

12. Zorg voor een voldoende ervaren uitvoeringsteam.

3,91 (SD=0,87)

4,12 (SD=0,79)

Kwaliteit

13. Gebruik maken van risicomanagement tijdens het gehele project (voor zowel ontwerp als uitvoering).

3,37 (SD=1,16)

3,51 (SD=1,08)

Kosten

14. Leg de focus op kwaliteit (niet op laagste prijs) tijdens het gehele bouwproces.

3,10 (SD=1,17)

3,79 (SD=1,15)

Kosten

a = N= 52. b = gebruik gemaakt van een 5 punts schaal, 1= ‘nooit’ en 5= ‘altijd’. c = gebruik gemaakt van een 5 punts schaal, 1= ‘zeer klein’ en 5= ‘zeer groot’. d = keuzemogelijkheden: doorlooptijd, fysieke schade, kosten, kwaliteit, overlast, persoonlijk letsel en reputatie.

er zich geen grote uitschieters voordoen, zeker als ook de standaard deviatie wordt meegenomen. BEHEERSMAATREGELEN GEOTECHNISCH FALEN

Tabel 3 bevat de resultaten van de gehouden inventarisatie naar de toegepaste beheersmaatregelen. De zorg voor een voldoende ervaren uitvoeringsteam blijkt niet alleen het hoogst te scoren voor wat betreft de mate van voorkomen, maar ook voor wat betreft het te verwachten positieve effect van deze maatregel. Andere maatregelen met een relatief hogere frequentie van toepassing en positieve impact zijn: het aangeven door de geotechnicus van de randvoorwaarden/ risico’s die volgen uit het toegepaste ontwerp, een ervaren en goed opgeleid ontwerpteam en het bewust opnemen in de projectorganisatie van de

geotechnische adviseur, zowel tijdens het ontwerp als tijdens de uitvoeringsfase van het project. De beheersmaatregelen ter vermindering van geotechnisch falen worden geacht de meeste impact te hebben op het aspect ‘kwaliteit’. De respondenten noemen een verminderde ‘overlast’, ‘persoonlijk letsel’ en ‘reputatie’ het minst frequent voor wat betreft de impact die de genomen maatregelen hebben op het project.

Hoofdfactoren: bouwers versus adviseurs Opvallend is dat bouwers en adviseurs soms een duidelijk afwijkende kijk blijken te hebben als het gaat om de oorzaken van geotechnisch falen en de in dit verband te nemen beheersmaatregelen. Adviseurs scoren ‘het ontbreken van aanwijzingen door ontwerpers tijdens de uitvoeringsfase van de bouwconstructie’ en ‘uitvoeringsfouten’ als zijnde

40

GEOT ECHNIEK – Januari 2012

oorzaken van falen met een hoge mate van frequentie en negatieve impact terwijl de bouwers deze oorzaken juist scoren als zijnde oorzaken met een veel lagere kans van voorkomen en impact. Bij de oorzaken van falen dat er ‘onvoldoende coördinatie uitgaat van de projectorganisatie’; dat er ‘onvoldoende communicatie van risico’s plaatsvindt door de ontwerper/ opdrachtgever’; en dat er een ‘onjuiste geotechnische risicoanalyse’ is uitgevoerd, is het tegenovergestelde het geval. Op deze factoren scoren de bouwers de mate van frequentie en negatieve impact relatief hoog terwijl de adviseurs deze factoren juist als relatief laag scoren. Het bekende fenomeen dat mensen geneigd zijn om een fout vaak bij een andere partij te zoeken en in veel mindere mate bij zichzelf lijkt in dit geval ook bij de adviseurs en bouwers van toepassing.

Risicoafweging Zoals eerder gesteld, werd aan de respondenten ook gevraagd om voor zeven categorieën van schade een rangorde aan te brengen naar de mate waarin een categorie zwaarder dient te worden meegewogen bij het nemen van een beslissing over een potentieel risicovolle situatie. Zoals uit tabel 4 blijkt, wegen de categorieën ‘persoonlijk letsel’ en ‘fysieke schade’ overall gemiddeld het zwaarst en de categorieën ‘overlast’ en ‘reputatieschade’ het minst zwaar. Een nadere beschouwing naar type respondent, laat zien dat opdrachtgevende partijen vooral de ‘kosten’ en ‘doorlooptijd’ het meest belangrijk vinden. Bij de bouwende partijen weegt ‘persoonlijk letsel’ verreweg het zwaarst. Dit resultaat is vrij logisch omdat zij hier in directe zin mee worden geconfronteerd en hiervoor aansprakelijk kunnen worden gesteld. Ook bij de adviseurs weegt ‘persoonlijk letsel’ het zwaarst met ‘fysieke schade’ daaropvolgend.

Discussie over de resultaten van de enquête Uit tabel 2 blijkt dat de frequentie van voorkomen van de oorzaken van falen uiteenloopt van gemiddeld 2,4 tot een gemiddelde van 3,25. Er blijken zich geen grote uitschieters voor te doen. Wat opvalt, is dat de oorzaken van falen met name impact hebben op het aspect ‘kosten’. Er is naar de perceptie van de respondenten een groot aantal potentiële oorzaken aan te wijzen voor geotechnisch falen. Veel verschillende oorzaken noodzaken naar verwachting tot de inzet van een groter repertoire aan oplossingen. Dit maakt het lastiger om tot een snelle reductie van geotechnisch falen te komen. Voor wat de te nemen beheersmaatregelen betreft, is in tabel 3 een vergelijkbaar patroon van het ontbreken van echte uitschieters te zien. De frequentie van toepassing van de beheersmaatregelen loopt uiteen van gemiddeld 2,79 tot


GEOTECHNISCH FALEN

een gemiddelde van 3,91. Naar de perceptie van de respondenten hebben de maatregelen vooral effect op het aspect ‘kwaliteit’. Met een laagste gemiddelde score van 3,3 en een hoogste gemiddelde score van 4,12, schatten de respondenten de door hen genomen maatregelen als positief in. Een kanttekening die geplaatst kan worden bij deze positieve score is dat respondenten wellicht niet makkelijk zullen stellen dat de door hen toegepaste maatregelen niet hebben gewerkt. Vooralsnog is het nog niet mogelijk deze percepties te toetsen aan de feitelijke effectiviteit van de door de professionals aangegeven beheersmaatregelen. Een onafhankelijke toetsing van het effect van beheersmaatregelen is nodig in aanvullend onderzoek. Bij het bespreken van de resultaten van de enquête bleek dat bouwers, adviseurs en opdrachtgevers uiteenlopende percepties vertonen wanneer het gaat om de oorzaken van geotechnisch falen. Bovendien blijken de partijen de oorzaak voor het falen vaak bij een andere partij te leggen. Een verder gaande samenwerking en wederzijdse uitwisseling van kennis en ervaring zouden kunnen bijdragen dat de bestaande kloof tussen ontwerp en uitvoering verder kan worden gedicht zodat dit ook kan bijdragen tot een verdere reductie van geotechnisch falen. De resultaten van dit onderzoek

Tabel 4 - Type organisatie versus prioritering van schaden bij risicoafweging (n=52) Type organisatie

Kosten

Doorlooptijd

Kwaliteit Persoonlijk letsel

Fysieke schade

Overlast

Reputatie

Opdrachtgever (N=8)

3,42

3,43

3,71

3,43

3,71

5,00

5,29

Bouwers (N=18)

3,12

3,82

3,35

1,88

3,31

6,50

5,82

Adviesbureau (N=24)

4,00

5,23

3,08

2,12

2,96

5,48

5,08

Kennisinstelling (N=2)

6,00

3,00

2,00

4,00

-

4,50

4,50

Totaal (N=52)

3,67

4,47

3,21

2,26

3,18

5,70

5,33

* Gebruik gemaakt van een 7 punts schaal, 1= belangrijkste aspect <–> 7= onbelangrijkste aspect.

hebben een bijdrage geleverd aan de bestaande inzichten in de literatuur, waaronder aan van Staveren (2010). Dit vanwege de toetsing van theoretische inzichten in oorzaken en beheersmaatregelen van geotechnisch falen onder professionals in de bouwsector. Het aantal respondenten dat heeft gereageerd op de enquête is echter helaas te gering om de claim te kunnen maken dat de resultaten statistisch representatief zijn voor de gehele sector. Het onderzoek levert wel een indicatie op van de wijze waarop de sector aankijkt tegen de problematiek van geotechnisch falen. Aanbevolen wordt het onderzoek op termijn te herhalen en hierbij een grotere respons na te streven.

Referenties – CUR-rapport 227 ‘Leren van geotechnisch falen’

(Learning from geotechnical failures), Stichting CURNET, Gouda, 2010. – Staveren, M.Th. van (2006). Uncertainty and Ground Conditions: A Risk Management Approach. First edition. Butterworth-Heinemann, Oxford, UK. – Staveren, M. Th. van (2010). Geotechniek in beweging, een praktijkgids voor risico gestuurd werken. 1e druk. Enschede: Ipskamp Drukkers. – Tol, A.F. van (2007). Schadegevallen bij bouwputten. Cement. 6, 6-13. 

WAARDE CREEREN – WAARDE BEHOUDEN HUESKER – Ingenieursoplossingen met geokunststoffen HUESKER Geokunststoffen Geogrids, composietmateralen, geluidswerende matten, geotextiel (geweven en niet-geweven), drainagematten en erosiewerende matten voor toepassingen in…

Geotechniek en funderingstechnieken Wegenbouw Waterbouw Milieutechniek

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


16 E JAARGANG NUMMER 1 JANUARI 2012 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR GEBRUIKERS VAN GEOKUNSTSTOFFEN

Van Dale Woordenboek voor Geokunststoffen

Paalmatrasproeven II Eindige elementenberekeningen

K AT E R N VA N


Geokunst wordt mede mogelijk gemaakt door:

De collectieve leden van de NGO zijn:

Colbond BV Postbus 9600 6800 TC Arnhem Tel. 026 - 366 4600 Fax 026 - 366 5812 geosynthetics@colbond.com www.colbond-geosynthetics.com

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

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

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

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

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

Grip op grond Met sterke producten van een ervaren partner in geotechniek •Stabiele (bouw)wegen

Enkagrid ® MAX voor grondstabilisatie

•Steile grondlichamen

Enkagrid ® PRO voor grondwapening

•Erosievrije oevers en taluds

Enkamat ® voor erosiepreventie

•Waterafvoer op maat

Enkadrain ® voor drainage

•Bouwrijpe grond

Colbonddrain ® voor grondconsolidatie

Colbond bv • tel. 026 366 4600 • fax 026 366 5812 • geosynthetics@colbond.com • www.colbond.com • www.colbond-geosynthetics.nl

44

GEOKUNST – Januari 2012


Van de redactie

Beste Geokunst lezers, In deze Geokunst het vervolg van de serie artikelen over paalmatrassen. Hierin schrijft Theresa den Boogert over haar afstudeerwerk waarin ze met hulp van Piet van Duijnen de laboratoriumproeven van Suzanne van Eekelen heeft nagerekend met behulp van Plaxis 3D Tunnel. Marco Peters vulde het artikel aan met Plaxisberekeningen van een praktijkproject. State of the art onderzoek versus state of the art rekenen dus. Een omschrijving als state of the art zouden onze zuiderburen waarschijnlijk niet gebruiken in een Nederlandstalig voorwoord. Ik schat in dat dat dan baanbrekend of vernieuwend hoogwaardige

Cool toch ?

technologie zou worden. Het tweede artikel is van onze redactielid en voorzitter van de Belgian Geosynthetics Society

Accoord?

Deal !

(BGS): Frans de Meerleer. De Belgen zijn veel getrouwer aan de Nederlandse taal, dan de Nederlanders en kunnen zich enorm opwinden over de oprukkende ‘verengelsing’ ervan. Zo ben ik een keer als eindredacteur van dit blad op mijn vingers getikt door een Belgische auteur voor het wijzigen van het term ‘een niet geweven doek’ in ‘een nonwoven’, zoals het in Nederland

Accoord!?

doorgaans genoemd wordt. Nu zou ik ook niet zo ver gaan om in een Nederlandse publicatie een zin te gebruiken als: ‘De tensile strength van een heavy nonwoven is een belangrijke property,

No problem !

maar de strain at rupture is misschien wel belangrijker voor de ultimate performance’. Toch kom je dergelijke zinnen tegen. Dus hulde aan Frans voor het aan de kaak stellen van dit soort

Accoord!?!?

Relax, man !

verbasteringen en zijn pogingen om een Van Dale voor de geokunststoffen gebruikers van de grond te krijgen. Misschien ligt het aan mijn afkomst, maar ik vind dat we niet door moeten slaan in het vertalen van al die woorden. Nieuwe woorden of begrippen worden meestal niet vertaald. We hebben het dagelijks over KPI’s en maken SLA’s met elkaar en op het gebied van geotextielen weten we wat we bedoelen als we het over nonwovens en zelfs ge-needle punched GCL’s hebben, omdat dat internationale begrippen zijn, die in een Nederlandse zin worden gebruikt. Frans stelt, dat de gemiddelde Europeaan denkt dat hij uitstekend Engels beheerst, maar dat dat in de praktijk tegenvalt en daar heeft hij gelijk in. Klassieke fouten zoals: ‘I hate you, welcome to our meeting’, moeten we zien te voorkomen. Europeanen die de Engelse taal machtig denken te zijn, maar dat in werkelijkheid niet zijn, zijn het gevaarlijkst en communiceren met elkaar in Eurospeak. Elk land heeft zijn eigen Eurospeak dialect, gebaseerd op letterlijke vertalingen van de plaatselijke idioom. Eurospeak wordt meestal door Europeanen begrepen, maar de verschillende dialecten kunnen leiden tot de grootste misverstanden bij de Europeanen onderling, maar vooral bij de Engelsen, die denken iets in hun eigen taal onder ogen te hebben. Ik wens u veel leesplezier met deze Geokunst. Shaun O’Hagan Eindredacteur Geokunst

Colofon Geokunst wordt uitgegeven door de

Tekstredactie

C. Sloots

Een abonnement kan worden

Nederlandse Geotextielorganisatie.

Eindredactie

S. O’Hagan

aangevraagd bij:

Het is bedoeld voor beleidsmakers,

Redactieraad

C. Brok A. Bezuijen M. Dus̆kov J. van Dijk W. Kragten F. de Meerleer

Nederlandse Geotextielorganisatie (NGO)

Uitgeverij Educom BV

www.ngo.nl

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

Productie

45

GEOKUNST – Januari 2012

Postbus 7053 3430 JB Nieuwegein Tel. 030 - 605 6399 Fax 030 - 605 5249


Van Dale Woordenboek voor Geokunststoffen

Frans De Meerleer Texion Geokunststoffen nv voorzitter BGS (Belgian Geosynthetics Society)

Ik wil graag een lans breken voor het opstellen van een officiële lijst met vertalingen - naar het Nederlands, uit andere talen die in de geokunststof wereld worden gebruikt. De leidraad zou de door IGS gepubliceerde 'Recommended Descriptions of Geosynthetics, Functions, Geosynthetics, Terminology, Mathematical and Graphical Symbols, kunnen zijn. Doen we dit niet, dan bestaat de kans dat we het straks hebben over bijvoorbeeld 'de puncture resistance van een nonwoven verhoogt de protection efficiency ervan', hetgeen dan voor Nederlands moet doorgaan. In België schrijft men in bestekken 'combi producten' ipv 'geocomposieten', 'geogrid' wordt 'grid' enz... Hoog tijd om deze erosie te stoppen en een leidraad met houvast voor de gebruiker te bieden. Wellicht zal GEOKUNST zo vriendelijk zijn om het resultaat van de 'Van Dale voor Geokunststoffen' als publicatie op te nemen. Figuur 1 - Uit een e-mail van Frans

Techniek en taal, ze lijken soms tegengesteld aan elkaar. Scholieren worden in een hokje gestopt: ze hebben aanleg voor techniek of voor taal. En dan volgt een studietraject waarin het ene belangrijk is en het andere een stuk minder, soms zelfs als onbelangrijk wordt voorgesteld. Zo kweken we talenknobbels die met een grote boog om techniek heen lopen, en technologiewonderen die het in mensentaal niet gezegd of geschreven krijgen. Zo komt het dat toekomstige ingenieurs dt-fouten mogen maken, en dat dan ook meteen enthousiast doen. Ze hebben immers een technische geest die zich niet hoeft bezig te houden met conventies zoals spelling. Nochtans is bijvoorbeeld die dtregel vele malen eenvoudiger dan pakweg integraalrekenen. Waar komt die kloof tussen techniek en taal eigenlijk vandaan? Dat is iets voor een volgend artikel. Hier volstaat het te erkennen dat ze bestaat. Volledig onterecht overigens, want de oplossing van een technisch probleem begint met de juiste omschrijving van dat probleem. Taal en de technische omschrijving ervan gaan samen. Taal is het uitdrukkingsmiddel. Voor we ook maar kunnen beginnen in onze geliefde Excel rekenbladen te duiken, moet de probleemstelling juist zijn, moet

iedereen ze correct kunnen begrijpen en analyseren. Daarna kunnen we de formules bedenken en de vergelijkingen opstellen. De oplossing wordt dan eenvoudig, althans in wiskundige termen. Correct taalgebruik is noodzakelijk om een technisch probleem juist te beschrijven. Hier wringt het eerste schoentje in het Nederlands: er zijn geen afspraken wat geokunststoffen betreft. Men doet maar wat. Zo vinden we in bestekken en publicaties bijvoorbeeld woorden als combiproduct (geocomposiet), grid (geogrid), nonwoven (vlies), doek (geotextiel). En als we de auteur vragen om de kramakkelige tekst te verbeteren en termen te gebruiken naar analogie met de Engelstalige, de Franstalige of de Duitstalige termen zoals die zijn vastgelegd in de EN ISO 10318-norm, volgt meestal een argumentatie die begint met: ‘Volgens mij ...’. Is dat nu niet net wat we willen voorkomen in technische communicatie? De volgens-mij-woorden hebben, per definitie, mogelijk een andere betekenis naargelang van de persoon die ze gebruikt. Wat details lijken, kunnen bijvoorbeeld bij een certificatie aanleiding geven tot discussie. Treksterkte is voor de ene de sterkte bij breuk(1), voor de andere de nominale sterkte(2). Een doordenker: de treksterkte(1) kan kleiner zijn dan de nominale sterkte(2).

46

GEOKUNST – Januari 2012

Volledig op het Engels overschakelen dan maar? De vaak gehoorde idee om het Engels te gebruiken als technische taal, is problematisch. Beheersen we het Engels zo goed dat we het in de praktijk foutloos kunnen toepassen? Het gevaar is reëel dat we de plank volledig mis slaan. We denken ons goed uit te drukken, maar hanteren in feite steenkolenengels. Zoals die Nederlandse minister die ter afronding van een Europese top aan zijn collega’s zei: "We have worked hardly’. Hij bedoelde dat ze hard gewerkt hadden, maar wat zijn publiek hoorde, was dat ze geen klap hadden uitgevoerd. Daar wringt dus het tweede schoentje. Het is noodzakelijk aan de Europese norm EN ISO 10318, Geosynthetics, (ENG) Terms and definitions, (FR) Termes et définitions, (D) Begriffe, een kolom in het Nederlands toe te voegen. Eenmaal dit werk afgerond, spreken we dezelfde vaktaal en kunnen we de volgens-mij-taalzondaars doorverwijzen. Van Dale Woordenboeken en de Nederlandse Taalunie zijn op de hoogte van dit project en zullen het resultaat opnemen in de woordenboeken, respectievelijk, als officieel Nederlands erkennen. We kunnen alle hulp daarbij gebruiken. Neem gerust contact op. Zoals het spreekwoord zegt: De drager kan het beste zeggen waar de schoen wringt. 


OP O ONS NS KUNT U B BOUWEN OUWEN

Projectondersteuning bij paalmatrassen TTenCate enCate bbiedt iedt kkennis ennis een n oondersteuning ndersteuning bbijij hhet et oontwerp ntwerp een n dde e rrealisatie ealisatie vvan an uuw w ppaalmatras aalmatras pproject. roject. W ereldwijde eervaring rvaring een n uuitvoerige itvoerige kennis kennis van van de de Wereldwijde m eest rrecente ecente oontwerprichtlijn ntwerprichtlijn zzorgen orgen vvoor oor eeen en eeconomisch conomisch een n bbetrouwbaar etrouwbaar oontwerp. ntwerp. O nze ooplossing plossing bbevat evat oontwerpadvies, ntwerpadvies, hhoge oge ssterkte terkte geogrids geogrids en en meest Onze geotextielen en installatie ondersteuning. TTenCate, enCate, materials that make a difference!

Netherlands bv TTenCate eenCate Geosynthetics Netherlands TTel. el. +31 (0)546 544 811 Hoge Dijkje 2 7443 AE Nijverdal Fax +31 (0)546 544 490 Postbus 9 7440 AA Nijverdal

geonederland@tencate.com www .tencategeosynthetics.com www.tencategeosynthetics.com

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

BetonBeto n nwap pe pe eni ening

Erosiecont c nttrole role van ng grrond en n rotse o sen n

Sportveld veld e en e pa en p arkings par

OeverOev ererverde ded ded e iging

Weten en do doo oor oo o o meten

Optimale inzet van kennis en ervaring met geokunststoffen:

A ich Afd ch htin ti tingen

G uidsw Gel dsw swanden sw w

ontdek de ‘TEXION-touch’.

Drainage ai ge en en inff i ltrat rat atie ie

Weg Wegen We eg e gen

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

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


Paalmatrasproeven II

Eindige elementenberekeningen

Inleiding Vorig jaar verscheen de ontwerprichtlijn CUR226 voor paalmatrassen. Vraag is of we deze CUR226 misschien kunnen aanscherpen, zodat we economischer kunnen bouwen. In twee vorige GeoKunsten (Van Eekelen et al., 2011a en Van Eekelen et al., 2011b), introduceerden we een paalmatras-proevenserie. In de volgende paragraaf worden de belangrijkste conclusies nog eens kort op een rijtje gezet. In dit artikel zullen we bekijken of deze conclusies worden bevestigd door eindige elementen berekeningen. Hiervoor voerde Theresa den Boogert (2011) in het kader van haar TU-afstuderen een aantal eindige elementensimulaties uit van de proeven met Plaxis 3D Tunnel. Daarnaast wordt er ook gekeken of vergelijkbare conclusies worden gevonden met ‘normale’ 3D-paalmatras eindige elementen berekeningen.

Belastingverdeling in een paalmatras De belastingverdeling in een paalmatras wordt als volgt gedefinieerd (zie figuur 1): Belastingdeel A is de belasting die rechtstreeks naar de palen gaat, deel B is het deel van de belasting dat via het GR naar de palen gaat, en deel C

Ir. Theresa den Boogert TU Delft (nu Mobilis)

Ing. Piet van Duijnen Movares (nu Mobilis)

Ir. Marco Peters Grontmij

Ir. Suzanne van Eekelen Deltares/TU-Delft

is het deel van de belasting dat door de ondergrond wordt gedragen. Van Eekelen et al., 2011a en 2011b beschreven een serie paalmatrasproeven die zijn uitgevoerd door Deltares in samenwerking met een viertal geokunststofleveranciers: Huesker, Naue, TenCate en Tensar. De laatste van deze twee publicaties vergeleek de meetresultaten met het rekenmodel van CUR226 (ontwikkeld door Zaeske, 2001, ook overgenomen in de Duitse EBGEO, 2010). Dit rekenmodel werkt met twee rekenstappen (zie figuur 2). In stap 1 verdeelt de boogwerking de belasting over de palen (A, zie kader) en het deel daartussen (B+C), stap 2 is het last-zakkingsgedrag van de geokunststof (GR). Gedurende stap 1 wordt een nauw verband gevonden tussen de netto belasting op de aardebaan en de belastingverdeling. De netto belasting is de bovenbelasting min de ondergrondondersteuning en de wrijving tussen aardebaan en boxwanden. Ondergrondvervorming (consolidatie) blijkt essentieel in de ontwikkeling van boogwerking. Dit zit nog niet in de rekenmodellen van CUR226

en zou beter moeten worden uitgewerkt. Gedurende stap 2 berekent CUR226 een ongeveer 2 keer zo grote rek dan er wordt gemeten. Het vorige artikel liet zien dat twee aanpassingen voor het stap 2 - rekenmodel een betere overeenstemming geeft met de metingen, en dat de combinatie van beide verbeteringen leidt tot het beste resultaat. Deze verbeteringen zijn:  In CUR 226 is de vorm van de belasting op een GR strip driehoekig. In de vorige twee artikelen zagen we dat een inverse-driehoekige belasting beter is, zie figuur 3.  In CUR226 wordt het GR alleen ondersteund door de ondergrond die letterlijk onder de GR strip ligt. In het laatste artikel werd duidelijk dat rekenen met het volledige oppervlak van de ondergrond, zoals eerder beschreven door Lodder (2010) betere overeenstemming met de metingen geeft. Doorvoeren van deze twee aanpassingen in de CUR226 zouden op termijn kunnen leiden tot economischere paalmatrasontwerpen. Dit artikel vergelijkt de volgende drie conclusies van de proeven met EEM berekeningen: 1 De belastingverdeling is nauw verbonden met de netto belasting op de aardebaan, waarbij netto belasting WN = p – C – R (bovenbelasting – ondergrondondersteuning - wrijving langs de testbox-wanden); 2 De boogwerking verbetert als gevolg van ondergrond consolidatie; 3 De belasting op de GR strip benadert de vorm van een inverse driehoek.

Figuur 2 - Het rekenmodel van Zaeske (2001), dat is overgenomen in CUR226 bestaat uit twee rekenstappen: stap 1 en stap 2.

Figuur 1 - Belastingverdeling in een paalmatras.

48

GEOKUNST – Januari 2012


Samenvatting In de voorgaande twee Geokunsten werden een aantal resultaten van een serie paalmatras-laboratoriumproeven beschreven. De conclusies die daar werden beschreven kunnen leiden tot goedkopere paalmatrassen. In deze derde publicatie wordt gekeken of deze conclusies worden bevestigd door eindige elementen-

berekeningen. Hiervoor worden zowel de paalmatrasproeven als een praktijkproject gesimuleerd met Plaxis 3D Tunnel. De berekeningsresultaten bevestigen de eerder getrokken conclusies.

231 88

550

231 1100

Figuur 3 - Driehoekige belastingsverdeling volgens CUR226 en EBGEO, en de aangepaste belastingsverdeling volgens Van Eekelen et al., (2011a)

3D Eindige Elementen Model paalmatrasproeven De paalmatras proeven zijn gemodelleerd in Plaxis 3D Tunnel versie 2.4. Er is voor deze versie gekozen, omdat het de functie ‘updated mesh’ bevat en de meeste ervaring voor paalmatrassen is opgebouwd met deze versie. De functie ’updated mesh’ is nodig zodat trekspanningen zich kunnen opbouwen in het geokunststof. Dit omdat er vervormingen moeten optreden om de GR te mobiliseren. De geometrie van het EEM model is gebaseerd op de geometrie van de paalmatrasproeven die zijn beschreven in Van Eekelen et al. 2011a. Vanwege symmetrie is het mogelijk om een kwart van de proefopstelling te modelleren (zie figuur 4), namelijk één paal met omliggend kussen van schuimrubber. Dit kussen modelleert de slappe ondergrond en noemen we vanaf nu ‘schuimkussen’. De dwarsdoorsnede van het eindige elementen model is in figuur 5 weergegeven. Voor het volledige 3D beeld zie figuur 6. Hieronder worden de eigenschappen van de verschillende onderdelen van het model besproken. Deze eigenschappen zijn samengevat in tabellen 1 en 2. De geometrie van de ronde paal is omgerekend naar een vierkante paal omdat Plaxis 3D Tunnel alleen met vierkante palen kan rekenen. De eigenschappen van de paal zijn gebaseerd op de parameters van PVC. PVC is lineair elastische en niet-poreus. Naast de paal is het schuimkussen gemodelleerd. Het waterdichte en met water verzadigde schuimkussen reageert lineair elastisch in de proefopstelling. De druk in het schuimkussen

is gemeten tijdens het uitvoeren van de proeven. Dit wordt gemodelleerd door een freatisch vlak toe te wijzen aan het kussen. Hiervoor wordt de gemeten druk omgerekend naar een stijghoogte. Op de paal en het schuimkussen rust een zandlaag met daarboven het GR gespannen in een stalen frame. Het stalen frame wordt gemodelleerd vanwege eventuele invloed op de krachtenverdeling door zijn eigengewicht. De axiale stijfheid van het GR is bepaald aan de hand van vijf standaard trekproeven die zijn uitgevoerd volgens de DIN EN ISO 10319. De parameters van het stalen frame waaraan het GR is bevestigd, is gebaseerd op de eigenschappen van staal.

Figuur 4 - Bovenaanzicht van de paalmatrasproef.

Granulaat 420 Frame 640

Geokunststof (GR) 20

Zand naast de paal

200

Paal

Zand boven de paal Schuimrubber kussen 231

88

231

550

Figuur 5 - Dwarsdoorsnede van het EEM model van de paalmatrasproef.

De zandlaag onder de GR en de aardebaan van menggranulaat zijn gemodelleerd met het Hardening Soil model. De parameters van het zand en menggranulaat zijn bepaald met triaxiaal testen. In het geval van het menggranulaat gebeurde dat op monsters met een diameter van 600 mm zoals beschreven in Den Boogert, 2011. Tijdens de uitvoering van de proeven werd een deel van de belasting gereduceerd door wrijving. Deze wrijving tussen de wand van de opstelling en het menggranulaat bleek tussen de 10% en 20%. Normaal gesproken wordt wandwrijving gemodelleerd met een interface. In Plaxis 3D Tunnel is het echter niet mogelijk om een interface te modelleren aan de achterzijde van de opstelling. Daarom is besloten de opgelegde belasting te verminderen met de verloren wandwrijving, om de krachten in het model gelijk te houden aan de krachten in

49

GEOKUNST – Januari 2012

Figuur 6 - 3D beeld van het EEM model van de paalmatrasproef.


Tabel 1 - Materiaal eigenschappen van zand en menggranulaat in de paalmatrasproef 3

2

[kN/m ]

Zand boven paal Zand naast paal Menggranulaat

[kN/m ]

20.06 18.67 16.65

1 1 1

Ȣ

[°]

[°]

40.93 32.52 47

10.93 2.52 11

Tabel 2 - Materiaal eigenschappen van paal, schuimkussen, geokunststof en frame in de paalmatrasproef

ȍ

Eref

ȗ

EA

[kN/m ]

[kN/m ]

[-]

[kN/m]

Paal Schuimkussen Geokunststof

13.64 10.15 -

2.9E6 10 -

0.0 0.2 -

2269

Frame

70.45

2.1E8

0

-

[kN/mv]

[kN/m ]

51.470 19.660 58.870

E 50

[-]

2

51.470 19.660 58.870

ȗur

ref

m

[kN/m ]

[-]

154.410 58.980 176.610

0.2 0.2 0.2

2

0.5 0.5 0.74

pref

k

Tx;max;analytisch [kN/m]

Modellering bedding in EEM

Tx;max;EEM

[kN/m3]

[kN/m]

Verhouding % TEEM /TCUR

Geen ks;CUR226 ks;modified ks;modified

0 322 530 530

15,5 6,4 3,9 3,9

geen (luchtspleet) volledig aanwezig volledig aanwezig met luchtrand

14,0 2,2 2,2 2,5

0,9 0,3 0,5 0,7

40

80 %

30

60 %

30

60 %

20

40 %

20

40 %

10

20 %

10

20 %

0% 10

15

20

Netto belasting op aardebaan [kN/paal]

Belastingdelen B + C [kN / paal]

80 %

Belastingdeel A [ % ]

40

5

0.9 0.9 0.9

Bedding ondergrond

10 0%

0

[-]

100 100 100

50

0 -5

Rf

[kN/m2]

10 0%

50

Belastingdeel A [kN/paal]

2

ref

E 50

Tabel 3 - Trekkrachten in het GR van de praktijkproef, vergelijking resultaten CUR, CUR-gemodificeerd en EEM (Plaxis)

Co ns ol Bo dat e ve nb el Co st ap ns ol da Bo te ve nb el Co st ns ap ol da te Bo ve n Co bel st ns ap ol da t Bo e ve n Co bel st ns ap ol da Va te cu üm

3

ref

E 50

0 -5

0

5

10

15

20

Belastingdelen B + C [%]

c

Co ns ol Bo dat e ve nb el Co st ap ns ol da Bo te ve nb el Co st ns ap ol da te Bo ve n Co bel st ns ap ol da te Bo ve n Co bel st ns ap ol da Va te cu üm

ȍ

0% 25

Netto belasting op aardebaan [kN/paal]

Figuur 7 - Vergelijking van metingen en EEM resultaten, belastingdeel A (links) en belastingdeel B+C (rechts) in de paalmatrasproef

de proefopstelling. De wrijving tussen de paal en kussen wordt verwaarloosd. Dit geld ook voor de wrijving tussen het GR en menggranulaat. Tijdens het uitvoeren van de proeven wordt in stappen de belasting op de aardebaan verhoogd en de druk in het schuimkussen verlaagd (= consolidatie van de ondergrond). Elke stap in de proeven correspondeert met een berekeningsfase in het eindige elementen model. In iedere berekeningsfase wordt de gemeten bovenbelasting en druk in het schuimkussen ingevoerd. Met deze opgelegde waarden worden de spanningsver-

delingen in het granulaat en de vervormingen in het model berekend.

Vergelijking 3D EEM- en meetresultaten paalmatrasproeven Figuur 7 vergelijkt de metingen van een representatieve (Huesker) proef (K2) en de resultaten van de bijbehorende EEM berekeningen. De figuren laten zien wanneer de bovenbelasting in de proef toeneemt en wanneer het schuimkussen consolideert (drainage). Op de horizontale as staat de gemeten netto belasting op de aardebaan. De netto belasting is de bovenbelasting minus de

50

GEOKUNST – Januari 2012

ondergrondondersteuning en de wrijving langs de testbox-wanden. De linker figuur vergelijkt de berekende en de gemeten belasting die rechtstreeks naar de palen gaat als gevolg van boogwerking (deel A). Zowel voor de meetresultaten als voor de EEM resultaten wordt voor A (kN/paal) een vloeiende curve gevonden. Dit geeft aan dat ook met de EEM een verband wordt gevonden tussen de belastingverdeling en de netto belasting op de aardebaan. De figuur geeft A ook als een percentage van de totaal gemeten belasting (A%). We zien dat de A%


EINDIGE ELEMENTENBEREKENINGEN

Figuur 8 - Verticale spanningen op GR, paalmatrasproef.

significant toeneemt tijdens de eerste drainage stap. Tijdens de eerste drainage stap treedt dus direct boogwerking op. Niet alleen tijdens de eerste drainage stap neemt belastingdeel A% toe, ook tijdens de volgende drainage stappen. Dit geeft aan dat ondergrond consolidatie leidt tot een verbetering van de boogwerking (dat wil zeggen: een toename van A als percentage van de totaal gemeten belasting, A%). De figuur laat zien dat dit zowel geldt voor de gemeten resultaten als voor de EEM resultaten. Tijdens de stappen met toenemende bovenbelasting op de aardebaan neemt belastingdeel A% juist af. Dit geeft aan dat tijdens toenemende bovenbelasting de boogwerking afneemt (zolang althans de ondergrond nog niet de kans krijgt te consolideren, zoals in deze proeven). De belasting gedragen door de geokunststof en de slappe ondergrond (belasting B+C), wordt in figuur 7 (rechts) gepresenteerd. Als de boogwerking afneemt tijdens toenemende bovenbelasting, neemt belastingdeel B+C toe. Tijdens de drainagestappen neemt de boogwerking juist toe, waardoor belastingdeel B+C afneemt. De resultaten van de EEM komen overeen met de meetresultaten. De berekende verticale druk op de GR is weergeven in figuur 8. De omtrek van de paal is aangegeven met een zwart vierkant. De figuur laat zien dat de verticale belasting op de GR zich concentreert in het gebied dicht bij de paal. Dit bevestigt de conclusie in het vorige artikel (van Eekelen et al., 2011b): dat de vorm van de belasting op de GR strip beter wordt benaderd door een inverse driehoek dan door een driehoek. Dat wil zeggen: de verticale druk op de GR is midden tussen de palen

Figuur 9 - 3D-EEM modellering praktijkvoorbeeld

51

GEOKUNST â&#x20AC;&#x201C; Januari 2012


 Het verloop van de effectieve verticale span-

Figuur 10 - Verloop trekkracht in GR en effectieve vertikale spanning op GR voor verschillende gevallen zonder en met ondersteuning - praktijkvoorbeeld.

lager dan meer naar de palen toe. De benadering is niet geweldig, dit komt mede doordat er pieken ontstaan rondom de paalrand, als gevolg van de beperkte fijnheid van de mesh rondom die paalrand.

stof zou ondersteunen (bijvoorbeeld als deze nog niet is geconsolideerd). Door toepassing van een zogenaamde luchtspleet tussen de palen kunnen de rekken in het GR wel goed worden benaderd, bijvoorbeeld voor een situatie met weggezakte of geconsolideerde ondergrond.

3D EEM berekeningen praktijkproject Ook in de ontwerppraktijk blijken EEM-berekeningen vaak noodzakelijk als onderdeel binnen het ontwerp van paalmatrassen. Voor het bepalen en toetsen van bijvoorbeeld de momenten in de palen als gevolg van horizontale belastingen vanuit de matras (spreidkrachten, verkeersbelastingen) of eventuele zijdelingse grondverplaatsingen in de ondergrond schieten analytische methoden al snel te kort. Daarnaast is ook inzicht vereist in de te verwachten vervormingen op het niveau van de verhardingsconstructie. Vanwege de vaak complexe geometrie en faseringen vormen EEM analyses vooralsnog de enige methode om afdoende inzicht hierin te kunnen krijgen. Bij het opzetten van het EEM-model in PLAXIS 3D Tunnel is een fitting met de analytisch berekende trekkrachten gewenst. Echter, uit onderzoek binnen de Commissie CUR 159B is gebleken, dat in PLAXIS de trekkrachten in het GR lastig zijn te modelleren in een situatie waarbij de ondergrond over het volledige oppervlak (ALx;y) de geokunst-

Teneinde de bijdrage van de ondergrond toch (grotendeels) te laten meewerken, is het EEM model aangepast, waarbij ondermeer niet de gehele ruimte tussen de paalkoppen wordt uitgeschakeld door een luchtspleet, maar slechts een kleine ruimte rondom de paalkop wordt gedeactiveerd. Deze modellering komt dichter in de buurt van een situatie met bedding op basis van ks;modified zoals in het tweede deel van deze artikelreeks gedefinieerd. Als voorbeeld zijn in figuur 10 de berekende axiale trekkracht in en de effectieve verticale spanning op het GR weergegeven voor de paalmatras op de N247 Busbaan Monnickendam1). In tabel 3 zijn de maximum trekkrachten in het GR uit de 3D-EEManalyses samengevat en vergeleken met de analytische berekening volgens CUR 226 voor de situaties zonder bedding (ks = 0) en met bedding conform CUR 226 (ks = ks;CUR) en op basis van de aangepaste bedding (ks = ks;modified). Uit de vergelijkende analyses kan bij dit voorbeeld het volgende worden vastgesteld:

52

GEOKUNST â&#x20AC;&#x201C; Januari 2012

ning op het GR vertoont gelijkenis met het verloop uit de EEM analyse van de laboratoriumproef uit figuur 8. Bij beide benadert de vorm van de belasting op de GR ruwweg de inverse driehoekvorm.  Voor de situatie met ondersteuning bedraagt de maximum trekkracht in het GR met het 3D-EEM model met luchtrand rondom paaldeksel circa 50% van de analytisch berekende trekkracht conform CUR model met k = ks.  Voor de situatie met ondersteuning bedraagt de maximum trekkracht in het GR met het 3DEEM model met luchtrand rondom paaldeksel circa 70% van de analytisch berekende trekkracht op basis van de gemodificeerde beddingsconstante k = ks;modified.  Voor de situatie zonder ondersteuning bedraagt de maximum trekkracht in het GR uit het 3D-EEM model met luchtspleet circa 90% van de analytisch berekende trekkracht conform CUR-model voor k = 0. Als we een niet-geconsolideerde situatie opvatten als de situatie met bedding en een geconsolideerde situatie als de situatie met verminderde bedding (in het extreme geval tot ks = 0 in een weggezakte situatie) dan zien we dat consolidatie leidt tot een toename van de effectieve verticale spanningen recht boven de palen. Dus ook in dit geval vinden we dat consolidatie leidt tot een betere boogwerking, namelijk een grotere rechtstreekse belasting van de palen.

Aanbevelingen voor het verder ontwikkelen van de EEM berekeningen paalmatrassen Het vereist enige inspanning om de maximum rek in het GR gedurende de consolidatie van de ondergrond nauwkeurig te kunnen berekenen met 3D-


EINDIGE ELEMENTENBEREKENINGEN

EEM. Het is namelijk lastig om lokale spanningsconcentraties als gevolg van zettingen rondom de paaldeksel goed te kunnen modelleren zonder daarvoor elementen in één keer uit te moeten schakelen. Bovenstaande vergelijkende analyses zijn slechts gebaseerd op één voorbeeld uit de praktijk en het simuleren van de paalmatrasproeven. Verdergaand onderzoek waarbij modellen zouden kunnen worden gevalideerd aan de hand van bijvoorbeeld postdictie-analyses is hiervoor zinvol. Daarnaast zou met toepassing van momenteel nog in ontwikkeling zijnde complexere rekenmodellen, waarbij gebruik wordt gemaakt van elementen die bijvoorbeeld los kunnen worden losgekoppeld of losgesneden (vb. MPM-model), het gedrag naar verwachting nog beter kunnen worden gesimuleerd.

verbetering van de boogwerking geconstateerd wanneer de ondergrond consolideert. De verticale belasting van beide EEM berekeningen benadert de vorm van een inverse driehoek op de GR strip. Dit is in overeenstemming met de resultaten van de paalmatrasproeven.

Noten 1

Als voorbeeld is hier een EEM postdictie-analyse

opgenomen van de paalmatras die in 2000 is gerealiseerd op de N247 (Busbaan Monnickendam). Hoewel deze paalmatras niet strikt conform de randvoorwaarden zoals deze zijn gesteld in CUR richtlijn 226 kan worden gemodelleerd (de palen zijn bijvoorbeeld in een driehoeksstramien geplaatst en de methode uit CUR 226 is uitgewerkt voor rechthoekige paalstramienen), is deze paalmatras voor dit voorbeeld zodanig aangepast, dat de rekken en trekkrachten in de GR volgens de

Conclusies

analytische methode uit CUR 226 en met PLAXIS

Voor zowel de meetresultaten als de EEM resultaten voor de paalmatrasproeven wordt een nauw verband gevonden tussen de netto belasting op de aardebaan en de belastingverdeling. Daarnaast wordt met de EEM resultaten, zowel in de simulatie van de proeven als het praktijkproject een

3D kunnen worden berekend.

Referenties [1] CUR 226, 2010, Ontwerprichtlijn paalmatrassystemen ISBN 978-90-376-0518-1 [2] Den Boogert, T.J.M., 2011. Piled embank-

ments with geosynthetic reinforcement, Numerical analysis of scale model tests, Master of Science thesis, Technische Universiteit Delft. [3] EBGEO, 2010, Empfehlungen für den Entwurf und die Berechnung von Erdkörpern mit Bewehrungen aus Geokunststoffen – EBGEO, 2. Auflage, German Geotechnical Society, Ernst & Sohn, ISBN: 978-3-433-02950-3. [4] Lodder, H.J., 2010. Piled and reinforced embankments, Comparing scale model tests and theory, Master of Science thesis, Technische Universiteit Delft. [5] Van Eekelen, S.J.M., Lodder, H.J., Bezuijen, A., 2011a, Paalmatrasproeven I, Vervormingen van geokunststoffen in een paalmatras en de daaruit volgende belastingsverdeling, GeoKunst 42, april 2011, 42-44. [6] Van Eekelen, S.J.M., Van der Vegt, J.W.G., Lodder, H.J., Bezuijen, A., 2011b, Paalmatrasproeven II, belangrijkste conclusies, GeoKunst 43, juli 2011, pp 46-50. [7] Zaeske, D., 2001. Zur Wirkungsweise von unbewehrten und bewehrten mineralischen Tragschichten über pfahlartigen Gründungselementen. Schriftenreihe Geotechnik, Uni Kassel, Heft 10, February 2001. 


Advertorial

Met de juiste wapening … De uitdaging: een slappe ondergrond Bij de aanleg van de fundering voor een nieuwe weg (of spoorweg) is een slappe en weinig draagkrachtige ondergrond in veel gevallen een bijkomende uitdaging. Natte weersomstandigheden maken de zaak er niet gemakkelijker op.

De weg bereiden, dan berijden U kunt problemen voorkomen door de ondergrond van de weg van een dikkere fundering te voorzien. Er is dan een betere (= grotere) spreiding van de lasten. Maar een dikkere fundering is duur: er

Als u een geotextiel of een geogrid onder de

zich door interlocking vast in de openmazige

moet meer grond uitgegraven worden, er moeten

fundering plaatst, is het zelfs mogelijk de

structuur. Zo ontstaat er een efficiënte

ook dure funderingsmaterialen aangevoerd en

funderingsdikte te reduceren.

wapeningslaag die vervormingen beperkt. E’Grid

verdicht worden. Bovendien kan de weg bezwijken

Het resultaat is tijdswinst, maar dat niet alleen.

is chemisch inert en kan toegepast worden samen

onder de te zware fundering.

We voorkomen ook milieuschade veroorzaakt door

met cement- of kalkstabilisatie.

een grotere uitgraving en door het onttrekken van Er bestaan verschillende oplossingen, elk met hun

minerale gesteenten aan de natuur, alsook hun

berekeningsmethode, om op een efficiënte manier

transport.

tot een betere lastenspreiding te komen.

Bij een geogrid zoals E’Grid zetten de granulaten

E’Grid® E’Grid is een type geogrid dat alle eigenschappen en voordelen verenigt die we van een kwaliteitsgeogrid mogen verwachten. E’Grid is een geperforeerde polypropyleen- of polyethyleenplaat die onder strikte omgevingsvoorwaarden onder een uniaxiale of biaxiale spanning is gebracht. Er ontstaan knooppunten (daar waar langs- en dwarsribben mekaar kruisen) waarin het materiaal en de eigenschappen ervan gewoon doorlopen. E’Grid is een sterk geogrid met een georiënteerde structuur van moleculen met continuïteit in de knooppunten. De keuze voor het type geogrid (uniaxiaal of biaxiaal) hangt af van de spanningen die in uw project zullen optreden. Meer informatie? Voor meer informatie, typische ontwerpberekeningen, rapporten en certificaten, ga naar www.geogrid.nl of contacteer Texion op +32 3 210 91 91 of texion@skynet.be


TEXION GEOKUNSTSTOFFEN NV Admiraal de Boisostraat 13 - B-2000 Antwerpen T +32 (0)3 210 91 91 - F +32 (0)3 210 91 92 www.texion.be - texion@skynet.be

… de groene weg op De uitdaging: een esthetische grondwapening Om een steile helling naast een weg of spoorweg te bouwen, bestaan er veel oplossingen: gewichtsmuren in metselwerk, betonelementen of damplanken. Als de ontwerper de helling een mooi en milieuvriendelijk aspect wil geven, moet het mogelijk zijn om op de steile helling vegetatie te laten groeien.

Een stalen vlechtwerk: sterk en toch doorlaatbaar Een duurzame en tegelijkertijd milieuvriendelijke

specifieke tools, die de interne en uitwendige

oplossing is in dit geval de stabiliteit van de helling

stabiliteit van uw ontwerp grondig analyseren.

Terramesh Green®

te verzekeren door er een stalen vlechtwerk in te

U moet immers alle parameters in kaart brengen

Terramesh Green is een kant-en-klaar

bouwen. Zo’n net wapent de grond niet alleen, het

die van invloed zijn op de stabiliteit, op de

Texion-systeem voor de wapening van

stelt u ook in staat om een mooie, groene dagzijde

weerstand tegen afschuiven en de gevolgen van

steile hellingen, waarop u later vegetatie

met vegetatie te creëren.

zettingen.

kunt plaatsen. Het product is een stalen,

U krijgt een helling, volgens het principe van

Speciale rekenprogramma’s zoals MacStars en

beschermd is tegen corrosie.

gewapende grond. Een hoek tot 70° is mogelijk

MacRa zijn gratis beschikbaar. De publicatie

• De individuele Terramesh Green-elementen

omdat de vegetatie zich tot die hoek goed kan

CUR 198 beschrijft Terramesh Green en

ontwikkelen, met een duurzaam en groen resultaat.

Terramesh System.

dubbelgetorst, zeskantig vlechtwerk dat zwaar

zijn licht en gemakkelijk hanteerbaar. • U hebt geen bekisting nodig om een strakke dagzijde te bekomen.

Ontwerp en uitvoering

Bij de uitvoering zelf zijn veiligheid, technische

Om een dergelijk systeem in te passen in uw

kennis, efficiëntie en afwerking van belang.

specifieke ontwerp is diepgaand onderzoek nodig. Het ontwerp vraagt de juiste expertise en

• U kunt uw ontwerp snel uitvoeren, omdat de juiste geometrie (taludhelling) voorbereid is in de fabriek. • Een weinig draagkrachtige ondergrond is geen obstakel. Het is een soepel systeem van elementen die met klemmen verbonden worden tot een geheel zonder onderbrekingen. Vervormingen en beperkte differentiële zettingen zijn aanvaardbaar. • Het systeem is zeer duurzaam door de speciale bescherming met een zinkaluminiumlegering en een bijkomende kunststofomhulling. Meer informatie? Voor meer informatie surf naar www.texion.be of contacteer Texion op +32 3 210 91 91 of texion@skynet.be


Agenda Op het moment van verschijnen van dit nummer waren de volgende cursussen en symposia bekend. Wij verwijzen naar de websites van de organisatoren.

Cursussen

Internationale congressen

Damwandconstructies en bouwputten 8 maart 2011 – PAO Advanced course on computantional geotechnics 19 maart 2012 – Plaxis bv Management van geotechnische risico's 20 maart 2012 – PAO Eurocode 7: Geotechniek 29 maart 2012 – PAO Feiten en fabels over oppervlakteverdichting van grond 28 april 2012 – PAO Rekenregels paalmatrassystemen 24 mei 2012 – PAO

TC211 IS-GI ‘Recent Research, Advances & Execution aspects of Ground Improvement Works’ 30 mei t/m 1 juni – Brussel 6th International Conference on Scour and Erosion 28 t/m 31 aug – Parijs TC306 - Shaking the Foundations of Geo-Engineering Education 6 juli – Galway, Ierland 2nd European Conference on FLOODrisk Management 20 t/m 22 november – Rotterdam

Informatie en aanmelding Betonvereniging COB CROW CUR Deltares Academy Elsevier Opleidingen

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

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

Deltares

www.deltares.nl

+31-0-15-2693500

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

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

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


INTERNATIONALE SPECIAL

FLOODrisk 2012 RESERVEER NU EN ONTVANG 10 % KORTING! Na het eerder verschijnen van de zeer succesvolle editie over Deltatechnologie in 2008 verschijnt in het vierde kwartaal van 2012 een Engelstalige, internationale, editie van het vakblad Geotechniek rondom de 2nd European Conference On Flood Risk Management in het WTC/Beurs gebouw te Rotterdam. De special zal uit een reeks artikelen bestaan waarin enerzijds de ‘state of the art’ zal worden weergegeven van de disciplines die zich richten op het grensvlak van land en water zoals waterbouw, geotechniek, hydrologie, morfologie en ecologie tezamen met bredere (alfa- en gamma)kennis waaronder bestuurskunde, sociologie en planologie. De integratie van deze vakgebieden stelt ons voor nieuwe kansen en uitdagingen. Anderzijds worden in deze special bedrijven en organisaties uitgenodigd een capability statement af te geven.

experts op het gebied van overstromingsbescherming bij elkaar te brengen. De publicatie zal worden uitgereikt onder alle bezoekers van de conferentie, sponsoren en toegezonden aan alle abonnees van Geotechniek in Nederland en België.Grijp deze kans en presenter uw expertise, project, product en/of dienstverlening aan een internationaal publiek! Vakblad Geotechniek biedt u alle ruimte.

RESERVEER NU!

Presenteer u in de internationale editie van Geotechniek rondom FLOODrisk 2012 en bereik daarmee meer dan 5.000 professionals. Informeer naar de plaatsingsmogelijkheden. Teken in vóór 31 januari 2012 en ontvang 10% korting! Ook kunt u een ‘insert’ plaatsen in uw huisstijl! Bel ons op 010-425 6544 of e-mail: info@uitgeverijeducom.nl.

FLOODrisk 2012 wordt gehouden van 20-22 november 2012. Deze conferentie heeft tot doel om beleidsmakers, onderzoekers en andere

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


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

GEEOTECHNIEK OTECHNIEK

Design of diaphragm m and an and sheet sh sheet et pile pi pile walls wa walls

CPT based foundation foundatio on engineering en eng gineer ing

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

Design of pipeline in installation nstallation

Embankment Emb a ankment design n an a and nd so s soil oil s se settlement ettlement nt pr p prediction rediction

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

D-S D SHEET PIILING LING

D-F D FOUNDAT OUNDATIONS AT A TIONS

D-G D GEO STA TABILITY ABILITY

D-G D GEO PIP IPELINE PELINE

D-S D SETTLEM ETTLEMENT MENT

D-P D PILE GR ROUP RO OUP

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

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

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

Deltares systems is uniek omdat onze software:

m meest eest populaire populaire softwareproducten softwareproducten en en services ser vices die die Deltares Deltares te te bieden bieden heeft heeft binnen binnen h haar aar w werkterrein: erk terrein: e een en scala scala aan aan software software o oplossingen plossingen v van an meer meer dan dan 150 150 producten. producten. D Deltares eltares s systems ystems o omvat mva t zowel zowel GeoGeo - als als Hydroproducten. Hydroproducten.

Postbus Postbus 177 177 2 2600 600 M MH HD Delft elft T 088 335 81 88 info@deltaressystems.nl www.deltaressystems.nl

š š goed aansluit op de dagelijkse adv iesprak t ijk š š voldoet aan de normen en standaarden š š kennis uit onderzoeksprojecten bevat

Profile for Uitgeverij Educom

Geotechniek Januari 2012  

Onafhankelijk vakblad voor het geotechnische werkveld.

Geotechniek Januari 2012  

Onafhankelijk vakblad voor het geotechnische werkveld.

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded