Page 1

JAARGANG 21 NUMMER 4 DECEMBER 2017 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

BEDRIJFSSPECIAL

Van 't Hek Groep: Alles in de grond

100 JAAR PRANDTL-WIG: DE DRAAGKRACHTFACTOREN

Een toepassing van sonderingen om bodemdaling door veensamendrukking te schatten

SPECIAL GEOTECHNIEKDAG 2017


HERSTEL VAN VERZAKTE VLOEREN EN FUNDERINGEN EEN DUURZAME OPLOSSING ZONDER SLOOP- EN BREEKWERK URETEK is wereldwijd dé specialist op het gebied van het liften en ondervullen van verzakte betonvloeren en ondergrondverbetering van funderingen op staal. Zonder de vloer te hoeven uitbreken, liften we deze naar de oorspronkelijke hoogte, stabiliseren de ondergrond en voorkomen zo nieuwe verzakkingen.

• Injectie met 2-componenten expansiehars verstevigt de ondergrond • Nauwkeurige lifttechniek brengt betonvloeren weer op de juiste hoogte • Snelle, blijvende oplossing • Minimale overlast: geen sloop- en breekwerk • Ontruiming is niet nodig • De vloer is meteen belastbaar

WWW.URETEK.NL

a.p. van den berg The CPT factory


Van de redactie

Beste lezers, Voor u ligt de nieuwste editie van Geotechniek. Hiermee sluiten we alweer de 21ste jaargang van ons mooie vakblad af! Ook deze editie laat weer zien dat het vakblad in print nog altijd zeer gewaardeerd wordt.

de alpha-p nu met Klasse-1 proeven te onderbouwen. Het 40 jarig bestaan van de VOTB luisterde de dag nog eens verder op, de traditie van kennisdeling in ons vakgebied nog eens onderstrepend.

Een woord van dank past aan allen die het verschijnen van Geotechniek de afgelopen jaren mogelijk hebben gemaakt. In de eerste plaats de doelgroep: de lezers. Maar tegelijkertijd heel veel dank aan de auteurs, de reviewers, de redactie, de redactieraad en aan de vele mensen die inhoudelijke bijdragen aan het vaktijdschrift hebben geleverd.

In schril contrast staat hierbij helaas het beëindigen van SBR Curnet, sinds jaar en dag de community of practice voor ook ons vakgebied. Vele hier ontwikkelde richtlijnen zijn tegenwoordig geaccepteerd als norm en worden standaard voorgeschreven in contracten voor infrastructurele werken groot tot klein. SBR-CURnet was hierin het platform waar geotechnici van opdrachtgevers, aannemers en ingenieursbureau’s elkaar troffen en consensus bereikten over uitvoering en regelgeving. Afgaand op de reacties in de afsluitende borrel van de geotechniekdag (300 deelnemers!), is duidelijk dat de geotechnische sector blijvend behoefte heeft aan een partij die verbindt en initiatieven ontplooit om nieuwe kennisdocumenten te ontwikkelen en bestaande te onderhouden. Wij hopen dan ook dat deze activiteiten gecontinueerd zullen worden binnen een nieuwe organisatie.

De financiële ondersteuning komt van bedrijven en instellingen die korte of lange tijd op de een of andere wijze het vakblad sponsoren. Zonder die financiële bijdragen had Geotechniek het niet al die tijd kunnen volhouden. In het bijzonder moeten de overkoepelende vakorganisaties in Nederland en België worden bedankt. Met al die steun kan Geotechniek nog lang blijven bestaan. Wél spreken wij de wens uit dat meer bedrijven en instellingen het vakblad helpen ondersteunen, zodat in het vakblad een bredere afspiegeling van het werkveld zichtbaar wordt en Geotechniek niet alleen gedragen wordt door een aantal vaste partijen. Wellicht kan dit een goed voornemen voor 2018 van uw organisatie of instelling zijn! Met extra sponsorgelden kunnen dan ook nieuwe wensen en ideeën verder uitgewerkt worden, zoals een upgrade van de aan het vakblad gerelateerde website! In dit nummer vindt u, naast de reguliere artikelen en rubrieken uiteraard ook weer een nieuwe editie van het vakblad Geokunst en ‘specials’ rondom de onlangs gehouden Geotechniekdag 2017 en de Van ‘t Hek Groep. Misschien kan een dergelijke bedrijfsspecial in Geotechniek ook voor uw organisatie of instelling een keer interessant zijn! ‘Doorgrond je Omgeving’ was het thema van de Geotechniekdag van 7 november jongstleden. Een veelzijdig thema dat een even veelzijdig programma opleverde rond thema’s als omgevingbeïnvloeding, omgevingsmanagement, geohydrologie en de steeds maar doorzettende ontwikkeling van vele digitale technieken waarmee de ondergrond steeds beter kan worden doorgrond. De buitenlandse gast Prof. Jardine van Imperial College liet ons aan de hand van een verkorte versie van de prestigieuze Rankine Lecture zien dat geotechniek ook een steentje bij kan dragen aan de omgevingseffecten door klimaatverandering.

Dit jaar werd tijdens de Geotechniekdag voor het eerst de Keverling Buismanprijs uitgereikt voor de beste publicatie uit het vakblad Geotechniek. Verderop in dit nummer leest u hier meer over. Wij zijn als uitgever, redactie en redactieraad zeer verheugd dat deze categorie dit jaar aan de Keverling Buismanprijs is toegevoegd en feliciteren hierbij de winnaars. Ik wens u veel leesplezier met dit maar liefst 88 pagina’s tellende nummer. Wij blijven ons best doen u ook in de toekomst een goede mix van ervaring, praktijk en theorie m.b.t. het geotechnische werkveld en aangrenzende vakgebieden voor te schotelen. Namens uitgeverij, redactie en redactieraad wensen wij u zeer fijne feestdagen en een inspirerend en gezond 2018 toe! Arny Lengkeek Robert Diederiks

Dat het vakgebied allesbehalve stil staat blijkt uit vele getoonde ICT ontwikkelingen zoals de BRO, interactieve software waarmee omwonenden direct betrokken kunnen worden bij dijkontwerpen en systemen om omgevingsdata real time te kunnen ontsluiten. De doorontwikkeling van richtlijnen en normen is daarnaast in volle gang. Neem alleen de oogst van deze Geotechniekdag: een verneiwde Trillingsrichtlijn SBR A, een update van CUR 178 voor Gewapende Grondconstructies en een nieuwe NPR voor paaltesten, wat bovendien gevolgd wordt door mooie initiatieven van funderingsbedrijven om

3

GEOTECHNIEK - December 2017


Sub-sponsors Executive Gold Member Sub-sponsors

Members

Gold Members

blad Geotechniek komt tot stand m.m.v. KIVI Afdeling Geot Geotechniek echniek

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

IJzerwegV4eurse Achterweg 10 2264 SG Leidschendam 8445 PK Heerenveen Tel.630031 Tel. 0031 (0)513 13 55(0)70 - 311 13 33 www.fugro.nl www.apvandenberg.com

Sub-sponsors

Wilhelminakade 179 Wilhelminakade 179 3072 AP Rotterdam 3072 AP Rotterdam Tel. 0031 (0)10 489 45 30 Tel. 0031 (0)10 489 45 30 www.rotterdam.nl www..rrotterdam.nl

Vierling 4251 LC Te el. 0031 (0 www.t

otechniek komt tot stand m.m.v. KIVI Afdeling Geot Geotechniek echniek

Veurse Achterweg 10 2264 SG Leidschendam Tel. 0031 (0)70 - 311 13 33 www.fugro.nl

CRUX Engineering BV H.J. Nederhorststraat 1 Pedro de Medinalaan 2801 SC G3-c ouda 1086 XK Amster dam (0) Wilhelminakade 179 Te el. 0031 (0 182 59 05 10 Te el. 0031 (0)20 494 3070 wow w.cruxbv.nl 3072 AP Rott erdam ww-w.baminfrac nsult.nl Tel. 0031 (0)10 489 45 30 www..rrotterdam.nl

Veilingweg 2 - NL - 5301 KM Zaltbommel Tel. 0031 (0)418 - 57 84 03 Korenmolenlaan 2 Boussinesqweg Philipssit1e 5, bus 15 / Ubicenter 2629 3447 HV Delft GGB W oerden -3001 Leuven Tel. 0031 (0)88 82 73 16-43 Tel. 335 0031 (0)348 5260 54 T el. 0032 6017 77 Vier linghstraat www.deltares.nl sems.c ign.nlom wwwww.w v..dy olkwidag-sy erinfradyest .d s 4251 LC Werkendam

Veurse URETEK NedeAchterweg rland BV 10 2264 SG Leidschendam Zuiveringweg 93, 8243 PE Lelystad Tel. 0031 (0)70 311 13 33 - 256 218 Te el. 0031 (0)320 www.fugro.nl www.urre etek.nl

Te el. 0031 (0) 183 40 13 11 www.terracon.nl

Silver Plus Members

RH.J. endementsweg 15 Nederhorststraat 1 Veilingweg 2 - NL - 5301 KM Zaltbommel 3641 echt 2801 SK SC Mijdr Gouda Tel. 0031 (0)418 - 57 84 03 Tel. el 0031 297 23 11 Korenmolenlaan 2 ed0031 er(0) lan29 d (0)BV 182 595005 10 el. (0 Philipssite 5, bus 15 / Ubicent erNederhorststraat 1URETEK TNe H.J. w.bauernl.nl 3447 GGB W oerden Zuiveringweg 93, 8243 PE Lelystad ww ww w.baminfrac onsult.nl -3001 Leuven 2801 SC GoudaWilhelminakade 179 - 256 218 (0)348 5260 54 Te el. 0031 (0)320 cht0031 eTrel. we0032 g 1016-43 eurse TAel. 60 77 Tel. 0031 (0)182 59 05 10 3072 Rott dam ign.nlom wwww.w v..dy ohendam lkwidag-sy erinfradyest ek.nl wAP ww.ur re eter 64 SGwLeidsc .d ssems.c www.baminfraconsult.nl Tel. 0031 (0)10 489 45 30 0031 (0)70 - 311 13 33 www..rrotterdam.nl www.fugro.nl

Veilingweg 2 - NL - 5301 KM Zaltbommel Tel. 0031 (0)418 - 57 84 03 Kleidijk 35 site 5, bus 15 / Ubicenter Philips 3161 EK Rhoon B -3001 Leuven Huesker Synthetic BV- 503 02 00 Tel. 0031 T (0)10 el. 0032 16 60 77 60 Het Schild 39 V4 www.mosgeo.c om PC www14, ..dy .d widag-sy yst s Maastric ems.com ht Klipper weg 6222 5275 EB Den Dungen Tel. 0031 (0)43 - 352 76 09 Vier linghstraat Tel. 0031 (0)88 59417 00 50 ww.huesk ke er.com 4251www.huesker.nl LC Werkwendam Te el. 0031 (0) 183 40 13 11 www.terracon.nl

Philipssite 5 Veilingweg 2 - NLVeilingweg - 5301 KM 2Zaltbommel Ballast Nedam Engineering Boussinesqweg 1, 2629 HV Delft 5301 KM Zaltbommel bus 15 / Ubicenter Gemeenschappenlaan 100 Tel. 0031 (0)418 - 57 84 03 4 8273 Ringwade 51, 3439 LM Nieuwegein Tel.Leuven 0031IJzer (0)88weg - 335 35 sitKM 2Kleidijk - NLPhilips - 5301 Zaltbommel Nederland B-3001 B-1200 Brussel e 5, bus 15 / Ubicenter 8445 PK Heerenveen Postbus 1555, 3430 BN Nieuwegein r77 es.nl e 60 www..deltar 0031 - B57-3001 84 03Leuv 3161(0)418 EK Rhoon Tel. 0031en (0)418 57 84 03 Tel. 0032 16 60 Tel. 0032 2 402 62 11 T el. 0031 (0)513 63 13 55 molenlaan 2 / Ubicenter URETEK Nederland BV Tel. 0031 (0)30 - 285 40 00 ssit e 5,0031 bus T 15 Tel. (0)10 02 00 - 503 www.besix.be el. 0032 16 60 77 60 ww.apvanden berg.com GGB W oerden Zuiveringweg 93, w 8243 PE Lelystad www.dywidag-systems.com Klipperweg 14, 6222ww PC Maastricht Leuv ww-3001 w.mosgeo.c om yst w..ballast-nedam.nl ww w..dy .d en widag-sy s ems.com 031 (0)348 5260 54 Te el. 0031 (0)320 - 256 218 Tel. 0031 (0)43 - 352 76 09 el. 0032 16-43 60 77 ign.nlom v.dy olkwidag-sy erinfradyest www.urre etek.nl www.huesk ke er.com w ..d ssems.c

IJzerweg 4 8445 PK Heerenveen Tel. 0031 (0)513 - 63 13 55 ww w.apvandenber Vierlinghstraat 17g.com 4251 LC Werkendam Tel. 0031 (0)183 40 13 11 www.terracon.nl

Kleidijk 35 3161 EK Rhoon Tel. 0031 (0)10 503 02 00 www.mosgeo.com

Silver Members 4

Topcon Sokkia Nederland De Kronkels 14 2 - NL - 5301 KM Zaltbommel 3752 LM Bunschoten-Spakenburg 0031 (0)418 - 57 84 03 Tel. 0031 33 299 IJzer 29 39weg 4 ssite 5, bus 15 / Ubicenter www.topconsokkia.nl 8445 PK Heerenveen hoon B -3001 Leuven Tel. 0031 (0)513 - 63 13 55 0)10 - 503 el. 0032 1602 6000 77 60 www.apvandenberg.com geo.c om w.dy ..d widag-syyst s ems.com

4

G EOT ECHN I EK – Januari 2016

GEOT ECH NIE K – Januari 2016

Ballast Nedam Engineering Ballast Nedam Engineering Ringwade 51, 3439 LM Nieuwegein Ringwade 51, 3439 LM Nieuwegein Postbus 1555, 3430 BN Nieuwegein Postbus 1555, Nieuwegein Tel. 00313430 (0)30BN - 285 40 00 Tel. 0031 (0)30 285 40 00 www..ballast-nedam.nl www.ballast-nedam.nl

4

Klipperweg 14, Tel. 0031 ( www.h

GEOTECHNIEK - December 2017

URETEK Benelux BV Zuiveringweg 93 8243 PE Lelystad Tel. 0031 (0)320 25 62 18 www.uretek.nl

Ballast Ne Ringwade 51, Postbus 1555, Tel. 0031 www..ba


Members Mede-ondersteuners Mede-ondersteuners

Silver Members 11 Cofra BV SBRCURnet

Kwadrantweg 9 Postbus 516 1042 AG Amsterdam 2600 AM CoDelft fra BV Postbus 20694 Tel. 0031 (0)15 303 05 900 Kwad rant weg 1001 NR Amsterdam www.sbrcurnet.nl 1042 AG Amsterdam Tel. 0031 (0)20 - 693 4596 Postbus 20694 www.cofra.nl Associate 1001 Members NR Amsterdam Geobe be est (0)20 BV - 693 4596 Tel. 0031 Geobest PoBV swtbus ww .cofr427 a.nl Marconiweg 2 Mijdrecht 3640 AK Geobe be est BV 4131 PDTel. Vianen 0031 (0)85 - 489 0140 Postbus 427 Tel. 0031 ww(0)85 w.geobest.nl ..g 489 01 40 3640 AK Mijdrecht www.geobest.nl Tel. 0031 (0)85 - 489 0140 www.geobest.nl ..g

Lankelma Geotechniek Members Zuid BVAssociate Members Postbus 38 5688 ZG Oirschot Associate Members Members Tel. 0031 (0)499 57 85 20 www.lankelma-zuid.nl

Lankelma Geotechniek PAOTM Zuid BV

Lameire Geomil Equipment BV Funderingstechniek NV

Va an ‘t Hek Gro oep BAUER Funderingstechniek

Tel.™ (0) 172 449 822 ™0031 JLD Cont racting BV, Edam www.abo-group.eu ™Tjaden BV, Heerjansdam ™

www.bodembouw.nl ™ ™Votquenne Foundations NV, Dadizele (B)

Postbus 88 Westbaan 240 Rendementsweg 15 1462 ZH Middenbeemster Industrielaan 4 2841 MC Moordrecht 3641 SK‘tMijdrecht Lameire Va an Hek Gro oep Tel. 0031 (0)299 31 30 20 9900 Eeklo Tel.Funderingstechniek 0031 (0)172 427 800 NV Tel.P0031 (0)297 ostbus 88 231 150 www.vanthek.nl Tel. 0032 (0) 9 379 72 77 www.geomil.com www.bauernl.nl 1462 ZH Middenbeemster Industrielaan 4 www.lameire.be Tel. 0031 (0)299 31 30 20 9900 Eeklo www.vanthek.nl Tel. 0032 (0) 9 379 72 77 www.lameire.be NVAF SBRCURnet NVAF VanPo’tsHek Cofra BV 440 Onderwijs (PAO) tbus Groep 516 Postbus Postbus 1218 Postbus 88 Delft Postbus 2600 AM Postbus 5048 3840 20694 AK Harderwijk NVAF PoBE stAcHarderwijk ademisch a SBRCURnet 3840 1462 ZH0031 Middenbeemster 1001 NR0031 Amsterdam Tel. (0)15 - 303 0500 2600 GA Delft Tel. (0)341 456 191 Onde r(0)341 wijs (P456 AO)191 Postbus 516 Postbus 440693 45 96 Tel.Tel. 0031 Tel. 0031 (0)299 31 30 20 Tel. 0031 (0)20 www.nvaf.nl www..sbrcurnet.nl 0031 (0)15 - 278 46 18 2600 AM Delft Postbus 5048 3840 AK Harderwijk www.funderingsbedrijf.nl www.vanthek.nl www.cofra.nl ww w..pao.tudel Tel. 0031 (0)15 - 303 0500 2600 GA Delft ft.nl Tel. 0031 (0)341 456 191 www.nvaf.nl www..sbrcurnet.nl Tel. 0031 (0)15 - 278 46 18 Geomet BV BodemBouw BV ™ ™  Leide r dorp In s truments BV, Leide r dorp ™  Geomil Equipment BV, Moo r d r echt www..pao.tudel ft.nl powered by ABO-Group Veghelse Dijk 2-E ™ ™VTE otquenne ™JLD Cont ™ Curieweg 19 racting BV, Edam 5406 Uden Foundations NV, Dadizele (B) ™ ™  Tjaden BV, Heerjansdam 2408 BZ Alphen a/d Rijn Tel. 0031 02 ™ ™Leide(0)85 rdorp877 Ins20 truments BV, Leiderdorp ™Geomil Equipment BV, Moordrecht Postbus 5048 Postbus 38 2600 GA Delft Geotechniek Lan kelma 5688 ZG Oirschot Tel.Zuid 0031B(0)15 278 46 18 V Tel. 0031 (0)499 - 57 85 20 www.paotm.nl Postbus 38 www..lankelma-zuid.nl 5688 ZG Oirschot Tel. 0031 (0)499 - 57 85 20 Poswt..lan Aca ademisch ww kelma-zuid.nl

Colofon

GEOTECHNIEK GE OTECHNIEK JAARGANG J AARGANG 20 – N NUMMER UMMER 1 Januari 2016 GEOTECHNIEK GE OTECHNIEK JAARGANG J AAR GANG 20 –N NUMMER UMMER 14 Geotechniek is21 een informatief/promotioneel December 2017 Januari 2016vaktijdschrift dat beoogtkennis en ervaring onafhankelijk uit te wisselen, inzichtte bevorderen en belangstelling Geotechniek is een eeninformatief/promotioneel informatief/promotioneel onafhankelijk voor het gehele geotechnische te kweken. onafhankelijk vaktijdschrift datvakgebied beoogtkennis vaktijdschrift dat beoogtkennis en ervaring uitenteervaring wisselen, inzicht uit te wisselen, inzichtte bevorderen en belangstelling teobevorderen en Carolinabrug belangstelling het gehele geotechnische foto Paul Bakker © C ver: Fundering invoor Suriname, voor het gehele geotechnische vakgebied te kweken. vakgebied te kweken. Cover: Fundering Carolinabrug in Suriname, foto Paul Bakker © Redactieraad Uitgever/bladmanager Uitg Uitgever/bladmanager ever/bladmanager Redactieraad Redactie raad (excl. specials) Heeres, dr. ir. O.M. Alboom, ir. Jonker, ing.mw. A. Ir. I. Uitgeverij Educom Alboom, ir. G. G. van van Uitgeverij Educom BV Hergarden, Lengkeek, ir. Bles, ir. T.J. R.P.H. Diederiks Beek, mw. ir. V. van R.P.H. Diederiks Jonker, ing. A.A. Uitg Uitgever/bladmanager ever/bladmanager Redactieraad Redactie raad Heeres, dr.ing. ir. O.M. Rooduijn, Bogaards, J. Bouwmeester, Ir. D. Lengkeek, ir. A.M.P. Alboom,ir. ir.M. G.van vanden Uitg everij (excl. Educom BV Hergarden, mw. Ir. I. Redactie specials) Smienk, ing. Broeck, Redactie Brassinga, ing. H.E. Rooduijn, ing. E. M.P. Beek, mw. ir. V. van R. P .H. Diederiks Jonker, ing. A. ir. S. Spierenburg, Dalen, ir. J.H. van Bles, ir. T.J.ir. V. van Beek, mw. Broeck, ir. M. van den Schippers, ing.dr. R.J. Bouwmeester, Ir. D. Lengkeek, ir. A. Storteboom, Deen, dr. J.K. van Bogaards, J. Brassinga, ing. H.E. Brouwer, ir. J.W.R. Smienk, ing. E.O. Redactie Brassinga,R.P.H. ing. H.E. Rooduijn, M.P. Vos, mw. ing. ir. M. Diederiks, Broeck, ir. ir. M. van den Broeck, Dalen, ir. J.H. van Spierenburg, dr.de ir. S. Beek, mw. ir. V. van Broeck, ir. M. van den Schippers, ing. R.J. Velde, ing. E. Duijnen, ing. P. van Diederiks, R.P.H. Diederiks, R.P.H. Deen, dr. J.K. van Storteboom, O.van der Brassinga, ing. H.E. Brouwer, J.W.R. Smienk, ing.A.E. Verweij, Graaf, ing.ir. H.C. van de Lengkeek, Heeres, dr. ir. ir.A. O.M. Diederiks, R.P.H. Vos, mw. ir. ir. M. de Broeck, ir. M. van den Dalen, ir. J.H. van Spierenburg, dr. Zandbergen, ing.ir. D.S. Grotegoed, ir. D. Meireman, ir. P. Hergarden, mw. Ir. I. Duijnen, ing. P. van Velde, ing. E. van der Diederiks, R.P.H. Deen, dr. Drs. J.K. van Storteboom, O. Gunnink, J. Verweij, ir. A. Lengkeek, ir. A. Graaf, ing. H.C. van de Heeres, dr. ir. O.M. Diederiks, R.P.H. Vos, mw. ir. M. de Zandbergen, Meireman, ir.ing. P. D. Gunnink, Drs. J. Hergarden, mw. Ir. I. Duijnen, ing. P. van Velde, ing. E. van der Lengkeek, ir. A. Graaf, ing. H.C. van de ir.m P. D Distributie istriibutie van van a G Geotechniek eotechniek iin n BelgiëMeireman, wo wordt rd dt m mede ede mogelijk ogelijk ge gemaakt maaGunnink, kt doo door: r: Drs. J. ABEF A ABEFvzw vzw SMARTGEOTHERM Belgische Vereniging Info : WTCB, ir. Luc François Belgische Vereniging Vereniging Aannemers Lombardstraat 42, 1000 Brussel werken A annemersFunderingswerken Funderings u Aannemers Funderingswerken ABEF A ABEFvzw vzw SMARTGEOTHERM Cuypersstraat Tel. +32 11 22 50 65 LPriester ombardst raat 34-42 3 Lombardstraat Belgische Vereniging Info : WTCB, Belgische Vereniging Vereniging ir. Luc François 1040Bru Brussel info @bbri.be 1000 ssel Brussel Aannemers Funderingswerken Lombardstraat 42, 1000 Brussel werken A annemers Funderings u Aannemers Funderingswerken Secretariaat: www.smartgeotherm.be ww w.ab . ef..be www.abef.be Cuypersstraat 3 Tel. +32 11 22 50 65 LPriester omba r dst r a a t 34-42 Lombardstraat erwin.dupont@telenet.be 1040Bru Brussel info@bbri.be 1000 ssel Brussel Secretariaat: www.smartgeotherm.be 5 ww w .ab . e f..be www.abef.be GEOTECHNIEK December 2017 GEOT ECH NIE K – Januari 2016 5

D Distributie istriibutie van van a G Geotechniek eotechniek iin n België wo wordt rd dt m mede ede m mogelijk ogelijk ge gemaakt maakt doo door: r:

erwin.dupont@telenet.be

Colofon

Geotechniek G eo e techniek k iiss n een ui uitgave itgave va van U itg geve i iek E d om BV BV Uitgeverij Educom Geotechniek techrnij isco G eo e k uis nn347 Mathe va een ui ine tgsse averlaa uitgave van m BV 3023 GB R U itg geve rij iotte E druda co om BV Uitgeverij Educom Educom

6544 T el. 0031 (0)10 - 425 Mathenesserlaan 347 7 Mathe nesserlaan 34 Fax 0031 (0)10 - 425 7225 3023 GB Rotterdam otterdam 3023 GB R info@uitgeverijeducom.nl Tel. (0)10 425654 6544 0 --425 4 T el. 0031 (0)1 www.uiitgeveriijeducom.nl F ax 0031 (0)10 - 425 7225 info@uitgeverijeducom.nl in fo@uitgeverijeducom.nl www.uitgeverijeducom.nl www.uiitgeveriijeducom.nl

Leze rsservice Lezersservice Lezersservice Adresmutaties doorgeven via Adresmutaties doorgeven info@uitgeverijedu com.nl via Leze rsservice Lezersservice info@uitgeverijeducom.nl Adresmutaties doorgeven via © Copyright infoev uitg ecvom erijedu @ Uitg erij Edu BV com.nl © Copyrights Januari 2016 Uitgeverij Educom Niets uit deze uitgave mag © Copyright December worden geEdu r2017 eprcodu eerd met Uitg everij omcBV Niets uit deze mag welke methode dan ook, zonder Januari 2016 uitgave schriftuit elij ke toe stemming van de Niets deze uitga ve mag worden gereproduceerd met uitg evemethode r.ge ©rep ISSN 1386 w orden rodu cee r-d2758 met welke dan ook, zonder welke methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de schriftelijke toestemming van de uitgever. uitgever. © © ISSN ISSN 1386 1386 -- 2758 2758

BGGG Belgische Groepering voor Grondmechanica BGGG en Geotechniek Belgische Groepering7 c/o BBRI, Lozenberg voor Grondmechanica 1932 Sint-Stevens-Woluwe en Geotechniek bggg @skynet.be c/o BBRI, Lozenberg 7 1932 Sint-Stevens-Woluwe bggg@skynet.be


creating tools that move your businessGEOTECHNIEK EN FUNDEREN Beoordeling en controle VERGROOT UW KENNIS VAN

krijgt dan te maken met uitstel van de activiteit of voert de activiteit zelfs illegaal uit. Dit kan leiden tot grote risico’s, zowel voor de aansprakelijkheid van de aannemer als voor de drinkwaterkwaliteit.

trad bij Oasen een bacteriologische besmetting op Start 12 januari in Utrecht endoor 24 januari in Delft van een winveld een niet juist uitgevoerde Gezien het grote aantal activiteiten is het onmoGrondmechanica en funderingstechniek 2 boring. De impact en schadepost was groot, gelijk om alle meldingen te controleren. Bij de Basisopleiding (CGF-2) omdat een volledig zuiveringsstation en winveld beoordeling wordt een inschatting gemaakt van Startis17 januari in Utrecht en 19 januari in Delftbuiten bedrijf gedurende meerdere maanden de mogelijke impact als het mis gaat. Daarbij Grondmechanica en funderingstechniek 1 Aantal meldingen moesten worden gesteld. de activiteit en de ligging ten opzichte van de Vervolgopleiding (CGF-1) In 2014 zijn er 1200 meldingen bij Oasen binnenwinning een belangrijke factor. Een activiteit van 7, 8, 14 en Ervan 15 februari gekomen over werkzaamheden in beschermde geuitgaande dat niemand het drinkwater het type ‘boring’ en ‘sonderingen’ is daarbij risicoDamwandconstructies en bouwputten bieden rondom een winningslocatie. Van al deze bewust wil besmetten, is de vraag hoe we dit risico voller ingeschaald dan bijvoorbeeld ‘beplanting’. Ontwerp, uitvoering, verzekering en onderhoud activiteiten en meldingen is uitgezocht of ze een verder kunnen verkleinen. In het beleid lijkt het Activiteiten in grondwaterbeschermingsgebieden Ing. H.J. Everts (ABT BV) en dr.ir. K.J. Bakker risico vormen voor de winlocatie. In 95% van de goed verankerd, maar de praktijk is weerbarstig. zijn weer risicovoller beoordeeld dan die in(WAD43 een Consulting Engineers) Sondeerbuizenschroever: gevallen is voldoende informatie ontvangen of Het nabellen en controleren helpt, maar het moet boringsvrije zone, die dichterbij de winning ligt. gemakkelijk, snel en Al ruim 42 jaar is A.P. van den Berg de innovatieve en betrouwbare partner als het gaat om bodemonderzoek7 en 14 maart achterhaald. Indien nodig werden hier maatregenog beter. Suggesties zijn om de beschermde geIndien de activiteiten erg risicovol zijn, worden de Vervormingsgedrag bij funderen op staal apparatuur voor een slappe bodem. A.P. van den Berg loopt voorop in het ontwikkelen en wereldwijd ergonomisch verantwoord Naast de vier standaard parameters puntdruk (qc ), len getroffen. Van deze 1200 meldingen vond 25% bieden toe te voegen aan het Oriëntatie-verzoek ook in het veld bezocht. Ir. A. Kooistra (Ingenieursbureau Amsterdam) vermarkten van nieuwe geavanceerde sondeeren werken monstersteeksystemen die uitblinken in betrouwbaarheid kleef (fs ), waterspanning (u) en helling (lx/y) kunnen extra vanende werkzaamheden dieper dan 2,5 meter voorafgaand aan een KLIC-melding. Aannemers • bepalen van ongedraineerde gebruiksgemak. Vanworden verscheidene landsondeersystemen parameters gemeten met de gebruiksvriendelijketot multifunctioneel apparatuur voor het gebruik 14 en 15 maart en geroerde schuifsterkte plaats. zijn dan eerder op de hoogte en hebben zo nog tijd Het aantal incidenten dat tijdens de controle naar op zee totvoor waterdieptes wel module 4000 meter enautomatisch van uitgebreide servicepakketten tot digitale meetsystemen modules de Icone.van Iedere wordt Nieuw: Zettingsvloeiing om de noodzakelijke procedures te doorlopen. waarmee de bodemgegevens via een kabel of optische lichtsignalen worden getransporteerd, ze behoren • zowel onshore als offshore bovenwerken. komt is groot. Bij één op de acht gecontroherkend door het meetsysteem, zodat u flexibel kunt Ir. R.R. de Jager (Boskalis) tot het leveringspakket van A.P. den Berg. Vanallemaal alle activiteiten ligt ruim de helft in devan boDaarnaast hebben andere partijen die hier mee (tot 4000 m waterdiepte) leerde werkzaamheden is er geen bekendheid met ringsvrije zone, dit is het beschermde gebied dat te maken hebben vast ook praktische de PMV. Er worden dus 150 Zo boringen 16 maart De Iconeaan Conductivity, Icone Veelmodules aandachtIcone wordtSeismic, geschonken de arbeidsomstandigheden van de jaarlijks sondeermeester. heeft A.P. van • nauwkeurig: koppelopnemer &en goede Soilmix-wanden hetMagneto verst vande desondeerbuizenschroever winning afligt. rest ligt voorom de bovengenoemde aandrijving dichtbij de vin risico’s te veruitgevoerd zonder vergunning aanvullende en Icone Vane zijnDe beschikbaar, waarvan deieder laatste den Berg ontwikkeld, die in sondeerapparaat kanen/of worden geïntegreerd.suggesties Ontwerp en uitvoering en digitale namelijk het grondwaterbeschermingsgebied. zonder data-overdracht extra regeldruk. Oasen houdt voorzorgsmaatregelen. Daarmee is eruitgevoerd. in de prak-De minderen, Met deinbuizenschroever wordt het op- en afschroeven van de sondeerstreng efficiënter hiernaast wordt uitgelicht. Ing. E. de Jong (Geobest BV) en Eenbuizenschroever klein aantal van komt de activiteiten het wa- in combinatie zich •dan ook aanbevolen voor goede ideeën.  het meestligt totin zijn recht met serieus een draadloos Het doorrijstevig beschermhuis tijk dus een risico meetsysteem. op het besmetten ir. B. Snijders (CRUX Engineering BV) gen van de conuskabel het verleden. sondeermeester betekent dit eenwordt aanzienlijke • diepere vanetest direct mogelijk, terwingebied. De meeste behoort hiervan dan zijn tot overigens vanVoor het de grondwaterpakket waaruit water vermindering fysieke inspanning en het voorkomen vanvoor eendrinkwater. versnelde slijtage degeleden gewrichten. INSCHRIJVEN?zonder bovengronds prepareren eigen activiteitenvan vande het drinkwaterbedrijf. gewonnen Enkelevan jaren

Vanetesten met het Icone systeem

The CPT factory

Icone Vane

Met welke cursus wordt ú voorloper in de Interesse? geotechniek? Neem contact met ons op!

u in voor een cursus op www.paotm.nl Aandacht voor de arbeidsomstandigheden is voor alle betrokkenen van groot belang en is zijnSchrijf investering dubbel en dwars waard. Heeft u vragen dan staan we u graag te woord ZOEK UW CURSUS OP WWW.PAOTM.NL! A.P. van den Berg Ingenieursburo bv Tel.: 0513 631355 info@apvandenberg.nl op tel 015 278 46 18 A.P. van den Ingenieursburo b.v. Postbus 68,Berg 8440 AB Heerenveen Postbus 68, 8440 AB Heerenveen

advertentie_geotechniek_1_2017.indd 1 05072017 fin.indd 1 APB CPT Ad Geotechniek Vanetesten 216x138

Tel.: 0513 631 355 Fax: 0513 631212 Fax: 0513 631 212

info@apvandenberg.nl www.apvandenberg.nl www.apvandenberg.nl

4-11-2016 6-7-2017 13:36:44 11:54:17


Inhoud 3 Van de redactie - 23 Uitreiking Keverling Buismanprijs 2017 - 29 Boeken - 30 Afstudeerders - 32 Column 34 The Magic of Geotechnics - 37 Verslag iYGEC6 Korea

GEOTECHNIEK Onafhankelijk vakblad voor het geotechnische werkveld

15

8 100 Jaar Prandtl-Wig: De draagkrachtfactoren

BEDRIJFSSPECIAL

Van 't Hek Groep: Alles in de grond

Prof. dr. ir. S. van Baars

39

24 Een toepassing van sonderingen om bodemdaling door veensamendrukking te schatten

SPECIAL

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

K. Koster / G. Erkens / C. Zwanenburg

GEOKUNST Onafhankelijk vakblad voor gebruikers van Geokunststoffen

74

78

Verplaatsen van 1,6 miljoen kilo over gewapende transportbanen G. Rammeloo MSc. / L. Kuljanski BSc. / J. Ruiter MSc.

7

Hoe geogrids de prestaties van wegen verbeteren (deel 1) Dr.-Ing. L. Vollmert / Dipl.-Ing. J. Klompmaker

GEOTECHNIEK - December 2017


100 Jaar Prandtl-Wig: De draagkrachtfactoren

Introductie Belangrijke jaartallen voor de Grondmechanica en Funderingstechniek zijn 1776, het jaar dat Coulomb publiseerde over het bezwijken van de grond en de krachten bij een grondkerende constructie, en 1857, het jaar dat Rankine publiseerde over de active en passive uiterste spanningstoestanden. Maar de echte start van de Funderingstechniek wordt zo’n honderd jaar geleden gezien, met de publicatie van Prandtl in 1920 aangaande de “Prandtl-wig”, en de start van de Grondmechanica met het boek Erdbaumechanik in 1925 van de Oostenrijker Karl (von) Terzaghi, waarin voor het eerst effectieve grondspanningen worden gedefinieerd. Voor Nederland komt daar ook als triest keerpunt nog de spoorwegramp van Weesp op 21 september 1918 bij. De bedoeling is in dit, en wellicht ook komende artikelen, de ontwikkelingen omtrent de Prandtl-wig te belichten. Prandtl Ludwig Prandtl is in 1875 in Freising bij München geboren. Omdat zijn moeder ernstig ziek was, bracht hij veel tijd door met zijn vader, een ingenieur en hoogleraar. Prandtl ging naar de Technische Hogeschool van München in 1894 en slaagde in 1898 ''sehr gut'' voor zijn eindexamen. Daarna werd hij bij professor Föppl een “Hilfsassistent” in het laboratorium voor werktuigbouw. Hij promoveerde op 29 januari 1900 op “Kipp-Erscheinungen, ein Fall von instabilem elastischem Gleichgewicht”.

Wissenschaften zu Göttingen, Mathematischphysikalischen Klasse. De titel is al opvallend, want “Over de hardheid van een plastisch lichaam” suggereert niet dat er een doorbraak in de Funderingstechniek was gevonden. Ook opvallend is dat juist hij, als specialist aerodynamica, dit werk over vaste stof mechanica publiseerde. Het is daarom zeer waarschijnlijk, dat dit het werk is van een medewerker die “onder Prandtl’s leiding” dit werk heeft mogen maken, en bij zijn chef mocht inleveren, zoals toen vaker gebeurde. Deze medewerker was zeer waarschijnlijk een werktuigbouwer die niet bekend was met de analytische oplossingen van de verticale spanningen onder een strookbelasting van Flamant in 1892. En ook niet van de oplossingen van de vertical spanningen onder een ronde fundering van Boussinesq in 1885. Laboratoriumproeven tonen aan dat de analytische oplossingen van Flamant en Boussinesq zeer nauwkeurig zijn (Türedi en Örnek, 2016). De verklaring voor de titel wordt in de eerste zin van het artikel gegeven: Hertz publiseerde in 1881 de analytische oplossingen voor de elastische, niet-lineaire, kracht-verplaatsingsrelatie tussen twee op elkaar duwende bollen, die vooral voor kogellagers belangrijk is. In de publicatie van Prandtl probeert men uit te zoeken, wanneer hierbij plasticiteit ontstaat, om te beginnen

Prof. dr. ir. Stefan van Baars Universiteit van Luxemburg

twee-dimensionaal; bij een strookbelasting die duwt op een halfruimte. De eerste pagina van het artikel bewijst dat de schrijver niet een geotechnisch ingenieur is, maar eerder een werktuigbouwer met een staalbouw achter grond (staal heeft een wrijvingshoek van φ = 0), want hij schrijft: “Na het tegen elkaar drukken van beide lichamen zal in dewelke de elasticiteitsgrens overschreden is (bedoeld wordt: de plasticiteitsgrens), de grootste schuifspanning een constante waarde C hebben (wij schrijven nu de cohesie met een kleine c), of wat dat zelfde betekent, het verschil tussen de grootste en kleinste hoofdspanning zal constant = 2C zijn” (wij weten dat dat alleen juist is bij φ = 0). Ook in zijn figuur van de cirkel van Mohr (zie figuur 1, nu wel met φ > 0!) zien we dat: 1) deze voor geotechnici in spiegelbeeld naar links getekend wordt, 2)  de cohesie C diagonaal, en niet vertikaal getekend wordt, en 3) dat de wrijvingshoek nog niet met φ , maar met δ wordt weergegeven (met k = sin δ ) De Prandt-wig De schrijver van dit artikel heeft nooit aan de funderingstechnische toepassing gedacht, maar geotechnici vertalen deze oplossing nu als een analytische oplossing voor de draagkracht van de

Figuur 1 - De cirkel van Mohr (Originele tekening van Prandtl)

Prandtl werd in 1901 hoogleraar vloeistofmechanica aan de technische hogeschool in Hannover (nu technische unversiteit), waar hij zich volledig richte op vloeistofmechanica, vooral op aerodynamica en (militaire) vliegtuigen. Hij werd zeer bekend door zijn werk, en werd hoofd van het Instituut voor Technische Natuurkunde aan de Universiteit van Göttingen. Daar werkte hij tot zijn dood op 15 augustus 1953. Tijdens de eerste wereldoorlog kon hij medewerkers recruteren die anders in de loopgraven hadden moeten vechten. In 1920 publiseerde Prandtl het artikel “Über die Härte plastischer Körper”, in het universiteitstijdschrift Nachrichten der Gesellschaft der

8

GEOTECHNIEK - December 2017


Samenvatting

In 1920 publiseerde Prandtl een artikel over het bezwijken van een materiaal onder een strookbelasting. De bezweken grondmoot is hierbij verdeeld in drie zones, die tezamen de zogenoemde Prandtl-wig vormen. Prandtl heeft nooit aan de funderingstechnische toepassing gedacht, maar geotechnici vertalen deze oplossing nu als een analytische oplossing voor de draagkracht van de grond onder een strookfundering. Deze oplossing is uitgebreid door Reissner met een bovenbelasting naast de funderingsstrook en door Keverling Buisman en Terzaghi voor het grondgewicht. Terzaghi schreef dit als eerste met drie gescheiden draagkrachtfactoren en Meyer-

hof als eerste met “inclinatie-” en “shape” factoren, voor de drie afzonderlijke draagkrachtcomponenten; cohesie, bovenbelasting en het grondgewicht. Deze schrijfwijze werd later door Brinch Hansen overgenomen. In dit artikel zijn een groot aantal numerieke berekeningen gemaakt om het bezwijkmechanisme van de Prandtl-wig en de bijbehorende draagkrachtfactoren te controleren. Het blijkt dat het Prandtl-wig bezwijkmechanisme juist is, maar niet in alle gevallen. Ook blijkt dat de analytische oplossingen voor de draagkrachtfactoren die tegenwoordig worden gebruikt, alleen juist zijn voor grond met een onrealistisch hoge dilatantiehoek.

Figuur 2 - Het Prandtl-wig bezwijkmechanisme (Originele tekening van Prandtl).

Figuur 3 - De Prandtl-wig met 3 zones.

grond onder een strookbelasting, p, die kinematisch bezwijken veroorzaakt in de gewichtsloze oneindige halfruimte eronder. De sterkte van de halfruimte wordt bepaald door de hoek van interne wrijving, φ , en de cohesie, c. De originele tekening van het bezwijkmechanisme (de Prandtlwig) staat in figuur 2. Veel meer uitleg wordt er niet gegeven dan zinnen als: ”Een nauwere onderzoeking toont aan dat deze oplossing met de in het volgende figuur voorgestelde gebiedsindeling gevonden is”. De lijnen in de linker glijdende grondmoot geven de richtingen weer van de grootste en kleinste hoofspanningen, terwijl de lijnen in de rechter

glijdende grondmoot de glijvlakken weergeven, met een hoek van α = 45° − 1/2φ in vergelijking tot de grootste hoofdspanningsrichting. Dit bezwijkmechnisme is gevalideerd met laboratoriumproeven van Jumikis (1956), Selig & McKee (1961), en Muhs & Weiß (1972). Prandtl verdeelde de bezweken grondmoot in drie zones (zie figuur 3): 1.  Zone 1: Een driehoekvormige zone onder de strookbelasting. Aangezien er geen schuifspanning op de grond is, zijn de hoofdspanningen horizontaal en vertikaal; de grootste hoofdspanning is in vertikale richting. 2. Zone 2: Een wig met de vorm van een logaritmische spiraal, in welke de hoofdspanningen

9

GEOTECHNIEK - December 2017

roteren over een 1⁄2π radialen, of 90 graden, van Zone 1 tot Zone 3. De “pitch” (uitwaaiingshoek) van het glijvlak met logarithmic spiraal (rθ = r1 ⋅ eθ⋅tanφ) is gelijk aan de wrijvingshoek, φ, zodat een geleidelijke overang tussen Zone 1 en Zone 3 wordt verkregen. Dit zorgt er overigens ook voor dat de normaalspanningscomponent −σ2 ⋅ sinφ en schuifpanningscomponent τ2 ⋅cosφ tegen elkaar wegvallen (want τ2 =σ2 ⋅ tanφ), zie figuur 3. De invloed van de cohesie moet nog wel langs dit glijvlak, met een logaritmische-spiraalvorm, geïntegreerd worden. 3. Zone 3: Een driehoekige zone naast de strookbelasting. Aangezien er geen schuifspanning op de grond is, zijn de hoofdspanningen horizontaal en vertikaal; de grootste hoofspanning is in horizontale richting. De oplossing van Prandtl is in 1924 uitgebreid door de civiel-ingenieur Hans J. Reissner met een bovenbelasting, q, en is gebaseerd op hetzelfde bezwijkmechanisme. Albert S. Keverling Buisman (1940) en Karl Terzaghi (1943) probeerde de Prandtl-Reissner vergelijking uit te breiden voor het grondgewicht, γ. Het was Terzaghi (1943) die als eerste het draagvermogen met drie gescheiden draagkrachtfactoren schreef voor de cohesie, de bovenbelasting en het grondgewicht. Deze superpositie van drie draagkrachtcomponenten lijkt voor de cohesie en bovenbelasting wel correct, omdat die hetzelfde bezwijkmechanisme hebben, maar is zeker niet evident voor het grondgewicht, omdat hier een ander bezwijkmechanisme optreedt. Hierdoor kunnen kleine fouten onstaan. George G. Meyerhof (1953) was de eerste die vergelijkingen voorstelde voor een gekantelde (inclined) belasting, gebaseerd op zijn eigen laboratorium experimenten. Hij was in 1963 ook de eerste die in de vergelijking voor het (vertikale) draagvermogen pv, de drie draagkrachtfactoren N voor de afzonderlijke draagkrachtcomponenten; cohesie c, bovenbelasting q en het grondgewicht γ, aanvulde met “inclination” factoren i en “shape” factoren s. Deze wijze werd later door Jørgen A. Brinch Hansen (1970) overgenomen en wordt nu algemeen toegepast:


Figuur 4 - Bezwijkmechanisme; links: lage wrijvingshoek; rechts: hoge wrijvingshoek.

pv = icsccNc + iqsqqNq + iγsγ 1/2 γBNγ(1) De huidige draagkrachtfactoren Prandtl (1920) heeft dus de oplossing voor de cohesie-draagkrachtfactor gepubliceerd: Nc = (Kp ⋅ eπtanφ − 1) cotφ, met: Kp = 1+sinφ / 1-sinφ. 

(2)

De afleiding hiervan wordt in de publicatie van Prandtl helemaal niet gegeven. Er staat eenvoudigweg niet meer dan “...zo volgt na lichte berekening:”. De afleiding was dus tot voor kort nog nergens gepubliceerd, maar door een oplossing voor de 3 onafhankelijke zones te maken, en die in elkaar te stoppen, ontstaat een grote vergelijking, die met twee A4-tjes rekenen, tot bovenstaande vergelijking is te herleiden (zie Van Baars, 2016a). (Als iemand overigens die “lichte berekening” weet, ben ik geïnteresseerd). Gerard De Josselin De Jong heeft in 1959 in zijn proefschrift een grafische (stap-voor-stap) methode gepubliseerd, die overigens ook uiterst mooi het verloop van het richtingcentrum in de cirkel van Mohr laat zien voor Zone 2. De oplossing van Reissner (1924) voor de bovenbelasting-draagkrachtfactor is gebaseerd op hetzelfde Prandtl-wig-bezwijkmechanisme en volgt zeer eenvoudig uit een factor Kp voor de zones 1 en 3 tezamen, gecombineerd met een momentenevenwicht voor zone 2, zie figuur 3: Nq = Kp ⋅ (r3/r1)2 = Kp ⋅ eπtanφ, met: Kp = 1+sinφ / 1−sinφ 

(3)

Keverling Buisman (1940), Terzaghi (1943), Caquot & Kérisel (1953), Meyerhof (1951; 1953; 1963; 1965), Brinch Hansen (1970), Vesic (1973, 1975), en Chen (1975) hebben opeenvolgend, ge-

baseerd op numerieke berekeningen, verschillende vergelijkingen voorgesteld voor de grondgewichtfactor Nγ. Daarom kunnen de volgende verschillende vergelijkingen gevonden worden in de literatuur: Nγ = (Kp ⋅ eπtanφ − 1)tan (1.4φ ) (Meyerhof, 1963), Nγ = 1.5(Kp ⋅ eπtanφ −1)tanφ (Brinch Hansen, 1970), Nγ = 2(Kp ⋅ eπtanφ +1)tanφ (Vesic, 1973), Nγ = 2(Kp ⋅ eπtanφ −1)tanφ (Chen, 1975). (4) De vergelijking van Brinch Hansen is, zoals hij schrijft, “gebaseerd op berekeningen, eerst van Lundgren & Mortensen (1953) en later van Odgaard & N. H. Christensen”. De vergelijking van Vesic is bijna gelijk aan die van Caquot & Kérisel (1953), omdat die zoals hij schrijft, gebaseerd zijn op “de numerieke resulten van een analyse gemaakt door hen”. Numerieke controle van de draagkrachtfactoren Bij vele berekeningen uit het verleden zijn, om de berekening voor die tijd mogelijk te maken, grove aannames gemaakt. Zo werd vaak de “limitequilibrium analysis” als benaderingsmethode gebruikt (zie bijvoorbeeld Chen, 1975 of zelfs Michalowski, 1997). Ook werd vaak met softening

Figuur 5 - Genormaliseerde kracht versus verplaatsing voor verschillende wrijvingshoeken

10

GEOTECHNIEK - December 2017

gerekend (in Plaxis is bijvoorbeeld een standaard “tension cut off”-procedure, die niet aan mag staan). De meest gemaakte fout is dat er met een extreem hoge dilatantiehoek is gerekend (grote volume verandering tijdens bezwijken), door het rekenen met geassocieerde vloei (ψ = φ) (Teunissen, 2016). In de volgende berekeningen zijn die fouten vanuit het verleden vermeden. De berekeningen zijn gemaakt met de software Plaxis 2D voor een (bi-lineair) Mohr-Coulomb (c en φ) constitutief grondmodel, zonder hardening, softening, of dilatantie tijdens bezwijken (ψ = 0 ). De mesh is net zo lang verfijnd, dat er geen verschil in de rekenresultaten meer merkbaar was, en deze is soms fijner dan de figuren in dit artikel weergeven. Om zeker te zijn dat berekening niet voortijdig zou stoppen is de Arc-length-control functie uitgezet, is de Overrelaxatiefactor verlaagd naar 1.0, is de Maximum-unloading-steps hoog gezet en de Maximum-load-fraction-per-step klein gehouden. De overige waarden zijn zoals standaard. De bovenbelasting-draagkrachtfactor Er is een serie berekeningen gemaakt voor een strookbelasting met breedte B = 2 m. Plaxis produceert “incremental displacement plots” tijdens Figuur 6 - Bovenbelasting-draagkrachtfactor: Reissner versus FEM


Figuur 7 - Cohesie-draagkrachtfactor: Prandtl versus FEM.

bezwijken, die het bezwijkmechanisme goed aangeven. Bij lage wrijvingshoeken is het bezwijkmechanisme bijna gelijk aan het Prandtl-wig-bezwijkmechanisme, zie links in figuur 4, waarop ook de analytische oplossingen (vergelijkingen 2 en 3) gebaseerd zijn. Voor hogere wrijvingshoeken echter, is het bezwijkmechanisme volledig anders, zie rechts in figuur 4. Voor een serie van verschillende wrijvingshoeken is steeds voor de genormaliseerde kracht een stationaire maxiale waarde gevonden, zijnde de draagkrachtfactor Nq, zie figuur 5. De verandering in het bezwijkmechanisme heeft consequenties; de kracht versus verplaatsingsfiguur is tamelijk glad voor lage wrijvingshoeken, maar wordt zeer ruw voor hoge wrijvingshoeken. Dit is een teken dat andere en gemakkelijkere (relatief lagere kracht) bezwijkmechanismen bestaan, afhankelijk van de herverdeling van interne spanningen, waardoor in de berekening steeds weer andere glijvlakken ontstaan (ruwe grafiek). Voor de eindige elementen berekeningen (FEM) zijn twee verschillende opties gebruikt: zowel spanningsgestuurde berekeningen als verplaatsingsgestuurde berekeningen. De twee type berekeningen geven, zoals verwacht, ongeveer dezelfde resultaten (zie figuur 6). Opmerkelijk is dat, de analytische oplossing van Reissner, waarden geeft die te hoog zijn, vooral voor hogere wrijvingsfactoren. Dit moet worden verklaard door het bestaan van andere en gemakkelijkere bezwijkmechanismen, zoals hiervoor reeds genoemd. De semi-analytische doorgaande lijn in de figuur beschrijft beter de bovenbelasting-draagkrachtfactor en kan, min of meer toevalligerwijs, worden beschreven met: Nq = cos2φ ⋅ Kp ⋅ eπtanφ met: Kp = 1+sinφ / 1-sinφ(5) Loukidis et al (2008) hadden al eerder gevonden dat not-dilatant (niet-geassocieerde) grond 15% 30% zwakker is dan geassocieerde grond (ψ = φ), en een ruwer bezwijkpatroon heeft. Het verschil tussen de analytische resultaten (vergelijking 3) en de numerieke resultaten (vergelijking 5), is door Knudsen & Mortensen (2016) verklaard: Hoe hoger de wrijvingshoek, hoe wijder de logaritmische spiraal van de Prandtlwig, en hoe meer de spanningen reduceren in

Figuur 8 - Theorie en laboratorium: cirkelvormig bezwijkmechanisme.

deze wig tijdens bezwijken. Dus de analytische oplossingen zijn alleen kinematisch toelaatbaar voor geassocieerde grond (ψ = φ). Het probleem bij het rekenen met geassocieerde grond is, dat zo’n hoge dilatantiehoek volkomen onrealistisch is voor grond. Dit betekent ook dat een berekening van de draagkracht van een fundering op staal met de analytische oplossing (die ook in de Eurocode 7 staat), voor hogere wrijvingshoeken, onrealistisch is. De cohesie-draagkrachtfactor Voor de cohesie-draagkrachtfactor worden identieke resultaten gevonden als voor bovenbelasting-draagkrachtfactor (zie figuur 7). De (semi-analytische) doorgaande lijn in de figuur beschrijft beter de cohesie-draagkrachtfactor en kan, min of meer toevalligerwijs, worden beschreven met: Nc =(Nq − 1)cotφ met: Nq =cos2φ⋅Kp ⋅eπtanφ 

(6)

Het bezwijkmechanisme van niet-cohesieve grond zonder bovenbelasting De situatie voor de grondgewicht-draagkrachtfactor is anders dan de twee andere factoren, omdat er voor niet-cohesieve grond zonder bo-

11

GEOTECHNIEK - December 2017

venbelasting, geen constante of rechthoekige strookbelasting p mogelijk is. Aan de rand van de belasting (of funderingsplaat) is er immers geen sterkte. Daardoor is de spanning aan de randen nul en in het midden maximaal. Caquot & Kerisel (1966) presenteerden voor deze situatie in hun boek “Traité de Méchanique des sols”, een cirkelvormig bezwijkmechanisme, die duidelijk afwijkt van een Prandtl-wig-vormige bezwijkmechanisme (zie links in figuur 8). Dit cirkelvormig bezwijkmechanisme wordt bevestigd door laboratoriumproeven gepubliseerd in het boek “Soil Mechanics” van Lambe & Whitman (1969) (zie rechts in figuur 8), en ook door eindige elementen berekeningen van bijvoorbeeld Van Baars (2015, 2016b), zie figuur 9. Dit betekent dat het bezwijkmechanisme voor de grondgewicht-draagkrachtfactor Nγ, niet gelijk is aan het bezwijkmechanisme voor zowel de cohesie-draagkrachtfactor Nc en de bovenbelasting-draagkrachtfactor Nq. Dit is een groot probleem voor de vergelijking van Meyerhof (vergelijking 1), want door het bestaan van verschillende bezwijkmechanismen is het toepassen van superpositie voor de drie verschillende


draagkrachtcomponenten niet meer automatisch toegestaan. De aanvulling met inclinatie- en shape-factoren, maakt deze superpositie alleen nog maar meer discutabel. Voor meer informatie hierover, zie Van Baars (2016c).

Figuur 9 - Plaxis: Cirkelvormig bezwijkmechanisme.

Caquot & Kerisel gingen overigens van een driehoekvormige belasting uit onder een funderingsplaat (zie links in figuur 8), maar eindige elementen berekeningen laten zien dat voor een niet-cohesieve grond zonder bovenbelasting een hyperbolische belasting wordt gevonden (zie links in figuur 10). Het effect van geen draagkracht aan de uiteinden en maximaal in het midden, wordt ook zichtbaar bij een afdruk van een platte schoen in het zand. Men zou door het landen en afzetten tijdens het lopen, iets meer zetting verwachten bij respectievelijk de hak en teen dan bij de bal van de voet, maar voor een schoen op het zand is er door het ontbreken van cohesie en bovenbelasting helemaal geen draagkracht meer aan de uiteinden, maar alleen nog in het midden. Daardoor zakt en draait iedereen, zowel groot als klein, steeds volkomen weg met hak en teen (zie rechts in figuur 10).

Figuur 10 - Hyperbolische belasting: maximaal in midden, nul aan de randen

De grondgewicht-draagkrachtfactor Door het hyperbolische verloop van het draagvermogen, kan er alleen een gemiddelde component voor de grondgewicht-draagkrachtfactor worden berekend. Alhoewel het gebruik van een grondgewicht-draagkrachtfactor een constante draagkracht suggereert, net als voor de cohesie- of bovenbelastingcomponenten, is dit dus toch beslist niet het geval.

Figuur 11 - De grondgewicht-draagkrachtfactor Nγ.

Figuur 11 toont de resultaten van de grondgewicht-draagkrachtfactor. Voor dit figuur zijn berekeningen gemaakt voor zowel een zeer ruwe plaat (geen horizontale verplaatsing van de grond onder de plaat) als een zeer gladde plaat (vrije verplaatsing). De hoogste waarden worden gevonden bij de verplaatsingsgestuurde berekeningen voor de ruwe plaat: Nγ = 7sinφ ⋅ (eπ tanφ −1) (Dunne lijn). 

(7)

Het vreemde aan de resultaten is dat een spanningsgestuurde berekening voor een ruwe plaat, lagere waarden geeft dan een verplaatsingsgestuurde berekening, en op het zelfde moment, tamelijk identieke waarden geeft als een verplaatsingsgestuurde berekening voor een gladde plaat. Desalniettemin, de resultaten van de berekeningen bij hogere wrijvingshoeken, zijn in alle gevallen lager voor

niet-geassocieerde (dilatantieloze) grond, dan de vergelijkingen van Meyerhof (1963), Brinch Hansen (1970), Vesic (1973) en Chen (1975), die alle gebaseerd zijn op oude numeriek berekeningen voor geassocieerde grond. Van Baars

12

GEOTECHNIEK - December 2017

(2015) heeft daarom voorgesteld om lagere en veiligere vergelijkingen te gebruiken, zoals bijvoorbeeld (zie de empirische doorgetrokken dikke lijn in de figuur):


Nγ = 4tanφ ⋅ (eπ tanφ −1) (Dikke lijn). 

(8)

Zowel de spanningsgestuurde berekening voor een ruwe plaat, als een verplaatsingsgestuurde berekening voor een gladde plaat worden met deze vergelijking beschreven. Conclusie Een groot aantal numerieke berekeningen zijn gemaakt om het bezwijkmechanisme van de Prandtl-wig en de huidige bijbehorende draagkrachtfactoren te controleren. Het blijkt dat het Prandtl-wig bezwijkmechanisme juist is, maar niet in alle gevallen: Bij hoge wrijvingshoeken, en ook bij niet-cohesieve grond zonder bovenbelasting, ontstaan er andere bezwijkmechanismen. Dit betekent dat de veronderstelde superpositie van de drie draagkrachttermen (cohesie, bovenbelasting en grondgewicht) niet automatisch correct is. Een andere belangrijke conclusie is dat de huidige cohesie-draagkrachtfactor en de bovenbelasting-draagkrachtfactor (conclusie voor beide gebaseerd op zowel analytische als numerieke afleidingen voor geassocieerd grondgedrag) en ook de huidige grondgewicht-draagkrachtfactor (conclusie gebaseerd op alleen numerieke berekeningen voor geassocieerd grondgedrag), alleen juist zijn voor grond met een onrealistisch hoge dilatantiehoek (geassocieerd bezwijken), en te hoog voor reëele grond. Daarom zijn, in dit artikel, nieuwe, lagere en veiligere vergelijkingen voor de draagkrachtfactoren voorgesteld. Aanbevolen wordt om in een vervolgonderzoek zowel de oude als de nieuwe factorenwaarden te toetsen aan laboratoriumproeven om zo vast te stellen wat veilige factoren zijn om mee te rekenen. Referencies - Boussinesq, M. J. (1885) Application des potentiels à l’étude de l’équilibre et du mouvement des solides élastiques, avec des notes étendues sur divers points de physique mathématique et d’analyse, Gauthier-Villard, Paris. - Brinch Hansen, J. A. (1970) Revised and extended formula for bearing capacity, Bulletin No 28, Danish Geotechnical Institute Copenhagen, pp. 5-11. - Caquot, A., and Kerisel, J. (1953) Sur le terme de surface dans le calcul des fondations en milieu pulverulent. Proc. Third International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Zurich, Switzerland, 16–27 August 1953, Vol. 1, pp. 336–337. - Caquot, A., and Kerisel, J. (1966) Traité de Méchanique des sols, Gauthier-Villars, Paris, pp. 349, 353

- Chen, W.F. (1975) Limit analysis and soil plasticity, Elsevier. - De Josselin De Jong, G. (1959) Statics and kinematics in the failable zone of a granular material, PhD-thesis, Delft University of Technology, pp. 36-37. - Eurocode 7 (2004) Geotechnical design - Part 1: General rules, EN 1997-1, p. 159 - Flamant, A. (1892) Sur la répartition des pressions dans un solide rectangulaire chargé transversalement. Comptes Rendus, Acad. Sci. Paris, vol. 114, p. 1465. - Hertz, H. (1881) Ueber die Berührung fester elastischer Körper, Journal für die reine und angewandte Mathematik 92, 1956, pp. 156171 - Jumikis, A.R. (1956) Rupture surfaces in sand under oblique loads, Journal of Soil Mechanics and Foundation Design, ASCE, Vol. 82, No. 1, pp. 1-26 - Keverling Buisman, A. S. (1940). Grondmechanica, Waltman, Delft, the Netherlands, p. 243 - Knudsen, B. S. and Mortensen, N. (2016) Bearing capacity comparison of results from FEM and DS/EN 1997-1 DK NA 2013, Northern Geotechnical Meeting 2016, Reykjavik, pp 577-586 - Lambe. T.W. and Whitman, R.V. (1969), Soil Mechanics, John Wiley and Sons Inc., New York. - Loukidis, D., Chakraborty, T., and Salgado, R., (2008) Bearing capacity of strip footings on purely frictional soil under eccentric and inclined loads, Can. Geotech. J. 45, pp 768–787 -  Lundgren, H. & Mortensen, K. (1953). Determination by the theory of Plasticity of the bearing capacity of Continuous Footings on Sand, Proc. 3rd Int. Conf. Soil Mech., Volume 1, Zürich, p. 409 - Meyerhof, G. G. (1951) The ultimate bearing capacity of foundations, Géotechnique, 2, pp. 301-332 - Meyerhof, G. G. (1953) The bearing capacity of foundations under eccentric and inclined loads, in Proc. III intl. Conf. on Soil Mechanics Found. Eng., Zürich, Switzerland, 1, pp. 440-445 - Meyerhof, G. G. (1963) Some recent research on the bearing capacity of foundations, Canadian Geotech. J. , 1(1), pp. 16-26 - Meyerhof, G. G. (1965) Shallow foundations, Journal of the Soil Mechanics and Foundations Division ASCE, Vol. 91, No. 2, March/April 1965, pp. 21-32 - Michalowski, R. L. (1997) An estimate of the influence of soil weight on bearing capacity using limit analysis. Soils and Foundations, 37(4), pp. 57–64.

13

GEOTECHNIEK - December 2017

- Muhs, H. und Weiß, K. (1972) Versuche über die Standsicheheit flach gegründeter Einzelfundamente in nichtbindigem Boden, Mitteilungen der Deutschen Forschungsgesellschaft für Bodenmechanik (Degebo) an der Technischen Universität Berlin, Heft 28, p. 122 - Prandtl, L. (1920) “Über die Härte plastischer Körper.” Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse, pp. 74–85. - Selig, E.T. and McKee, K.E. (1961) Static behavior of small footings, Journal of Soil Mechanics and Foundation Design, ASCE, Vol.87, No.SM 6 - Reissner, H. (1924) “Zum Erddruckproblem.” Proc., 1st Int. Congress for Applied Mechanics, C. B. Biezeno and J. M. Burgers, eds., Delft, the Netherlands, pp. 295–311. - Terzaghi, K. (1943) Theoretical soil mechanics, John Wiley & Sons, Inc, New York - Teunissen, H. (2016) Wrijving in sterkteberekeningen, Geotechniek 20, No 3, Juli 2016, pp 8-13. - Türedi, Y. and Örnek, M. (2016) Investigation of stress distributions under circular footings, Proceedings 4th International Conference on New Development in Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Nicosia, TRNC, pp. 231-238. -  Van Baars, S. (2015) The Bearing Capacity of Footings on Cohesionless Soils, The Electronic Journal of Geotechnical Engineering, ISSN 1089-3032, Vol 20 -  Van Baars, S. (2016a) One hundred year Prandtl’s Wedge, intermediate report, University of Luxembourg. -  Van Baars, S. (2016b) Failure mechanisms and corresponding shape factors of shallow foundations, Proceedings 4th International Conference on New Development in Soil Mechanics and Geotechnical Engineering, Nicosia, pp. 551-558 - Van Baars, S. (2016c) The influence of superposition and eccentric loading on the bearing capacity of shallow foundations, Journal of Computations and Materials in Civil Engineering, Volume 1, No. 3, ISSN 2371-2325, Dec. 2016. - Vesic, A. S. (1973) Analysis of ultimate loads of shallow foundations. Journal of Soil Mechanics and Foundation Division, 99(1), pp. 45–76. - Vesic, A.S. (1975) Bearing capacity of shallow foundations, H.F. Winterkorn, H.Y. Fang (Eds.), Foundation Engineering Handbook, Van Nostrand Reinhold, New York (1975), pp. 121–147


Van 't Hek Groep:

SPECIAL

Alles in de grond


Interview

De Van ’t Hek Groep: Alles in de grond

Ruud van 't Hek

Patrick IJnsen

Het jaar 2000 werd een beginpunt van een nieuwe fase in het bedrijf, want ook Ruud ging in dat jaar erin aan de slag. Door overnames van onder andere De Waalpaal en Kuipers Funderingstechnieken groeide het bedrijf in volume, maar vergrootte het met het uitvoeren van trillingsvrije grondverdringende schroefpalen ook de technische mogelijkheden. Ruud: “We zijn gespecialiseerd in complete bouwkuipen met alle mogelijke paalsystemen. Daarin zijn we de grootste in Nederland. Ook zijn we qua omzet marktleider in de funderingsbranche. Dat is geen doel op zich geweest, maar onze ambitie is ondernemen. We zoeken uitdagingen en willen onszelf blijven prikkelen. Het doel is altijd het verbeteren van het bedrijf op een gezonde risicogestuurde manier.”

De Van ’t Hek Groep is een grote speler in de funderingswereld. Een gesprek met directeur Ruud van ’t Hek en adjunct-directeur Patrick IJnsen. “We zoeken uitdagingen en willen onszelf blijven prikkelen.” Wie in het landelijke gebied in Zuidoostbeemster het gloednieuwe kantoorpand van de Van ’t Hek Groep betreedt, moet zijn best doen om zich de begintijd van het bedrijf in 1945 voor te stellen. Het pand is niet alleen architectonisch fraai, maar de grote glazen buitenwanden staan ook symbool voor de bedrijfsfilosofie, die zich in één woord laat samenvatten: transparantie. Transparantie naar de buitenwereld en openheid in de binnenwereld van het bedrijf, waarin de grote open kantoorruimten uitstralen dat communicatie en teamwork sleutelbegrippen zijn bij de Van ’t hek Groep. Voor het begin van het bedrijf moeten we ver terug in de tijd, zegt Ruud van ’t Hek. “Net na de oorlog bouwde mijn opa een graafmachine op een oude vrachtauto en ging er in de Beemster mee aan de slag. Hij maakte gronden bouwrijp voor woningen en wegen. Zo is het begonnen. Het bedrijf groeide, maar nadat mijn vader en oom het in de jaren zeventig overnamen, ging het hard. Zij hadden de drive, het ondernemerschap en de ambitie om het bedrijf uit te bouwen. Zij maakten ook de keuze om het te specialiseren in heiwerken, damwanden en funderingsconstructies.” Het bedrijf floreerde en maakte in de jaren tachtig een sprong voorwaarts met een paar overnames. In de jaren negentig stond het in de frontlinie bij de ontwikkeling van het geluidsarm en trillingsvrij indrukken van damwanden. Omdat opdrachtgevers in die tijd ook engineering begonnen te verwachten van funderingsbedrijven, richtte Gebr. van ‘t Hek in 1995 het ingenieursbureau Hektec op. Marktleider Sinds het nieuwe millennium zorgt de derde generatie Van ’t Hek, naast Ruud twee broers van hem en een neef, voor weer een nieuwe dynamiek. “We hadden allemaal altijd al de ambitie om met het bedrijf verder te gaan”, verklaart Ruud de ruime familieaanwezigheid in het bedrijf. Patrick IJnsen is weliswaar geen familie, maar kent Ruud en zijn broers al tientallen jaren. “Ruud en ik zaten samen op de HTS en ik was al bevriend met zijn jongere broer. Tijdens mijn studie had ik een bijbaantje bij Hektec. Na mijn afstuderen in 2000 kon ik er meteen aan de slag. Ik ben er nooit meer weggegaan, omdat ik bij deze hechte club altijd mijn ambitie heb kunnen verwezenlijken.”

2

Met die instelling verbaast het niet dat de Van ’t Hek Groep, dat ruim 300 medewerkers telt, ook over de Nederlandse grens kijkt. Het doet dat met de bedrijfspoot Van ’t Hek International, dat gerund wordt door de twee broers van Ruud. Het is het voordeel van een groot bedrijf, zegt hij. “Iedereen kan hier zijn plek vinden, want er is voldoende ruimte om je te ontwikkelen.” Scherpe blik In de zeventien jaar dat Ruud en Patrick bij de Van ’t Hek Groep werken, hebben zij de funderingsbranche enorm zien veranderen. “De relatie met opdrachtgevers is veranderd. Er zijn andere contractvormen en onderbouwingen. Het gaat niet meer alleen om het uitvoeren van funderingswerk, maar ook om het engineeren ervan.” Patrick: “Je krijgt geen tekening meer van de opdrachtgever met het verzoek om die uit te voeren, maar hij zegt hoe diep een kelder moet worden en hoe zwaar het gebouw weegt en vraagt om de beste oplossing.” Ruud: “Of hij zegt: ik heb hier een bouwterrein, zorg jij dat je klaar bent met funderen als ik terugkom om te gaan bouwen? Bij het uitvoeren van zulke opdrachten hebben we onze werkmaatschappijen keihard nodig.” Patrick: “In deze opdrachten komen we het beste tot ons recht, omdat iedereen zijn steentje eraan bijdraagt. Niemand hoeft toe te kijken.” De verandering van het takenpakket betekent ook een verschuiving in verantwoordelijkheden. Ruud: “We zijn nu vaker ontwerpverantwoordelijk. Dat is een uitdaging, want we kunnen tien kilometer de lucht in kijken, maar nog geen centimeter in de grond. Dat zorgt dat je met een extra scherpe blik blijft kijken naar wat er gebeurt.” Patrick: “Je moet de risico’s onderkennen. Willen zien wat er zou kunnen gebeuren. En dat bespreekbaar maken en kwantificeren.” Ruud: “We zijn doorlopend met onze mensen in gesprek om risico’s te beperken en onveilige situaties te voorkomen.” Geluid Ook de technische mogelijkheden zijn de laatste vijftien jaar enorm toegenomen. Ruud: “We kunnen nu complete bouwkuipen maken in dichtbebouwde gebieden, zoals de Amsterdamse Zuidas. Dat danken we aan onze Octicon combipaal. Dat is een achtkantige betonpaal waarmee we in combinatie met het geschroefde systeem ook in zeer gevoelige gebieden trillingsvrij kunnen funderen. Ook in de Amsterdamse Houthaven hebben we mooie projecten gefundeerd, zoals de 800 meter lange

GEOTECHNIEK - December 2017


Interview Spaarndammertunnel, die door het gebied loopt.” De nieuwe mogelijkheden zijn niet alleen fijn voor opdrachtgevers, maar ook voor bewoners in gebieden waar funderingswerk wordt uitgevoerd, zegt Patrick. “Het publiek is mondiger geworden. In het nieuwe bouwbesluit staat vrij vertaald dat funderen zonder trillingen kan, dus dat de kopjes van tafel schuiven hoeft niet meer geaccepteerd te worden. Ook accepteren bewoners het niet meer als zij ’s ochtends om zeven uur wakker worden van een hoop geluid. Terecht, want het kan anders, dus waarom niet?” Toch betekenen de nieuwe mogelijkheden niet dat het traditionele heien verdwijnt, stelt Ruud. “Er zijn nog steeds locaties waar je gewoon traditioneel kunt funderen. Dat zal blijven bestaan.” Hij ziet er nog een reden voor. “Als er heel diep of zwaar gefundeerd moet worden, kan dat niet met trillingsvrije technieken. Dat moet nog steeds met de conventionele methode, door palen met een zwaar tril- of heiblok de grond in te slaan.” De grens tot waar er trillingsvrij gefundeerd kan worden, hangt uiteraard af van het grondprofiel. Ruud: “In Rotterdam is dertig meter geen probleem. Als het dieper moet, gaat het nog vaak met de conventionele methode. Maar ook daarin is een ontwikkeling, want palen kunnen steeds dieper de grond in. In Rotterdam is al trillingsvrij op 65 meter gefundeerd. Dat hebben wij nog niet gedaan, maar het is voor ons wel een uitdaging om er ook mee aan de slag te gaan.” Adrenalinekick Door de economische crisis waren de afgelopen jaren voor funderingsbedrijven geen feest. Inmiddels is de situatie weer gezonder, zegt Ruud. “Dat komt vooral door een verlaging van het risicoprofiel. Tijdens de crisis namen we noodgedwongen werk aan waarvan we de risico’s niet precies konden inschatten. Nu kunnen we weer beter praten over de verdeling van de risico’s.” Al gaan bedrijven, de Van ’t Hek Groep niet uitgezonderd, vaak tot het uiterste om werk binnen te halen, stelt hij. “De bouw is een sector met hoge risico’s en lage marges. We zijn allemaal bereid heel diep te gaan voor werk en om ook intern de kaasschaaf erover te blijven halen. Je wilt gewoon projecten doen, omdat je bevlogen bent van het vak. Je wilt die bouwput maken. En je materieel er neerzetten als een soort vlag op de maan.” De allermooiste vlag was vorig jaar de aanleg van ruim een kilometer damwand in Strand East, een oud industriegebied in Docks Lands in Oost-Londen. “Dat is het grootste project dat we tot nu toe hebben gedaan. Het bijzondere zat in de combinatie van het ontwerp en de uitvoering in een wereldstad in een land met andere wetten en regelgeving. Doordat onze mensen er anderhalf jaar zaten, ontstond een enorm hecht team. We hebben als bedrijf er enorm veel van geleerd. Over hoe mensen zich ontplooien en wat we als bedrijf aankunnen.” Patrick: “Het was prachtig om te zien hoe onze mensen zich daar ontwikkelden. Veel van hun hebben er carrière gemaakt om het maar eens zo te zeggen.” Hun antwoord op de vraag of ze zo’n project weer zouden doen, laat zich raden. Ruud: “We weten nu hoe hoog onze lat ligt.” Patrick: “Als de kans zich voordoet, zullen we hem benutten.” Tekst: Jos van der Burg

3

GEOTECHNIEK - December 2017


Projecten uitgelicht Paalfundering– vervoersknoop Bleizo

Het trillingsvrij inschroeven van ca. 350 HEK-buispalen met groutinjectie 457/560 mm in lengtes tot 21,50 m (waaronder in een buitendienststelling) en het heien van 600 prefab betonpalen vierkant 450 mm in lengtes tot 20 m

en schoorstanden tot 4:1 in opdracht van Vobi Beton en Waterbouw. De funderingswerkzaamheden zijn o.a. ten behoeve van een combibrug en treinstation bij het nieuwe verkeersknooppunt Bleiswijk-Zoetermeer.

Ondergrondse fietsenstalling - centrum Amsterdam

In opdracht van Van Hattum en Blankevoort zijn op het Beursplein in Amsterdam tussen de Beurs van Berlage en de Bijenkorf, stalen damwanden met lengtes tot 20 m en HEK-buispalen met groutinjectie 457/560 mm en 558/680 mm tot ca 34 m trillingsvrij geïnstalleerd. Op dit project mochten

4

een beperkt aantal transporten plaatsvinden. Hierdoor zijn alle vrachten van te voren uitgewerkt en zo efficiënt mogelijk ingedeeld. Personenauto’s telden ook als transportbewegingen zodat alle collega’s met het OV of met de fiets naar het project toe zijn gekomen.

GEOTECHNIEK - December 2017


Renovatie kademuur - centrum Utrecht

In een viertal rakken van de Nieuwegracht worden walmuren, langs de voor Utrecht karakteristieke werfkelders, vervangen en gerenoveerd. Het project wordt uitgevoerd door aannemers combinatie Van Halteren Infra / H. van Steenwijk. Diverse andere bedrijven van de Van’t Hek Groep dragen op dit project een steentje bij. Zo worden door Gebr. van ’t Hek damwanden

ingedrukt met een drukmachine die opereert vanaf een speciaal voor dit project door Hektec ontworpen hefponton. Hektec verzorgt verder de omgevingsmonitoring van trillingen, geluid en deformaties. Daarbij worden de deformaties van de werfkelder wanden gemonitord met behulp van permanent opgestelde robotic total stations.

Parkeerkelder - Amsterdam-Zuidas

Het aanbrengen (trillingsarm en trillingsvrij) van een in 3D uitgewerkte damwandkuip met ca. 250m1 omtrek. Incl. groutankers en het ontwerpen en aanbrengen van een voorgespannen 2-laags stempelframe. Tevens het trillingsvrij installeren van ca. 550 HEK-combipalen met groutinjectie, type Octicon® en het inbrengen van ankerpalen type GEWI. Door Hektec zijn

5

bezwijk en controleproeven uitgevoerd. De bouwkuip is gemaakt in opdracht van Pleijsier Bouw ten behoeve van het nieuwe RAI hotel. De detail engineering van de bouwkuip, zoals stempelframes en funderingsen ankerpalen zijn uitgevoerd door Hektec.

GEOTECHNIEK - December 2017


Insteekhaven en aanlegsteigers - Bahamas

In opdracht van Van Oord zijn alle benodigde funderingswerkzaamheden uitgevoerd om op diverse eilanden insteekhavens in te richten en aanlegsteigers te bouwen. Hierbij is voorgeboord, zijn stalen damwanden ingetrild

en prefab betonpalen geheid. Ook zijn diverse (tijdelijke) hulpconstructies aangelegd.

Spaardammertunnel - Amsterdam Houthavens

Voor deze grote landtunnel in het nieuw ontwikkelde deel van Amsterdam West heeft Gebr. van ’t Hek meer dan 1600 m stalen damwand aangebracht in lengtes tot 22 m. De tunnel is gefundeerd op 1000 HEK-combipalen met groutinjectie die zijn geïnstalleerd tot NAP – 23,50 m. Linden Staalbouw

heeft de bouwkuipen voorzien van meerdere lagen stempelframes die in eigen huis zijn ontworpen door Hektec. Dit project is uitgevoerd in opdracht van Max Bögl.

Kadevernieuwing - Londen Strand East

Het trillingsarm en trillingsvrij aanbrengen van ruim 1 kilometer stalen damwand inclusief het (sonisch) installeren van de diagonale ankers, het fabriceren en leggen van de prefab betonnen deksloof alsmede het uitvoe-

6

ren van de laswerkzaamheden onder EN 1090. De werkzaamheden zijn uitgevoerd ten behoeve van een gebiedsontwikkeling in opdracht van Vastint UK.

GEOTECHNIEK - December 2017


Van’t Hek Groep: Facts & Figures • Specialistisch (onder)aannemer in funderingstechnieken • Marktleider in Nederland met ruim € 100 miljoen omzet • Voorop in trillingsvrije en geluidsarme technieken • Familiebedrijf, opgericht in 1945 door Theo van ’t Hek • 300 FTE in vaste dienst • 1.500 bouwprojecten per jaar in uitvoering • Eigen materieelvloot en staalvoorraad • Allround, met een voorliefde voor werken op het water, langs het spoor en in de binnenstad

Werkmaatschappijen:

• Gericht op continue ontwikkeling praktisch funderingsmaterieel en nieuwe funderingssystemen • International actief met recent (2016-2017) uitgevoerde projecten in België, Duitsland, Zwitserland, Engeland, Noorwegen, Bulgarije, Egypte, Kenia, Tanzania, Nigeria, Curaçao, Bahamas • VCA**, EN 1090, ISO 9001:2015

en funderingsherstel maar ook bij nieuwbouw en in de Industriebouw is De Waalpaal op haar plek.

Gebr. van’t Hek Kuipers Funderingstechnieken

UITGELICHT

Hektec Het ingenieursbureau van de Van’t Hek Groep. Hektec bedient niet alleen de overige bedrijven van de Van ’t Hek Groep met advies, engineering, monitoring en controle voor zowel bouw als werktuigbouwkundige projecten, maar werkt ook voor andere (onder-)aannemers, ingenieursbureaus en overheden. Advies en engineering voor geo- en funderingstechniek , hierbij valt te denken aan het ontwerpen van: -  Bouwkuipen met bijbehorende stempel-, verankerings en hulpconstructies -  Funderingsadviezen en detail engineering van allerhande paalsystemen - Inbrengadviezen en predicties voor verschillende funderingssystemen

Aanbieder van funderingstechnieken voor Bouw en Infra, gespecialiseerd in complete bouwkuipen uitgevoerd met conventionele en trillingsvrije technieken. Een groot scala aan paalsystemen voor alle denkbare toepassingen. Het bedrijf is gevestigd in de Beemster en heeft een staalwerf in Amsterdam. De Waalpaal

Gespecialiseerd in trillingsarm en trillingsvrij funderen in beperkte werkruimte. Bij renovatie

Gespecialiseerd in mortelschroefpalen, vibropalen en prefab betonpalen voor de Woning- en Utiliteitsbouw. Kuipers is gevestigd in Lemmer en bedient van daar uit het hele land. Van Halteren Infra Gespecialiseerd in hoofdaanneming (UAV-gc) van oeverwerken met stalen damwand. Gevestigd in Bunschoten. Linden Staalbouw Het staalconstructiebedrijf van de Van ’t Hek Groep. De constructie werkplaats en het kantoor van Linden Staalbouw bevinden zich in Purmerend. Hier worden niet alleen funderingstechniek- gerelateerde staalproducten zoals draglineschotten, buispalen, boor en heibuizen, meerpalen en remmingwerken vervaardigd, maar ook machines, stalen spanten, brugdelen en -leuningen etc. voor externe klanten.

7

GEOTECHNIEK - December 2017

Het ontwerp kan worden uitgewerkt in 3D en BIM om zo het inzicht in de constructie en de samenhang met andere bouwdelen te vergroten. Op het gebied van werktuigbouwkunde kan Hektec met behulp van FEM berekeningen machine (onderdelen) in eigen huis ontwerpen. Ook worden stabiliteitsberekeningen voor bestaande en nieuw te bouwen funderingsmachines en drijvend materieel uitgevoerd. Monitoring en Controle - Monitoring van omgevingsbeïnvloeding door trillingen, geluid, deformatie, stof etc. met behulp van de nieuwste meetapparatuur. Ook continue monitoring met behulp van Robotic total stations wordt door Hektec gedaan. - Controle van funderingssystemen door middel van akoestisch doormeten, proefbelastingen op palen en ankers en het controleren van betonkwaliteit wordt door Hektec uitgevoerd.


Keverling Buismanprijs 2017

Uitreiking Keverling Buismanprijs 2017

Genomineerden Dag in dag uit leven, wonen, bouwen, werken, lopen, rijden we op en over de grond, maar weinigen zijn zich bewust van de bijzondere eigenschappen die grond als bouwmateriaal heeft. Om daar verandering in te brengen werd tijdens de Geotechniekdag de Keverling Buisman Prijs uitgereikt. Op deze dag, die op 7 november van dit jaar werd gehouden, zijn prijzen uitgereikt in de categorieën: beste afstudeerder, het beste artikel voor een breed publiek en het beste artikel uit het Vakblad Geotechniek.

op de criteria inhoud, maatschappelijke impact en presentatie. Hierbij werd vooral de inhoud van het meetprogramma met nieuwe meettechnieken door de jury geroemd. De klassieke content van het artikel viel op en de beschreven aanpak van de proefcampagne is een goed voorbeeld voor andere projecten. De prijs voor de beste afstudeerder is gewonnen door Martijn van Wijngaarden voor zijn Mscthesis getiteld Gravity based foundations for offshore wind turbines.

Het beste artikel in het Vakblad Geotechniek is uitgereikt aan de auteurs van het artikel Proefcampagne voor de Oosterweelverbinding in Antwerpen, te weten, J. Couck (MOW), G.van Lysebetten (WTCB), K. van Royen (Denys NV) , B. Janssens (BAM NV) en R. de Nijs (Witteveen + Bos). Dit artikel werd door de jury het beste beoordeeld

De prijs voor het beste artikel voor een breed publiek is gewonnen door Rene Didde voor het artikel uit de Volkskrant over bodemdaling in Nederland ‘Wat te doen tegen de almaar zakkende bodem’.

Rene Didde prijswinnaar Breed Publiek

Genomineerden Categorie Jong Talent

Juryvoorzitter Steven Delfgaauw

Prijswinaars Artikel Geotechniek

23

GEOTECHNIEK - December 2017


Een toepassing van sonderingen om bodemdaling door veensamendrukking te schatten

Kay Koster Universiteit Utrecht en TNO – Geologische Dienst Nederland

Gilles Erkens Deltares en Universiteit Utrecht

Cor Zwanenburg Deltares

Wereldwijd worden laaggelegen delta’s en kustgebieden in hun voortbestaan bedreigd door bodemdaling, omdat dit regionale relatieve zeespiegelstijgingen en overstromingsrisico’s vergroot. Bodemdaling wordt in deze gebieden vaak veroorzaakt door de mens, voornamelijk door het oppompen van diep grondwater, het kunstmatig laaghouden van de freatische grondwaterspiegel, en het aanbrengen bovenbelastingen. Doordat veel rivieren en getijdengeulen zijn ingedamd, wordt bodemdaling niet op natuurlijke wijze gecompenseerd door sedimentaanvoer. Hierdoor komen dalende delta’s en kustgebieden uiteindelijk onder zeeniveau te liggen. In de veenrijke Nederlandse delta en kustvlakte wordt bodemdaling veroorzaakt door het kunstmatig laaghouden van de freatische grondwaterspiegel ten behoeve van de landbouw. Dit proces begon plaatselijk waarschijnlijk al in de Romeinse tijd, maar pas op grote schaal vanaf ongeveer 1000 n. Chr. Het zorgt ervoor dat de korrelspanningen in het veen toenemen en de veenlagen samendrukken. De organische bestanddelen van veen die droog komen te liggen krimpen en oxideren uiteindelijk. Vroeger werd het maaiveld ook nog eens lokaal verlaagd door de turfwinning. Hierdoor kreeg Nederland langzaamaan zijn laaggelegen karakteristieke landschap, waarvan ca. 50 % van de holocene delta en kustgebied momenteel onder het gemiddelde zeeniveau ligt.

lagen. Om die te kunnen meten worden vaak extensometers gebruikt. Deze zijn alleen in staat om op gefixeerde posities te meten, en de meetgegevens zijn vooral bruikbaar als meerdere jaren opeenvolgend is gemeten. Bovendien ontbreekt het in veel gebieden, inclusief Nederland, aan een dicht netwerk van extensometers (of andere lange-termijn meetreeksen). Dit soort informatie is echter essentieel voor belanghebbenden en beleidsmakers om de veiligheid en leefbaarheid van deze laaggelegen gebieden te waarborgen. Om toch meetgegevens te verkrijgen die gebruikt kunnen worden in bodemdalingsonderzoek, introduceren wij een toepassing van son-

deringen. Deze toepassing betreft het schatten van de samendrukking van veen in dalende delta’s en kustgebieden die opgetreden is sinds de vorming van het veen. Wij hebben de methode uitgetest op een veenlaag in Noord-Holland, een gebied dat al sinds 1000 n. Chr. door veenontginningen aan het dalen is.

Veen Veen is een vezelige, sterk waterhoudende, en zeer organische substantie, die bestaat uit deels vergane plantenresten. Door deze samenstelling is veen zeer samendrukbaar en vergaat makkelijk als het in aanraking komt met de atmosfeer. Als een veenlaag begraven wordt door natuur-

Figuur 1 - Overzicht van de onderzoek locaties, met (a) een hoogtekaart van het gebied waarop te zien is het grotendeels onder zeeniveau ligt, en (b) een veendiktekaart van het gebied met de verspreiding van de overstromingsklei.

Bodemdaling treft vaak uitgestrekte gebieden. Satellietobservaties en landmetingen worden doorgaans toegepast om verticale bodembewegingen over zulke grote gebieden te monitoren. Echter, met deze technieken worden alleen de bewegingen van het maaiveld gemeten, en niet de bijdragen van individuele ondergrondse

24

GEOTECHNIEK - December 2017


Samenvatting

Over de hele wereld worden laaggelegen delta’s en kustgebieden in hun voortbestaan bedreigd door bodemdaling veroorzaakt door de mens. Bodemdaling wordt veroorzaakt door de diktevermindering van ondergrondse lagen. Het kwantitatief begrijpen van dikteverminderingen is essentieel om bodemdaling uiteindelijk te kunnen aanpakken. In veenrijke gebieden wordt bodemdaling onder andere veroorzaakt door de samendrukking van veenlagen. Ook al hebben veel gebieden te maken met bodemdaling,er zijn slechts enkele methoden ontwikkeld om sa-

lijke of door de mens veroorzaakte processen, dan neemt de korrelspanning sterk toe. Dit komt omdat tijdens dit proces overspannen poriewater wordt verdreven, wat uiteindelijk resulteert in veen met een dichtere pakking van vezels. Dit proces vindt ook plaats door kunstmatige verlagingen van het freatische grondwatervlak. Dit heeft niet alleen een menselijk oorzaak, maar komt ook van nature voor. Tijdens de holocene natuurlijke opbouw van Nederland (9000 – 1000 jaar geleden) vonden deze processen al plaats en droegen ze bij aan de geologische totstandkoming van dit gebied. Markermeerdijk De toename van korrelspanningen in veen zorgen er ook voor dat de sterkte en stijfheid toenemen, wat resulteert in hogere sondeerweerstanden. Dit principe hebben we gebruikt om de diktevermindering door samendrukking van veen bij de Markermeerdijk (Noord-Holland) te schatten aan de hand van conusweerstanden (Fig. 1). Het veen dat zich in dit gebied heeft gevormd ligt vlak aan het oppervlak. Het ontstond tussen 5500 en 1000 jaar geleden in een uitgestrekt veenmoeras. De vegetatiesamenstelling van dit veen reflecteert het langzaam ondieper worden van het veenmoeras, met rietveen aan de basis, gevolgd door zeggeveen, en nadat het veen boven de regionale grondwaterspiegel (en zeespiegel) groeide, ontwikkelde zich mos- en heideveen. Sinds 1000 n. Chr. werd het gebied ontgonnen door het graven van ontwateringsgreppels, wat ervoor zorgde dat het gebied langzaamaan daalde. Nadat het gebied tot op zeeniveau was gedaald werd het kwetsbaar voor overstromingen en is het gebied tot en met begin 20e eeuw regelmatig overstroomd geraakt. Deze overstromingen hebben ervoor gezorgd dat er tot 80 cm aan klei op het veen is afgezet. Dehuidige Markermeerdijk is destijds aangelegd in reactie op deze overstromingen, en zijn huidige kern dateert al uit de middeleeuwen. De laatste versterkingen zijn uiteindelijk aangelegd na de grote overstroming van 1916. Doordat het veen dat zich hier

mendrukking te kunnen inschatten. Hier is verkend of sonderingen kunnen worden ingezet om de diktevermindering van holoceen veen door samendrukking te schatten. We vonden een sterke relatie tussen de dikteafname van het veen door differentiële bovenbelasting, en verhoging van de conusweerstanden. De gevonden relatie is ook toegepast op veen in de Sacramentodelta en in Kalimantan. De gevonden relatie bleek ook hier toepasbaar. Dit opent de deur om sonderingen eventueel toe te passen ten behoeve van bodemdaling.

ontwikkeld heeft is belast met overstromingsklei en een dijk, ervaart een-en-dezelfde veenlaag over korte afstanden sterk verschillende bovenbelastingen. Dit maakt dit gebied zeer geschikt voor het relateren van diktevermindering van veen en conusweerstanden. Sonderingen Langs de Markermeerdijk zijn drie locaties geselecteerd waar eerder ten behoeve van dijkstabiliteit vlak naast elkaar sonderingen en steekkernen zijn verzameld (Zwanenburg en Jardine, 2015). De drie locaties zijn loodrecht op de dijk georiënteerd en per locatie zijn gepaarde sonderingen-steekkernen verzameld: in het veld naast de dijk, in de berm, en op de kruin. Per kern is de verticale korrelspanning gemeten (σ'v), de huidige dikte van het veen, en de dominante veenvormende vegetatie bepaald. De bovenbelasting van het veen is het hoogst bij de kruin. Daar bestaat de dijk uit ongeveer 6 m klei en organisch materiaal, met een jongere zandige top. De berm dateert uit 1916, is 1 tot 2 m dik, en bestaat voornamelijk uit zand. De gebruikte conus meet tijdens het sonderen weerstanden aan zijn punt en kleefmantel, en waterspanning net achter de punt (u2). Tijdens de metingen werd voor elke sondering de conus op dezelfde temperatuur gebracht als het grondwater, om te voorkomen dat temperatuurverschillen de gemeten waarden zouden beïnvloeden (Lunne et al., 1986). Na het sonderen zijn de ruwe conusweerstanden (qc) gecorrigeerd voor waterspanningen gemeten op u2, en omgezet in een gecorrigeerde conusweerstand (qt). Hiervoor is gebruikgemaakt van een conus oppervlaktefactor an van 0.59 (1). Door de grondspanning (gemeten korrelspanning plus geschatte waterspanning) (σv) van deze gecorrigeerde conusweerstand af te trekken wordt de netto conusweerstand (qn) verkregen (2), wat essentieel is om de daadwerkelijke weerstand die het veen tijdens het sonderen biedt te meten. De nauwkeurigheid van de qc is 100 kPa (ISO, 2005). qt = qc + u2 (1 - an) 

25

GEOTECHNIEK - December 2017

(1)

qn = qt - σv (2) Het bepalen van de diktevermindering van veen Doordat het veen in het onderzoeksgebied al zo’n 1000 jaar wordt belast door overstromingsklei en de dijk, heeft het veen niet meer zijn initiële dikte. Het bepalen van de initiële dikte van het veen is echter noodzakelijk om te bepalen hoeveel het veen inmiddels is samengedrukt. Dit is per locatie bepaald door een relatie op te stellen tussen de relatieve samendrukking van de veenlaag naast en onder de dijk (Sp), en de gemeten korrelspanningen uitgeoefend door het kleidek en de dijk. Dit beschrijft de diktevermindering van het veen door primaire samendrukking (3). De parameters i en j zijn per locatie bepaald door de huidige dikte van de bemonsterde veenlagen (h) uit te drukken ten opzichte van de dikste veenlaag (hm) (Sp ≤ 1)(Table 1; Fig. 2). Sp = h / hm = i ∙ (σ'v)-j (3) Om de primaire zetting ten opzichte van de natuurlijke beginsituatie te verkrijgen, is de per locatie verkregen Sp-waarde met (3) geëxtrapoleerd naar een korrelspanning typisch voor net gevormd veen: 3,7 kPa (Sp = 3,7) (Landva, 2006). Deze waarde is constant voor de bovenste meters van een jonge veenlaag. Sp = 3,7 kan dus gebruikt worden om de dikte van de veenlagen te bepalen voor primaire zetting (Sp = 3,7 > 1) (Tabel 1). Tabel 1 - Overzicht van de verkregen waarden voor de drie locaties. Loc A

Loc B

Loc C

i

2,81

2,96

5,35

j

0,49

0,49

0,84

Sp = 3,7

1,48

1,57

1,78

hm

1,76

2,75

4,26

hi

3,15

5,22

9,18


Figuur 2 - Relatie tussen de relatieve samendrukking van veen en toenemende korrelspanningen op de drie locaties. De korrelspanning in vers en net gevormd veen is 3.7 kPa (cf. Landva, 2006).

Naast primaire samendrukking heeft het veen ook 4000 jaar aan dikte vermindering door kruip ondergaan. Dit gebeurde ongeacht veranderingen in korrelspanning en begon al tijdens de natuurlijke veenvorming. De kruip wordt beschreven in termen van de rek εs (4). De waarde van de constante c = 0,015 die we hebben genomen is typisch voor dit soort veen (Den Haan en Edil, 1994). εs = c ∙ ln(τ / τo) c = 0,015 τ = 4000 jaar  (4) τ0 = 0,00274 jaar (1 dags referentie) Dus ε_s=0,21

Figuur 3 - (a) Netto conusweerstand versus de diktevermindering van het veen. De foutmarge geeft het qn interval per veenmonster weer. (b) Een lineaire relatie wordt verkregen tussen de korrelspanningen en de netto conusweerstanden. Er lijkt geen verband te bestaan tussen de meetwaarden en de verschillende veenvormende vegetatie. De foutmarge geeft de nauwkeurigheid van de conus weer.

De corresponderende Sp = 3,7 waarde die verkregen werd per locatie is vermenigvuldigd met de dikste aangetroffen veenlaag per locatie (hm) en vervolgens gecorrigeerd voor de kruip (4) om per locatie tot de absolute initiële veendikte te komen (hi) (Tabel 1) (5). hi = Sp=3,7 ∙ hm ∙ (1 + εs) 

(5)

Door de huidige dikte van het veen (h) uit te drukken als een verhouding van de initiële veendikte, wordt de totale diktevermindering (Sc) per locatie verkregen (6). Sc = h / hi ∙ 100% 

(6)

Relatie met sondeerwaarden De relatie tussen de samendrukking Sc van het veen en de netto conusweerstand qn is weergegeven in Figuur 3a. Het laat zien dat toenemende diktevermindering gepaard gaat met een hogere netto conusweerstand. De relatie tussen netto conusweerstand en de veensamendrukking wordt het best beschreven door een exponentiële functie (7). Met deze vergelijking kan ook omgekeerd de netto conusweerstand worden gebruikt om de afname in veendikte door samendrukking en dus bodemdaling te schatten. Sc = α ∙ e-β ∙ qn  α = 0,88  β = 3,59

(7)

In Figuur 3a is te zien dat het veen 35 tot 95 % van zijn initiële dikte heeft verloren door samendrukking. De eerste dikteafname van ca. 35 tot 75 % levert een netto conusweerstand-toename van ca. 0,1 tot 0,4 MPa, terwijl de resterende 20% dikteafname ook verantwoordelijk is voor een netto conusweerstand-toename van 0,3 MPa

26

GEOTECHNIEK - December 2017


Figuur 4 - Overzicht van de toepassing van (7) op veen in (a) de Sacramento delta (U.S.) en (b) Kalimantan (Indonesië). Links de huidige situatie, rechts de berekende initiële situatie. De horizontale zwarte stippellijnen geven de initiële situatie volgens Drexler et al. (2009) en Kool et al. (2006) weer.

(0,4 tot 0,7 MPa). Dit non-lineaire gedrag correspondeert goed met eerder gegeven beschrijvingen (bijv. Den Haan, 1992). De relatie geeft aan dat veen een groot deel van zijn dikte moet verliezen, voordat zijn sterkte en stijfheid substantieel toenemen. Omdat natuurlijk vers veen voor meer dan 95 % uit water kan bestaat, moet veel poriewater worden uitgedreven voordat de organische vezels dichter tegen elkaar aan komen te liggen. Dit uitdrijven van grote hoeveelheden water zorgt voor veel diktevermindering, terwijl de contactpunten tussen de vezels (dus de korrelspanning), en dus de conusweerstand nauwelijks toenemen. Als de bulk van het poriewater is uitgedreven en het veen al enigszins samengedrukt is, zal verdere samendrukking leiden tot geringere dikteverminderingen, terwijl het veen wel flink in sterkte en stijfheid toeneemt. Dit komt omdat de interne wrijving van de dichter opeengepakte vezels toeneemt, wat uiteindelijk zorgt voor een sterke toename in netto conusweerstanden. In Figuur 3b is de gemeten korrelspanning uitgezet tegen de conusweerstand, en is tevens aangegeven uit welke vegetatie de gesondeerde veenlagen bestaan. Uit dit figuur blijkt dat de conusweerstand niet afhangt van het type vegetatie dat het veen heeft gevormd. Hierdoor is het mogelijk om (7) ook toe te passen in andere veenrijke bodemdalingsgebieden waar het veen bestaat uit een andere vegetatie. Toepassing van sonderingen in andere veenrijke dalende gebieden Jaarlijks worden wereldwijd tienduizenden sonderingen uitgevoerd. Veel van de verkregen sondeermeetgegevens worden digitaal opgeslagen. Dit betekent dus dat er veel gegevens worden geproduceerd die inzetbaar kunnen zijn voor bodemdalingsonderzoek. Dit soort gegevens zou kunnen worden gebruikt om in de toekomst 1) satellietobservaties en landmetingen te verifiëren, 2) boringen en extensometer gegevens aan te vullen, 3) een eerste inschatting te verkrijgen van nieuw te onderzoeken gebieden, en 4) reeds opgetreden bodemdaling te schatten en voorspellingen te doen voor de toekomst. Om te demonstreren dat sonderingen een bijdragen kunnen leveren binnen de internationale bodemdalingsproblematiek is (7) toegepast op veenlagen in de Sacramento delta (V.S.), en in Kalimantan (Indonesië.) (Fig. 4). Beide gebieden zijn veenrijk en dalen snel door menselijk toedoen. Het holocene veen is in beide gebieden direct gelegen op holocene klei; een situatie die vergelijkbaar is met het gebied van de Marker-

meerdijk. Verder is voor beide gebieden al eerder door middel van gloeiverlies analyse van organische stof (dichtheidsbepaling), vastgesteld hoeveel samendrukking deze veenlagen hebben ondervonden. Boulanger et al. (1998) hebben sondeergegevens van een holocene veenlaag in de Sacramentodelta gepubliceerd, die belast wordt door een dijk uit de 19e eeuw. Er is bepaald dat deze veenlaag momenteel 1 m dik is, en een conusweerstand van 0,58 MPa oplevert. Dit betekent volgens (7) dat de veenlaag 89 % (8,1 m) van zijn natuurlijke dikte zou hebben verloren door bovenbelasting van de dijk. De initiële hoogte van het veen reikte dus volgens onze berekening ongeveer 0,4 m boven het zeeniveau. Deze hoogte correspondeert goed met die van Drexler et al. (2009). Zij hebben namelijk vastgesteld dat de initiële hoogte van deze veenlaag tussen ca. 0,2 en 0,5 m boven zeeniveau was. Susila en Apoji (2012) rapporteren over sonderingen in een 3,5 m dikke veenlaag op Kalimantan. Deze veenlaag wordt momenteel gedraineerd, en heeft een grondwaterniveau 0,7 m beneden het huidige maaiveld. Het veen levert een gemiddelde conusweerstand van 0,025 MPa. Volgens (7) komt dit overeen met een diktevermindering van 20 % (0,8 m) (Fig. 3b). Kool et al. (2006) hebben bepaald dat deze veenlaag ca. 7 tot 37 % van zijn dikte heeft verloren door samendrukking gerelateerd aan de ontwatering,

27

GEOTECHNIEK - December 2017

wat daarmee correspondeert. Deze resultaten laten zien dat sonderingen bruikbaar zijn om in te schatten hoeveel dikte veenlagen hebben verloren door samendrukking. Echter, de methode is een eerste opzet en nog vrij ruw. Daarom zijn verfijningen en nieuwe nauwkeurigere metingen vereist voordat sonderingen daadwerkelijk toegepast kunnen gaan worden binnen de bodemdalingsproblematiek. Oxidatie De oxidatie van veen leidt tot onzekerheden in de initiële dikte van de veenlagen en daardoor dus ook in de door ons bepaalde dikteverminderingen. In het gebied van de Markermeerdijk is het veen dat onder de dijk ligt continue nat geweest en daarom waarschijnlijk niet aangetast door oxidatie. Het veen naast de dijk zal hoogstwaarschijnlijk enige oxidatie hebben ondervonden. Dit is belangrijk, omdat de helling van (3; Fig. 2) voornamelijk bepaald wordt door de veenlagen met de laagste korrelspanningen, d.i. de veenlagen naast de dijk. Volgens Nieuwenhuis en Schokking (1997) kan veenoxidatie ongeveer 0,8 cm/jaar aan bodemdaling veroorzaken. Als een gevolg van oxiderend veen zal de directe relatie tussen de huidige veendikte en de korrelspanning verloren gaan. Bijvoorbeeld, als we ervanuit gaan dat het veen naast de dijk 0,5 m dunner is geworden door oxidatie, dan is de initiële dikte van de veenlagen op de drie locaties 1,14 tot 1,50 m groter geweest. Voor de relatie


tussen samendrukking en conusweerstand zal dit echter alleen effect hebben op de hoeveelheid samendrukking voor veenlagen met een lage conusweerstand. Voor de wereldwijde toepassing van bodemdalingsanalyse kan er daardoor een onderschatting bestaan in veenlagen met lage korrelspanningen, als (7) wordt gebruikt. We willen daarom benadrukken dat verdere uitwerking van de hier beschreven methoden zich zal moeten richten op veenlagen met lage korrelspanningen en minimaal of geen dikteverlies door vroegere oxidatie. Conclusie Met deze studie hebben we laten zien dat sonderingen de potentie hebben om de samendrukking die veenlagen hebben ondergaan sinds hun vorming te schatten. Hierdoor kunnen sonderingen potentieel worden toegepast binnen bodemdalingsonderzoeken. Door deze toepassing van sonderingen kan de bijdrage van ondergrondse veenlagen aan bodemdaling worden geïdentificeerd, en kunnen sonderingen referentiemetingen opleveren voor satellietobservaties en landmetingsresultaten. Dankwoord Jurjen van Deen wordt bedankt voor zijn bijdrage aan de totstandkoming van dit artikel, dat

een bewerking is van Koster et al. (2016). Don Zandbergen en een anonieme reviewer worden bedankt voor hun nuttige kritiek op een eerdere versie van het artikel. Referenties -  Boulanger, R.W., Arulnathan, R., Harder Jr., L.F., Torres, R.A. en Driller, M.W. (1998), Dynamic properties of Sherman Island peat, J. of Geotech. and Geoenviron. Eng., 124(1), 12-20 - Den Haan, E.J. (1992) The formulation of virgin compression of soils, Géotechnique, 42(3), 465483 - Den Haan, E.J. en Edil T.B. (1994) Secondary and tertiary compression of peat. In: Proc. Of the 10th Europ. Conf. on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Florence, Italy, 1, 6568 - Drexler, J.Z., De Fontaine, C.S. en Deverel, S.J. (2009), The legacy of wetland drainage on the remaining peat in the Sacramento – San Joaquin delta, California, USA, Wetlands, 29(1), 372-386 - ISO (2005), Geotechnical investigation and testing – Field testing part 1: Electrical cone and piezocone penetration test (ISO/DIS 224761:2005,IDT) -  Kool, D.M., Buurman, P. en Hoekman, D.H. (2006), Oxidation and compaction of a collapsed

peat dome in Central Kalimantan, Geoderma, 137, 217-225 - Koster, K., Erkens, G. en Zwanenburg C. (2016), A new soil mechanics approach to quantify and predict land subsidence by peat compression, Geophysical Research Letters, 43, 1-8 - Landva, A. (2006) Characterization of Escuminac peat and construction on peatland. In: Sec. Int. Workshop on Characterisation and Engineering properties of natural soils (Ed. by T.S. Tan, K.K. Phoon, D.W Hight, S. Leroueil), 3, 2135 – 2192 - Lunne, T., Eidsmoen, T., Gillespie, D. en Howland, J.D. (1986), Laboratory and field evaluation of cone penetrometers, in Use of in situ tests in geotechnical engineering, pp. 714-729, ASCE, Blacksburg -  Nieuwenhuis, H.S. en Schokking, F. (1997), Land subsidence in drained peat areas of the Province of Friesland, Quart. J. of Eng. Geol., 30, 37-48 - Susila, E. en Apoji, D. (2012), Settlement of a full scale trial embankment on peat in Kalimantan: field measurements and finite element simulations, Jurnal Teknik Sipil, 19(3), 249-264 - Zwanenburg, C. en Jardine, R.J. (2015), Laboratory, in situ and full-scale load tests to assess flood embankment stability on peat, Géotechnique, 65(4), 309-326

VERGROOT JE GEOTECHNISCHE KENNIS 6, 7, 13 en 14 maart

Damwandconstructies en bouwputten Ontwerp, uitvoering, verzekering en onderhoud ing. H.J. Everts (Everts Geotechniek BV) en dr.ir. K.J. Bakker (WAD43 Consulting Engineers) 20 en 21 maart

Bronbemalingen bij bouwprojecten Faalkostenreductie en kwaliteitsverbetering met een gesloten bemalingsketen ing. V. Lubbers (Fugro Geoservices BV) 22 en 29 maart

Vervormingsgedrag bij funderen op staal ir. G. Meinhardt (CRUX Engineering BV) 27 en 28 maart

Zettingsvloeiing ir. R.R. de Jager (Koninklijke Boskalis Westminster N.V.)

Met welke cursus kun jij excelleren in de geotechniek? ZOEK JOUW CURSUS OP WWW.PAOTM.NL!

11, 12, 18 en 19 april

Paalfunderingen voor civiele constructies dr.ir. M. Korff (Deltares Delft) en ing. E. de Jong (Geobest BV) 11, 12 en 19 april

Uitvoeringsaspecten van dijkversterkingen ir. W.R. Halter (Fugro Geoservices BV) en ing. T.J. Schepers (Waterschap Rivierenland)

INSCHRIJVEN? Dat kan op www.paotm.nl Heeft u vragen dan staan we u graag te woord op 015 278 46 18 of via info@paotm.nl.


Boeken

Voorbij de dijken Hoe Nederland met het water werkt Auteurs Uitgave Details Prijs

Marinke Steenhuis en Paul Meurs Nai010 Publishers (i.s.m. Ministerie van Infrastructuur en Milieu) Gebonden, 240 pagina’s, ca. 300 illustraties, ISBN 978-94-6208-384-4 € 39,95

Er zijn weinig landen op de wereld waar het water zozeer het landschap en de nationale identiteit bepaalt als in Nederland. De kwetsbare delta ligt telkens weer op de tekentafel om aangepast te worden aan de dreiging van het water. Klimaatverandering zorgt nu voor een volgende ronde van ingrepen. De klassieke strijd tegen het water is daarbij veranderd in een aanpak met het water. Voor het eerst worden de omvang van het Nederlandse waterproject en de resultaten ervan

in het kust- en rivierenlandschap zichtbaar. Voorbij de dijken. Hoe Nederland met het water werkt brengt deze indrukwekkende operatie in beeld. Dit boek laat dertig ingrepen langs de rivieren en de kust zien – projecten waarin waterbouw, cultuurhistorie, natuur en menselijk gebruik zijn samengebracht in weergaloze waterlandschappen, die verleiden om zelf op expeditie te gaan.

Waterwerken in Nederland Traditie en innovatie Auteurs Uitgave Details Prijs

Inge Bobbink, Bernard Hulsman, Eric Luiten, Lodewijk van Nieuwenhuize, Theo van Oeffelt Nai010 Publishers Gebonden, 208 pagina’s, ca. 180 illustraties, ISBN 978-94-6208-385-1 € 49,95

Behalve om klompen en tulpen is Nederland bekend om zijn waterwerken. Van de Stormvloedkering in Zeeland, de Balgstuw in Flevoland tot de Maeslantkering bij Hoek van Holland: deze ‘natte kunstwerken’ zijn naast staaltjes van ongekend technisch vernuft ook beeldbepalende elementen in het landschap én van de Nederlandse cultuur. Waterwerken in Nederland. Traditie en innovatie geeft een indrukwekkend beeld van de diversiteit en de ruimtelijke, culturele en

LEZERSACTIE 

cultuurhistorische betekenis van deze ingenieurswerken. Met schitterende foto’s van Luuk Kramer en teksten van journalist Bernard Hulsman worden ruim 50 van de belangrijkste waterwerken gepresenteerd. In begeleidende teksten van Theo van Offelt komenspecialisten aan het woord over de geschiedenis, het functioneren én over de veranderingen die nodig zijn om ons land in de toekomst veilig en droog te houden.

DOE MEE … EN WIN!

Onder onze abonnees verloten wij 5x Voorbij de dijken. Hoe Nederland met het water werkt. Alles wat u hoeft te doen is vóór 31 januari 2018 een e-mail te sturen met uw naam en adres naar info@uitgeverijeducom.nl met als onderwerp ‘Dijken’.

Let op! Verloting geschiedt alleen onder betalende abonnees van het vakblad Geotechniek. Heeft u nog geen abonnement? Wordt dan snel abonnee om ook kans te maken op een gratis exemplaar van dit fraaie boekwerk.

29

* Alle winnaars krijgen persoonlijk bericht voor 15 februari 2018.

GEOTECHNIEK - December 2017


Afstudeerders

Figuur 1 - Voorbeeld bouwput met ankerpalen In deze rubriek wordt een samenvatting gegeven van het afstudeerwerk van Master studenten Civiele Techniek met een onderwerp gerelateerd aan Geotechniek. Afstudeeronderwerpen zijn vaak een afspiegeling van onderwerpen die recent in de aandacht waren. Dat is ook nu het geval, maar liefst 3 afstudeerders naar aanleiding van de nieuwe CUR richtlijn over ankerpalen en één over proeven die zijn gedaan bij de nieuwe sluis die in IJmuiden in aanbouw is. De samenvattingen zijn noodgedwongen kort, maar schroomt u vooral niet om contact op te nemen met de jonge ingenieurs. Een Linkedin profiel hebben ze tenslotte allemaal! Alle vier de studenten zijn afgestudeerd aan de TUDelft. De scripties zijn te vinden op http://repository.tudelft.nl. Een evaluatie van de limietwaarden uit CUR 236 – Ankerpalen Arie-Jan van Renswoude in samenwerking met Heijmans Ankerpalen belast op trek is een funderingssysteem dat bekend staat om de hoge uitvoeringsgevoeligheid en daarmee direct de grote onzekerheid in capaciteit. Om deze reden worden in Nederland doorgaans bezwijkproeven op vooraf geïnstalleerde testpalen uitgevoerd. De resultaten van de bezwijkproeven worden vervolgens gebruikt om een αt waarde af te leiden, die vervolgens gebruikt wordt als basis voor een daadwerkelijke ontwerp. Een ontwerp op een zogenaamde ‘full scale test’, wat dus resulteert in een maatwerk oplossing. Tijdens de interpretatie van bezwijkproeven en voor het definitieve ontwerp worden maximum/ limiet waarden voor de conusweerstand (qc), de wrijvingsfactor (αt), en de maximaal gemobili-

seerde schuifspanningen (τ(mob;max)) gebruikt. De geldende maxima kunnen worden gevonden in Tabel 6.1 van CUR 236.

tiemethode tussen beide paaltypen en daarmee de installatie effecten op de ondergrond, is het de moeite waard te onderzoeken hoe groepseffecten het gedrag van ankerpalen beïnvloeden. Allereerst is in PLAXIS 2D gekeken naar een numerieke modelleringstechniek voor een enkele ankerpaal met embedded beam rows. De modelresultaten zijn gevalideerd aan de hand van last-rijzings diagrammen volgend uit bezwijkproeven. Hieruit bleek dat het last-rijzings gedrag goed te modelleren is maar dat de spanningsherverdeling in de ondergrond niet goed benaderd kon worden met de gebruikte embedded beam row elementen. De theoretische verwachtte ontspanning in de ondergrond door de herverdeling van de geïntroduceerde trekkracht werd niet teruggevonden. In PLAXIS 3D is gewerkt met volume elementen en een stapsgewijze installatie simulatie. Voor ankerpaal

Deze waarden zijn in dit onderzoek geëvalueerd aan de hand van een dataset uit de provincie Friesland. De dataset bevat gegevens van bezwijkproeven uitgevoerd op ankerpaaltypen B, C en D, welke allen geïnstalleerd waren in een zandpakket met hogere conusweerstanden (> 20 MPa). Analyse van de data toonde dat de huidige limietwaarden voor de conus weerstand de αt waarden uit bezwijkproeven kunstmatig verhogen; de waarden voor αt en τ(mob;max) bleken ook niet optimaal. Voor type B bleken ze relatief laag en voor types C en D juist erg hoog. Dit resulteert enerzijds (Type B) in mogelijk conservatieve ontwerpen en anderzijds (Types C en D) in functieverlies van de maximum waarden, die juist dienen als extra veiligheidsventiel in het ontwerp. Uiteraard moet rekening worden gehouden met de locatiegebondenheid van de in het onderzoek gebruikte data, dus de in het onderzoek vastgestelde limietwaarden en wrijvingsfactoren zijn zeker niet algemeen toepasbaar. Wel staat vast dat het uitvoeren van proeven op ankerpalen in praktijksituaties veel onzekerheid kan wegnemen. Invloed van groepseffecten op het gedrag van micro palen Jorrit Molendijk in samenwerking met Witteveen en Bos Waar ankerpalen steeds vaker worden toegepast als trekelement voor een onderwaterbetonvloer, volgt de groepseffect factor in CUR 236 uit de trekpalen richtlijn voor geprefabriceerde, ingeheide trekpalen. Gezien het verschil in installa-

30

GEOTECHNIEK - December 2017

Figuur 2 - De ontwikkelde deviatorische rekken tijdens de laatste belastingsfase, in het midden van het 3D 9-paalgroep model met 10D hart-op-hart afstand. type A wordt het afpersen als dominant installatie effect beschouwd. Hierbij kon wederom het last-rijzings gedrag goed gemodelleerd worden en werd een model verkregen waarbij de stijfheid en capaciteit van het ankerpaal systeem afhankelijk zijn van de grondparameters en gesimuleerde afpersdrukken. Na het ontwikkelde 3D model voor enkele ankerpalen zijn zes variaties van paalgroepen doorgerekend. Hierbij werden hart-op-hart afstand en grondstijfheid gevarieerd. Geconcludeerd kon worden dat een reductie van de hart-op-hart afstand van 15D naar 5D resulteerde in een capaciteitsreductie van 50% en een stijfheidsreductie van 8%. Een relatie tussen het groepseffect en de grondstijfheid kon niet worden aangetoond. Het dominante faalmechanisme dat gevonden werd in de 10D paalgroep was bezwijken op kluit. Dit werd vergeleken met de resultaten van een berekening met de CUR 236 waar een gereduceerde slipcapaciteit dominant is. Voordat de resultaten in praktijk gebracht kun-


Afstudeerders

Figuur 3 - Reductie van τpiek naar τresidueel conform CUR236 en afgeleid uit de directe schuifproeven nen worden moet validatie van het paalgroep model plaatsvinden en moet voor het hanteren van een gelijk veiligheidsniveau de ontwerpwaarde van kluitcapaciteit geëvalueerd worden. Veerstijfheid van ankerpalen Tom Laumen in samenwerking met BAM In het addendum op de CUR 236 staat: voor de axiale veerstijfheid van op trek belaste ankerpalen, is gekozen de veerstijfheid van ankerpalen uit te drukken door middel van veren die de schuifspanning langs de schacht modelleren. Dit schuifspanningsverloop kan een bepaald piekgedrag vertonen, waarbij het verloop na de piek, van piek schuifspanning (τpiek) naar de residuele sterkte (τresidueel), ook wel het ‘softening gedrag’ wordt genoemd. In het addendum is er als ‘best guess’ gekozen om de reductie van τpiek naar τresidueel te laten plaats vinden over een traject van 1 mm verplaatsing. Daarnaast is er een reductie van 50% aangehouden. Deze thesis had als doel meer duidelijkheid te verschaffen omtrent dit ‘softening gedrag’. In het onderzoek is uiteindelijk voor ‘directe schuifproeven’ gekozen om dit ‘softening gedrag’ te onderzoeken. Hierbij is de aanname dat deze proeven het grondgedrag rond het anker goed benaderen. De proeven zijn uitgevoerd met zand in beide dozen van de schuifproef, waarbij de aanname van een ruwe interface werd gedaan, ook is er voor verschillende drukken en relatieve dichtheden gekozen. Dit is gedaan omdat uit literatuur blijkt dat het ‘softening gedrag’ een gevolg is van dilatantie, op zijn beurt weer afhankelijk van de dichtheid en de aanwezige drukken.

Figuur 4 - Schematische weergave krachtenspel en beïnvloeding waterspanningen tijdens installeren van een paal

De resultaten van de directe schuifproeven bleken significant te verschillen van de initiële aanname in het addendum op de CUR 236. Waar een reductie van 50% werd aangehouden in het addendum, werd in de proeven een maximale afname van 30% gevonden. Daarnaast bleek deze reductie af te nemen naar 0% bij een relatieve dichtheid van 50%. De aanbeveling uit deze thesis is dan ook om nader te onderzoeken of het ‘softening gedrag’ afhankelijk kan worden gemaakt van deze factoren. Daarmee zou mogelijk het engte effect (f3-), een directe afgeleide van dit fenomeen, in de toekomst minder conservatief behoeven te worden aangenomen. Paalinstallatie in onderwater taluds: Onderzoek naar instabiliteit door verweking Pascale Lamens in samenwerking met Boskalis en VolkerWessels Zanderige, losgepakte en volledig verzadigde taluds zijn gevoelig voor verwekingsvloeiing. Anders dan een standaard afschuiving, betreft verwekingsvloeiing een grootschalig en diffuus mechanisme. Het onderzoek naar verweking door trillingen in de ondergrond wordt gedomineerd door aardbevingsstudies. Echter kan een significant deel van verwekingsgerelateerde faalmechanismes worden toegeschreven aan niet-seismische trillingsbronnen. Paal- of damwandinstallatie vormt een voorbeeld. De bouw van een nieuwe zeesluis in IJmuiden brengt dit probleem naar voren en is de aanleiding geweest voor een serie paalinstallatieproeven in zandgronden op locatie. De metingen die voortkomen uit deze paalinstallatieproeven leiden tot de volgende conclusies: (1) de trillingen

31

GEOTECHNIEK - December 2017

in de ondergrond tijdens het inbrengen van de paal of damwand verschillen van seismische trillingen; (2) wat betreft wateroverspanningsopbouw is het trillend inbrengen van een paal of damwand kritieker dan heien; (3) trilfrequentie en triltijd vormen de belangrijkste bijdrages aan wateroverspanningsopbouw; en (4) tussentijdse en radiale drainage zijn fenomenen die bepalend zijn voor de wateroverspanningsopbouw in de tijd en in de ruimte. De waarnemingen van de paalinstallatieproeven zijn ook gebruikt als basis voor een numeriek model voor cyclische verweking. Dit model, wat de wateroverspanningsopbouw door trillend inbrengen van een paal simuleert, is een combinatie van een verdichtingsmodel door Piet Meijers (2007) en een model voor zeebodemverweking van Seed en Rahman (1978). Een voorbeeld taludstabiliteitsanalyse wijst uit dat de veiligheid van het talud kritiek is op het moment dat de paalinstallatie eindigt. Ook daarna is het veiligheidsniveau echter verminderd door migrerend overspannen water. De grootte van het beschouwde faalmechanisme blijkt uiteindelijk belangrijk: de veiligheid tegen kleine afschuivingen dicht bij de paal is significant lager tijdens paalinstallatie, maar radiale drainage zorgt ervoor dat het gevaar voor grote afschuivingen niet zeer groot wordt. Referenties - Meijers, P. “Settlement during vibratory sheet piling.” (2007). - Seed, H. B., and M. S. Rahman. “Wave-induced pore pressure in relation to ocean floor stability of cohesionless soils.” Marine Georesources & Geotechnology 3.2 (1978): 123-150.


Column

Grond in de hand houden Beheersing van het materiaal grond is voor de geotechnicus van cruciaal belang; kennis van de basiseigenschappen is een eerste vereiste. Door grond letterlijk en figuurlijk op een verstandige manier in de hand te houden wordt bereikt dat geotechnische problemen niet uit de hand lopen. Sterkte- en stijfheidseisen voor zand gebaseerd op zeer globale correlaties In de GWW-sector speelt de "mechanische kwaliteit" van een verdichte zandmassa een belangrijke rol: de stijfheid en de sterkte van de zandmassa dienen te zorgen voor de nodige beperking van de mate van vervorming en vergroting van de weerstand tegen bezwijken onder invloed van statische, dan wel dynamische lasten. De "mechanische kwaliteit" wordt in veel gevallen afgemeten aan de verdichtingsgraad: hoe hoger de verdichtingsgraad hoe beter de "kwaliteit"; zie figuur 1. Zo worden bijvoorbeeld in de RAW-voorschriften specifieke verdichtingsgraden voorgeschreven voor zand ten behoeve van aanvulling of ophoging en zand ten behoeve van het zandbed van de weg. Laatstgenoemde eisen worden ook vaak gesteld aan het zand onder een staalfundering.

dan DPr = 98% m.p.d. en minimaal DPr = 93% m.p.d; in termen van relatieve dichtheid komt dit voor typisch Nederlandse zanden overeen met een relatieve dichtheid van meer dan Re ≈ 71%, respectievelijk van minimaal Re ≈ 48%. De eisen voor een zandbed onder een fundering zijn strenger: gemiddeld meer dan DPr = 100% m.p.d. (Re ≈ 80%), respectievelijk minimaal DPr = 95% m.p.d. (Re ≈ 58%). Andere binnen- en buitenlandse instanties in de GWW-sector hanteren soortgelijke eisen. Bij de opleveringscontrole vindt toetsing aan die eisen vervolgens plaats op basis van in situ-dichtheidsmetingen. In geotechnisch opzicht wordt de "kwaliteit" van een verdicht zandbed echter niet gerepresenteerd door de verdichtingsgraad, maar door de stijfheid en de sterkte van de zandmassa. De zandbed-stijfheid wordt gewoonlijk weergegeven door een gedefinieerde elasticiteitsmodulus, terwijl de zandbedsterkte in belangrijke mate afhangt van de hoek van inwendige wrijving. Beide parameters laten zich afleiden uit geotechnische laboratoriumproeven (zoals bijvoorbeeld triaxi-

Piet Lubking

aal- of schuifproeven) op een zandmonster, dat qua samenstelling, spanningstoestand en dichtheid representatief is voor de beschouwde zandmassa.. Zoals eerder beschreven wordt in de RAW-voorschriften ter vaststelling van de "mechanische kwaliteit" de verdichtingsgraad en niet het resultaat van een geotechnische laboratoriumproef als maatstaf gehanteerd. Daarbij wordt verondersteld dat de mechanische eigenschappen stijfheid (elasticiteitsmodulus) en sterkte (wrijvingshoek) in hoge mate afhangen van de verdichtingsgraad. In figuur 2 is het verband tussen stijfheid en verdichtingsgraad weergegeven door de geel gekleurde range tussen de streeplijnen; het andere verband is ingetekend als de roze gearceerde range tussen de getrokken lijnen. De betreffende ranges gelden universeel voor zand. Specifieke zandsoorten vertonen verbanden die hoger of lager liggen in de range: naarmate het zand hoekiger, beter gegradeerd of grover is heeft het betere mechanische eigenschappen. In de grafiek van figuur 2 is naast de verdichtings-

In veel landen en ook in Nederland wordt de te realiseren verdichtingsgraad DPr uitgedrukt in een percentage van de zogenoemde maximumproctordichtheid (m.p.d.). Deze referentie-dichtheid is het resultaat van een, in het laboratorium op een representatief monster uitgevoerde verdichtingsproef volgens Proctor. In die laboratoriumproef wordt de maximale dichtheid bereikt door uitoefening van een gedefinieerde hoeveelheid stampenergie op een bepaald volume van het betreffende zand met een zogenoemd "optimum" watergehalte. Bij dat watergehalte wordt tijdens de verdichting de herschikking van de korrels nauwelijks meer belemmerd door capillaire cohesie, terwijl het water tussen de korrels bovendien zorgt voor een zekere "smering". Op deze wijze komt onder invloed van de toegepaste hoeveelheid energie een maximaal dichte pakking tot stand: de maximumproctordichtheid (m.p.d.). Volgens de RAW-voorschriften dient zand in aanvulling of ophoging bij oplevering een verdichtingsgraad te hebben van gemiddeld meer

Figuur 1 - Betere "mechanische kwaliteit" door hogere verdichtingsgraad

32

GEOTECHNIEK - December 2017


Column plaatbelastingproef vormt daarbij een weliswaar betrouwbaar, maar meestal duur en tijdrovend middel ter bepaling van het stijfheidsgedrag. Afhankelijk van de toegepaste plaatdiameter, de belastingprocedure en de interpretatie van het gemeten spanningsvervormings-diagram levert de proef een elasticiteitsmodulus op. Aan de hand van een ondiepe penetratieproef (CPT, SPT of slagsondering) kan inzicht worden verkregen in het bezwijkgedrag van het zand en daarmede in de grootte van de wrijvingshoek. In dat verband werd in het verleden vaak gebruik gemaakt van de zogenoemde "duimstoksondering": door het uiteinde van een duimstok in het zandoppervlak te drukken en zodoende de weerstand tegen bezwijken te "registreren" kan een ervaren uitvoerder de "mechanische kwaliteit" van het verdichte zandbed beoordelen; zie figuur 3. Sinds einde vorige eeuw is de duimstoksondering grotendeels verdrongen door allerlei vormen van ondiepe (statische of dynamische) penetratieproeven. De daarbij gemeten penetratieweerstand kan worden beschouwd als een mechanische grondeigenschap; evenals de stijfheid is hij sterk afhankelijk van de relatieve dichtheid of de verdichtingsgraad.

Figuur 2 - Correlatie tussen verdichtingsgraad en mechanische eigenschappen (E en φ) als functie van diverse zandeigenschappen graad DPr in % m.p.d. ook de relatieve dichtheid Re in % weergegeven; het verband tussen beide grootheden geldt overigens alleen voor typisch Nederlandse zanden. Voorts dient te worden vermeld dat de gehanteerde elasticiteitsmodulus Ev2 is ontleend aan de Duitse plaatbelasting-proefprocedur Uit de grafiek blijkt dat een zekere gerealiseerde verdichtingsgraad van zandsoort tot zandsoort verschillende stijfheids- en sterktewaarden kan opleveren. De jonge mariene en estuariene zanden in West-Nederland vertonen bij eenzelfde verdichtingsgraad lagere stijfheids- en sterktewaarden dan bijvoorbeeld oudere, elders in het land afgezette korrelige materialen, die in het algemeen hoekiger, beter gegradeerd en/of grover zijn. Ook voor een bepaalde zandsoort kunnen de stijfheids- en sterktewaarden van plaats tot plaats verschillen vertonen ten gevolge van variaties in hoekigheid, gradering of grofheid. Daardoor kan relatief grote onzekerheid ontstaan omtrent de werkelijke stijfheid en sterkte van de zandmassa op een bepaalde locatie.

Die onzekerheid kan in de praktijk nog aanmerkelijk worden vergroot door de wijze waarop de verdichtingsgraad wordt bepaald; deze grootheid is het quotient van de droge dichtheid, in situ gemeten na verdichting, en de maximumproctordichtheid volgens de Proctorproef. De foutmarges in beide dichtheidsbepalingen hebben daarbij een wezenlijk effect op de grootte van de verdichtingsgraad. Met name de foutmarge die in de bepaling van de maximumproctordichtheid kan optreden ten gevolge van het gebruik van een weinig-representatief zandmomster kan grote invloed hebben. Door selectie van een monster met een betere dan wel een slechtere gradering dan gemiddeld aanwezig kan de uiteindelijk vereiste verdichtingsgraad, c.q. "mechanische kwaliteit" aanzienlijk lager, respectievelijk hoger komen te liggen. Als alternatief voor de boven beschreven procedures (geotechnische laboratoriumproeven of correlatie op basis van figuur 2) worden als opleveringscontrole van een verdichte zandmassa ook wel specifieke in situ-proeven uitgevoerd. De

33

GEOTECHNIEK - December 2017

Figuur 3 - "Duimstoksondering" als opleveringscontrole van een verdicht zandbed

Deze en andere onderwerpen die voor de praktiserende geotechnicus interessant en belangrijk kunnen zijn komen aan de orde in de door PAO Techniek en Management aangeboden cursus CGF-M (Masterclass "Handen aan de grond") en worden behandeld in het bijbehorende boek "Grondgedrag" (www.grondgedrag.nl).


The Magic of Geotechnics

Een goed model is ook maar een model Een beoordeling op maat betekent durven afwijken van het standaardprotocol. Dat vergt lef van de geotechnicus en vertrouwen van de opdrachtgever, daarover later. Het vereist van de geotechnicus dat hij snapt hoe het zit, en ‘snappen hoe het zit’ is het hebben van een model. Nu zijn er modellen in soorten en maten. Om iets te begrijpen heb je procesmodellen of mechanismemodellen. Ze zijn overal: in de economie, in de ecologie, in de fysica en uiteraard in de techniek. In feite bouwt elke wetenschapper aan dit soort modellen. Ze zijn beschrijvend, en maken transparant welke processen en parameters van belang zijn voor de uitkomst. Ze zijn daarbij niet ingewikkelder dan strikt nodig om de waargenomen verschijnselen te verklaren: het scheermes van de 14e-eeuwse filosoof

Foto: Beeldbank RWS

In een recent document (1) van het Expertisenetwerk Waterveiligheid (ENW) wordt een lans gebroken voor “beoordelingen op maat”. Het lijkt een beetje vreemd, is er net een heel instrumentarium van modellen en procedures opgetuigd om de veiligheid van waterkeringen te toetsen, bekend onder de naam WBI, en dan komt er een aanbeveling voor beoordelen ‘op maat’. De aanleiding is simpel: de maatschappij vraagt om het waterkeringssysteem de komende decennia doelmatig naar het gewenste veiligheidsniveau te brengen: sneller, goedkoper en met minder hinder. Een normenstelsel – en dus ook WBI – is per definitie conservatief want moet onder alle omstandigheden een ‘veilig’ resultaat geven en voldoet dus niet snel aan die eisen. Een gouden kans voor ons geotechnici om ons kunnen te laten zien.

De werkelijkheid is heel wat rijker dan het model

34

GEOTECHNIEK - December 2017

dr. Jurjen van Deen

William van Ockham, maar ook niet simpeler dan nodig om te begrijpen wat we waarnemen. Desondanks zijn voor veel toepassingen die procesmodellen ingewikkelder dan nodig voor het specifieke doel. In dat geval is het zinvol de modellen nog verder te schematiseren. In feite gebruik je voor alles wat je doet in het leven eenvoudige schematische modellen, dat maakt de wereld hanteerbaar. De zon komt morgen ongeveer even laat op als vandaag – en daarvoor hoef je niet eerst de bewegingsvergelijkingen van Newton op te lossen. Zo hoef je niet de hele dag na te denken en te analyseren (2). Als geotechnici doen we natuurlijk niet anders, we schematiseren een driedimensionale dijk als een tweedimensionaal trapezium en het materiaalgedrag van de grond met twee parameters


The Magic of Geotechnics c en φ. Eigenlijk is dat een model van een model. Er hoeft – in WBI-termen – alleen een antwoord uit te komen van goed/niet goed of veilig/niet veilig. De vereenvoudigingsslagen zie je mooi in het WBI traject. Er is jaren onderzoek gedaan naar fenomenen als vermoeiing van de asfaltbekleding of het proces van piping. Dat onderzoek leidt tot een detailmodel van wat er gebeurt, het beschrijft mechanismen. Voor de toetsing wordt het versimpeld tot een rekenmodel dat in de software past. Het kritieke aantal golfklappen of de lengte van de lekweg in dat model zijn van een heel andere orde dan de spanningsconcentraties of het erosiemechanisme in het begripsmodel. Sterker nog: dit niveau van modelleren voegt geen inzicht toe, het condenseert inzicht in de sterkst denkbare vorm. De modelbeschrijving in een norm leidt dus af van het mechanisme, en weg van het fysisch begrip. De toets op maat daarentegen vereist juist begrip en leidt naar het mechanisme toe. Een model is een metafoor, en een vereenvoudiging, en schiet dus te kort in realiteit. De cruciale vraag is wat en hoe ver je kunt vereenvoudigen en toch een relevante uitspraak kunt doen. Vaak gaat het erom scenario’s te doordenken ‘wat zou er gebeuren, als ...?’ Het antwoord uit die exercitie moet kloppen: niet noodzakelijk in veel cijfers achter de komma maar afhankelijk van de fase van het project: op globaal niveau, wat nauwkeuriger of inderdaad met cijfers achter de komma. Het lastige is dat een nauwkeurig model meestal ook een ingewikkeld model is (het omgekeerde is niet noodzakelijk waar, overigens). Daarom zijn opdrachtgevers nog wel eens huiverig om specialisten in te schakelen, en al helemaal in een vroeg stadium, want ‘die maken het alleen maar ingewikkeld’. Toch is dat niet terecht want de echte expert kijkt door het model heen, ziet wat er achter zit. Daardoor is een expert goed in modelleren en vooral in weten wanneer welk model toepasbaar is, hoever hij kan vereenvoudigen. Hoe komt hij daarachter? Twee elementen zijn cruciaal: ervaring en abstraheren. Door afstand te nemen, ervaringen te abstraheren, te beschouwen en te veralgemeniseren kom je het te weten, krijg je het gevoel voor welk model nauwkeurig genoeg is. De expert kan in een vroeg stadium dus juist maximaal vereenvoudigen op basis van zijn inzicht in de processen achter de norm. Maar om daarnaar gevraagd te worden moeten we die bijdrage wel meer etaleren en ook wat het de opdrachtgever – in euro’s, of in veiligheid, of in gevoel van veiligheid – oplevert nu, of in een latere fase. En vooral: de opdrachtgever in zijn

termen globaal vertellen wanneer dat het geval is. GeoImpuls maakte daar in 2014 een brochure over bestemd voor de niet-geotechnici in deze wereld (en dat zijn er vele) onder de titel ‘Heeft u overal aan gedacht?’ (3). Het boekje bevat zeven geotechnische ‘devils’ en vier geotechnische succesverhalen. Het boekje is een soort quick scan voor de leek of het gewenst is een geotechnische expert in te schakelen. De geotechnische expert weet op basis van inzicht hoe en hoever je kunt vereenvoudigen. Dat is dus niet altijd de norm volgen, die altijd geldt en dus meestal overdimensioneert. De expert maakt het niet moeilijker dan nodig en volgt dus soms gewoon de norm omdat dat simpeler is en geen discussie geeft met het bevoegd gezag (ook een belangrijk punt voor een opdrachtgever) en soms juist niet omdat dat veel bespaart in de uitvoering. ENW onderkent dat de kracht van het beoordelen op maat bestaat uit de vrijheid in het toepassen van niet-gestandaardiseerde state-ofthe-art-technieken. Deze vrijheid lijkt tegelijk de grootste belemmering te zijn voor de toepassing, constateert ENW. Voor beheerders lijkt nu onvoldoende duidelijk wanneer een beoordeling op maat acceptabel is. Wanneer is een techniek, model of methode toepasbaar, voldoende ontwikkeld of state-of-the-art? Wat is voldoende kwaliteitsborging bij innovatieve technieken? Wie moeten de beslissing uiteindelijk allemaal goedkeuren? Er is behoefte aan een zekere mate van formalisering van de beoordeling op maat om dit instrument projectmatig en bestuurlijk verantwoord in te kunnen zetten, maar met die procesmatige normering dreigen we dan wel het kind met het badwater weg te gooien door van het ene procedurevoorschrift naar een andere te springen. Beheerders –opdrachtgevers –moeten het lef hebben op basis van vertrouwen beslissingen te nemen, de experts moeten dat vertrouwen waarmaken. Het lastige daarbij is dat met de huidige hoge veiligheidsnormen de maatgevende situatie ‘nooit’ zal voorkomen, zodat de geotechnicus zijn gelijk niet kan bewijzen, noch de natuur zijn ongelijk. In elk geval zal de geotechnicus zijn vertrouwen in aanpalende velden moeten waarmaken. En dat is niet helemaal vanzelfsprekend als we de serie ‘Leren van falen’ in de Geotechniek van 2015 er op na lezen (4). Diezelfde serie is een deel van de oplossing: het afstand nemen en abstraheren tot herbruikbare kennis en op die manier vastleggen van ervaring. Onder de titel ‘Forensic engineering’ is daar in deze serie

35

GEOTECHNIEK - December 2017

al eens eerder aandacht aan besteed (5). En die ervaring kun je tot op zekere hoogte overdragen via persoonlijk contact of via publicaties, handboeken, tijdschriften en conferenties, meer dan door ad-hoc case studies. ENW refereert daar ook naar. Succesvolle toepassingen van geavanceerde methodes en modellen in beoordelingen op maat zijn een opstapje voor vervolgprojecten. Dat veronderstelt wel dat de ervaringen worden vastgelegd en toegankelijk worden gemaakt. Dat kan door het ontsluiten van case reports en het veralgemeniseren van ervaringen in technische rapporten. En het creëren van een pool van experts die samen het geotechnisch geweten van de sector vormen en een beetje los van de directe commercie staan, al zit daar veel deskundigheid. Onafhankelijkheid is cruciaal in deze rol. Instituties als Rijkswaterstaat (de voormalige Dienst Weg- en Waterbouwkunde vervulde die rol jaren voor dijken en wegen), kennisinstituten als TU Delft of Deltares of de beroepsvereniging KIVI-Geotechniek zouden die rol op moeten pakken. Referenties (1)  Hoe meer te halen uit beoordelingen op maat? (eindconcept). ENW, juni 2017. h t t p s : / / w w w. e n w i n fo . n l / i m a g e s / p d f / ENW-dag2017Presentaties/Hoe-meer-tehalen-uit-beoordelingen-op-maat.pdf (geraadpleegd 2017-10-02) (2) Magic, Geotechniek januari 2017, p.18 (3) Heeft u overal aan gedacht? GeoImpuls 2014 (via www.geonet.nl/geoimpuls) (4) Leren van falen, serie cases, Geotechniek, juli 2009 – oktober 2010 (5) Magic, Geotechniek januari 2012, p.10


geotechniek _April_2017_v1.indd 16

80 Years of experience

16/03/17 18:43

‘We are ready to support you into the future’

‘If it is excellence you are after, then experience makes the difference’


Verslag iYGEC6 Korea Mw. Dr. Eng. Ana Teixeira Consultant/researcher Geo-risk assessment Geo-unit, Deltares

Msc. Klaas Siderius Geotechnical Consultant Fugro

Conferentieverslag iYGEC6 Seoul, Korea 2017

Het bestuur van de KIVI afdeling geotechniek heeft uit ingezonden papers voor deelname aan het 6th international Young Getechnical Engineers Conference (iYGEC6) 2 papers geselecteerd. De afgevaardigden voor Nederland waren Ana Teixeira (Deltares) en Klaas Siderius (Fugro). Het iYGEC6 is onderdeel van het 19th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering (19th ICSMGE) en bedoeld om de betrokkenheid van jonge geotechnische adviseurs bij de internationale geotechnische gemeenschap te vergroten. Het iYGEC6 vond plaats op 16 en 17 september 2017 en telde in totaal 107 deelnemers uit de hele wereld. Onderstaande figuur geeft een overzicht van de herkomst van de deelnemers.

De grote verscheidenheid in aanwezige nationaliteiten op het congres heeft geresulteerd in een interessante verscheidenheid aan onderwerpen van de presentaties, van het toepassen van kokosnoothaar als grondversterking tot het modelleren van het gedrag van afvalmateriaal. Naast de “exotische� onderwerpen waren er een groot aantal onderwerpen die zeer interessant zijn voor de Nederlandse praktijk. Ana presenteerde de resultaten van het onderzoeksproject "Systematically interpreting process parameters and the quality of pile foundations". Hier zijn Bayesian Belief Networks gebruikt om een beoordelingsmodel te hebben voor grondverdringende palen, gebaseerd op verbanden tussen proces- en andere parameters en de kwaliteit. Dit (TKI) onderzoek is uitgevoegd samen met marktpartijen, zoals BAM, Fundex, Hektec, VSF, Bauer, GeoConsult. De presentatie van Klaas gaf een beschrijving van de toepassing van cementbentonietwanden in taluds als horizontale waterkering en de ontwerpaspecten die hiermee gepaard gaan. Het onderwerp kende veel overeenkomsten met een paper afkomstig uit Egypte, wat het internationale karakter van de geotechniek nogmaals onderschrijft.

37

GEOTECHNIEK - December 2017

Tijdens het gala diner hadden we de kans om met Prof. Paul Mayne te dineren en traditionele Koreaanse dans te aanschouwen. We hebben een groot aantal interessante presentaties bij kunnen wonen, waaronder een presentatie van Bank-Ki-moon tijdens de openingsceremonie. Veel van de uitdagingen waarmee een geotechnisch onderzoeker en/of adviseur in Nederland mee wordt geconfronteerd spelen ook in andere delen van de wereld. De deelname aan het iYGEC6 en 19ICSMGE is een waardevolle ervaring en geeft inspiratie om actief deel te nemen aan de internationale geotechnische gemeenschap. Beide proceedings zijn te downloaden via onderstaande link: https://www.issmge.org/news/papers-of-19thicsmge-in-seoul-available-in-open-access


VE HELPT EVR VOORUIT!

Geotechnical experts

pile testinG experts

Geotechnical equipment

creating tools that move your business

Multidisciplinaire workshops met een Vanwege de hierboven geschetste effecten Value Team van specialisten uit verscheivan Value Engineering is binnen ARCADIS dende disciplines vormen een cruciaal het begrip “Green Value Management” beonderdeel van Value Engineering. Door dacht. Hiermee wordt benadrukt dat Vahet bundelen van de kennis en ervaring lue Engineering alleen leidt tot “more paaltesten enniet all-roUnd van deze specialisten en deze te combinevalue for money” maar ook tot meer duurgeotechnische ren met functionele analyse en creatieve zame oplossingen.advisering brainstormtechnieken worden niet zelden bijzondere en doeltreffende alternatieven Nog krachtiger wordt het als duurzaamontwikkeld die ver af staan van de voor de heidspecialisten, zo mogelijk met verhand liggende oplossing. Een mooi voorstand van EVR-analyses, worden betrokSondeerbuizenschroever: beeld is het principe van “beter benutten” ken in een Value Team. De inbreng van gemakkelijk, snel en Al ruim 42 jaar is A.P. van den Berg de innovatieve en betrouwbare partner als het gaat om bodemonderzoekin de infrastructuur. deze expertise in de verschillende fasen apparatuur voor een slappe bodem. A.P. vanBijden Berg loopt voorop in het ontwikkelen en wereldwijd verantwoord geotechnisch dijkonderzoek in Nederland krijgt u te maken met de ergonomisch eisen die Deltares in opdracht van een Value Engineering studie kan vermarkten van nieuwe geavanceerde sondeeren monstersteeksystemen die uitblinken in betrouwbaarheid van Rijkswaterstaat in het “Protocol sonderen voor Su-bepaling” heeft vastgelegd. Vaakenisgebruiksgemak. het mogelijk een doorstromingser voor zorgen dat er projecten worden Van verscheidene landsondeersystemen tot multifunctioneel apparatuur voor het gebruik A.P. van den Berg heeft hiervoor twee conussen ontwikkeld: op zee tot van wel meter probleem te waterdieptes verhelpen door de4000 inzet vanen van uitgebreide servicepakketten tot digitale meetsystemen gerealiseerd die voldoen aan de definitie waarmee de bodemgegevens via een kabel•ofde lichtsignalen worden behoren 1+ conus, conform de eisen getransporteerd, van het protocolze met puntweerstand, waterspanning en kleef.commissie: dynamisch verkeersmanagement (DVM).optische van de beroemde Brundtland allemaal tot het leveringspakket van A.P. van dendijkconus, Berg. • de met ɑ-factor = 1 voor meting van alleenontwerp de puntweerstand. Met deze conus krijgt u & advies,voor second opinions, Een aantal kleine DVM-installaties met watde hoogst mogelijke nauwkeurigheid in de bepaling van Su. oplossingen de behoeften van het Veel aandacht wordthet geschonken aan dedoor arbeidsomstandigheden van de sondeermeester. Zo heeft A.P. van software (natuurlijk liefst gevoed heden zonder de behoeften van toekomdeskundigenonderzoek, monitoring, den Berg de sondeerbuizenschroever ontwikkeld, die in ieder sondeerapparaat kan worden geïntegreerd. Onze digitale Icone data acquisitietechnologie ligt aan de basis vangeneraties deze innovaties en wordt al doen! tien duurzaam opgewekte energie zoals zonstige geweld aan te Met de buizenschroever wordt het op- en afschroeven van de sondeerstreng efficiënter uitgevoerd. De heipredicties & intrilpredicties, jaar succesvol toegepast. Uitsluitend met een digitale conus kunt u in de praktijk voldoen aan de nepanelen) is soms nethet zomeest effectief alsrecht een in extra rijstrook buizenschroever komt tot zijn combinatie met of eeneen draadloos meetsysteem. Het doorrijkalibratie-eisen van het dijkenprotocol. onshore & offshore gen van de conuskabel behoort dan tot het verleden. Voor de sondeermeester betekent dit een aanzienlijke ongelijkvloerse kruising. De EVR scores van deze alternatieven *Zie bijvoorbeeld depaaltesten, Amerikaanse website: a d van de gewrichten. vermindering van de fysieke inspanning en het voorkomen van een r versnelde slijtage p id l o a zullen ver uit elkaar liggen en in het voordeel zijn van DVM. K Interesse? Neem contactinmet ons op! g www.fhwa.dot.gov/ve/ oad

UW partner voor

technologie voor dijkonderzoek The CPT Hoogstaande factory

l t Aandacht voor de arbeidsomstandigheden is voor alle betrokkenen van belang en is zijn investering t e sgroot d Y n a M iC n] oad [t o t 8 M dubbelsen t iC lwaard. t e s t in g tadwars

g Machinefabriek A.P. van Berg s t in t eden A.P. van den Ingenieursburo b.v. Postbus 68,Berg 8440 AB Heerenveen

Tel.: 0513 631355

Tel.: 0513 631 355 Fax: 0513 631212 Fax: 0513 631 212

Postbus 68, 8440 AB Heerenveen

APB CPT Ad Geotechniek Dijkonderzoek 216x138 03112016 try2.indd 1

w w w . a l l n a info@apvandenberg.nl m info@apvandenberg.nl ics.nl

www.apvandenberg.nl www.apvandenberg.nl

3-11-2016 11:54:45

OBjECT ORIENTEd ESTImATING

BESIX bouwt aan Voor kwaliteit hoeft u de//Nederland deur niet meer uit.

the planning phase, while reducing the effort that otherwise would be needed for MTO development. In that sense it is the missing link between the existing estimating methodologies (i.e. Cost Factor estimating and detailed calculations). It is important to ensure that the available cost database is built-up in line with the required metrics. Also the applied composites should match this method for fast estimating. Except for estimating, the CV can also be used for the validation of estimates and for benchmarking of a project.

“The object oriented estimating method is an added value during the planning phase.”

6 References

1. G3415–1 Een kwantiteitenbegroting aan de hand van de apparatenlijst, DACE Cost Engineering manual - Cost Engineers april 1989 (A quantitative estimate based on the equipment list). 2. Syllabus DACE Introduction Cost Engineering – Quantitative Tweede Coentunnel estimating methods, 2005, DACE. 3. Syllabus Factor Estimating, Cost Engineering Intensive, 2008, An important benefit of CV is that it helps to improve communiA.M.Utiliteitsbouw Jansen-Romijn. cation between discipline Civiele bouw engineers. Industriële bouw Maritieme bouw 4. Fundamentals of Factored Estimating for the process industry, Moreover it supports transparent fine tuning of your estimate in 2 day workshop by L. Dysert. order to derive to a well-founded solution. 5. met Recommended Practice Cost Estimate The object oriented estimating methodology shouldopererend give cost Een wereldwijd bouwbedrijf ruim 100 jaar ervaring in de 18R-97, civiele betonbouw, industriëleclassification bouw, en maritieme 1992 is BESIX actief in Nederland. Meebouwend aan de toekomst, – As applied in Engineering, Procurement, and engineers in the process industry anotherutiliteitsbouw perspective of how bouw. to Sindssystem met prestigieuze projecten als de Tweede Coentunnel, Parkeergarage Kruisplein, Landtunnel A2 Leidsche Rijn, Construction for the process industries, AACE. benefit from their historical project data. I hope cost engineers OV Terminal Utrecht CS, Maastoren, keersluis in Heumen en de sluisverlengingen in Born, Maasbracht en Heel. 6. A Guide to the Project Management Body of Knowledge will lookTrondheim different at their completed projects and recognize in 22 – 24 (PMBOK® Guide), Project Management Institute. K them all the possible metrics that could help them to make better Barendrecht +31 (0)180 64 19 90 estimates in the future. nederland@besix.com

WWW.BESIXNEDERLAND.COM

Hét vakblad op uw deurmat: een jaarabonnement kost e 19,50 Mail de uitgever: info@uitgeverijeducom.nl


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Bepaling van de invloed op de omgeving: theorie of praktijk? Inleiding Het bepalen van de invloed van grond- en funderingswerken op de omgeving is wellicht het moeilijkste aspect van de geotechniek. Dit is toe te schrijven aan het feit dat voor het bepalen van de invloed van de omgeving: -  de samenstelling en eigenschappen van de ondergrond niet alleen ter plaatse van de uit te voeren werken moet gekend zijn, maar ook voor het volledige gebied dat door de werken wordt beïnvloed; - de verspreiding van de invloed van bepaalde fenomenen, zoals grondwaterverlagingen, trillingen en vervormingen, alleen op betrouwbare wijze kan bepaald worden indien er gebruik kan gemaakt worden van mathematische modellen die op basis van eerder uitgevoerde metingen afdoend kunnen geijkt worden. Grondwaterverlagingen Halfweg de jaren ´70 is er in Vlaanderen nogal wat schade ontstaan door het zonder meer verlagen van het grondwaterpeil: - In Zeebrugge diende de geplande bouw van de Zeesluis in open bouwput te worden stopgezet omdat er vrij kort na het opstarten van de bemaling schade was ontstaan in Zeebrugge-Dorp en tot op ca 1km van de bouwplaats. De meeste woningen zijn er gefundeerd boven op de alluviale afzettingen en daardoor dus zettinggevoelig. - In Oostende werd het grondwaterpeil verlaagd voor de bouw van een waterzuiveringstation. Als gevolg daarvan zijn zettingen ontstaan in een aantal industriële gebouwen waarvan de structuur op palen gefundeerd was en de vloerplaat op volle grond was aangelegd. De werken werden gewoon verder gezet maar de rechtzaak i.v.m. de vergoeding van de opgetreden schade heeft meer dan twee decennia aangesleept.

De Zeesluis te Zeebrugge is uiteindelijk kunnen gebouwd worden mits het aanbrengen van schermwanden en het toepassen van een uitgebreide retourbemaling. Omdat niet alle schermwanden tot in een weinig doorlatende laag reikten, werd voorzien in een gedetailleerde opvolging van: -  de samenstelling van de ondergrond door alle pomp- en retourputten uit te voeren door middel van zuigboren i.p.v. spoelboren; - het aanbrengen van een groot aantal peilfilters die dagelijks werden opgemeten; - het systematisch opvolgen van de grondwaterverlaging met analytische methodes op basis van de formule van De Glee. Bij het uitvoeren van grote grondwaterverlaging blijft het opvolgen van de verlaging van het grondwater door middel van een uitgebreid net van peilfilters essentieel, omdat de gegevens van deze peilfilters moeten toelaten om: -  beter inzicht te verkrijgen betreffende de

Em. Prof ir Jan Maertens Jan Maertens BVBA

samenstelling van de ondergrond en de efficiëntie van afdichtende lagen en schermwanden; - de berekeningen uitgevoerd met mathematische modellen te ijken en aldus betere voorspellingen te maken voor nog verder te verwachten invloeden op de omgeving. Trillingen Doordat de mens gevoeliger is voor trillingen dan constructies zullen trillingen altijd voer voor discussie blijven. In dat verband verwijs ik nog graag naar het verhaal dat Prof. De Beer in de tijd dikwijls verteld heeft. Eind van de jaren ´60 werden te Oudenaarde damplanken geheid langsheen de Schelde. De pastoor van een kerk, die zich op een paar honderd meter van de werken bevond, was ervan overtuigd dat er door de werken scheuren in zijn Figuur 1 - Bouwput Brussel waar de grond verticaal langsheen een ondiepe fundering werd ontgraven

Deze problemen hebben er toe geleid dat men meer aandacht is gaan besteden aan de mogelijke gevolgen van grondwaterverlagingen.

40

GEOTECHNIEK - December 2017


Samenvatting

Bij de bepaling van de invloed op de omgeving moet altijd met zeer veel elementen rekening worden gehouden. Het gevolg daarvan is dat het nooit mogelijk zal zijn om de invloed op de omgeving volledig te voorspellen. De voorspelling van de invloed op de omgeving zal evenwel des te nauwkeuriger zijn naarmate er vooraf meer informatie werd verzameld en

kerk waren ontstaan. Hij sprak daarover het opdrachtgevend Bestuur aan en die vroegen aan het toenmalig Rijksinstituut voor Grondmechanica om trillingsmetingen uit te voeren. Bij het uitvoeren van de metingen werd tijdens het heien van de damplanken een verhoogd trillingsniveau vastgesteld. Toen plots de klokken begonnen te luiden werd evenwel een nog veel hoger trillingsniveau gemeten.

Dit voorbeeld geeft zeer duidelijk aan dat trillingsmetingen nooit alleen op basis van normen en regels kunnen geïnterpreteerd worden en dat er altijd moet gekeken worden naar een bredere context. Bij Smet Boring werden regelmatig grindpalen uitgevoerd langsheen bestaande constructies, ook ondiep gefundeerde. De trillingen die daarbij optraden waren zeer groot en gaven dikwijls aanleiding tot klachten maar zelden tot schade. De meeste schadeclaims hadden betrekking op glazen en versieringen die door de trillingen uit een kast gevallen waren en die altijd zeer waardevol of duur bleken te zijn. Slechts in een zeer beperkt aantal gevallen konden er scheuren worden vastgesteld. Deze scheuren waren dan nagenoeg altijd het gevolg van de zettingen teweeggebracht door de verdichting van losgepakte zanden die zich onder het aanzetpeil van de ondiepe funderingen bevonden. Werken naast bestaande constructies Door het uitvoeren van werken naast bestaande constructies ontstaan er altijd spanningswijzigingen en dus ook vervormingen. Het ontstaan van schade aan belendingen of in de omgeving van uitgevoerde werken levert regelmatig aanleiding op tot discussies omdat: - er bijna nooit exact geweten is in welke toe-

stand de constructie zich bevond vóór de aanvang van de werken; - er zelden geweten is welke activiteit er juist aanleiding gegeven heeft tot de schade; -  schadeleiders altijd veel gevoeliger zijn voor schade aangericht door derden, dan bvb. voor schade die bij de uitvoering van eigen werken ontstaat; - sommige constructies “voorbestemd” zijn voor schade, d.w.z. dat funderingen niet volgens de regels van de kunst zijn uitgevoerd. -  verzekeringsmaatschappijen niet langer geneigd zijn om alle schade zomaar te vergoeden Bij de uitvoering van werken naast bestaande funderingen zou altijd een zeer duidelijk onderscheid moeten gemaakt worden tussen het risico op architecturale schade en het risico op instabiliteit. Zo werd ik een aantal jaren geleden gevraagd om tussen te komen op een werf in Brussel, waar een aannemer de grond over een hoogte van ca. 1m verticaal had afgegraven langsheen een ondiepe fundering, zoals te zien is op foto 1. De grond bestond uit droge leem, die vrij hard was en de aannemer was zich daardoor van geen kwaad bewust. Het naastgelegen gebouw telde 4 niveaus met een apotheek op de begane grond. Na gedreigd te hebben om het naastgelegen gebouw, met de hulp van de Burgemeester, te laten ontruimen, heb ik de aannemer er kunnen toe bewegen om tegenaan de fundering een massief in gestabiliseerd zand aan te brengen. Eerst veel later ben ik mij ervan bewust geworden dat ik onmiddellijk het naastgelegen gebouw had moeten doen ontruimen en daarvoor indien nodig de politie had moeten inschakelen. De gevolgen waren immers niet te overzien geweest indien de grond onder de funderingen het plots zou hebben begeven en het gebouw was ingestort. Daaruit heb ik geleerd dat we als ingenieurs te veel zijn opgeleid om oplossingen te zoeken, daar waar de veiligheid altijd zou moeten primeren. Communicatie Bij de schadegevallen die zijn opgetreden bij diep-

41

GEOTECHNIEK - December 2017

Figuur 2 - Verband tussen kennis en schrik

wanden te Tielt, Vorst en Amsterdam, is telkens gebleken dat de aanwezigheid van anomalieën gekend was. De omtrent deze anomalieën gevoerde communicatie was telkens niet eenduidig. Een mogelijke verklaring daarvoor is dat ingenieurs te veel opgeleid zijn om problemen op te lossen en om als maar meer kennis te verwerven. Het ontgaat hen even wel dat daardoor ook de schrik toeneemt en het moeilijker wordt om te communiceren en om beslissingen te nemen. Het fenomeen dat zich voordoet is schematisch weergegeven in figuur 1 die het verband weergeeft tussen de kennis en de schrik. Wanneer er zich problemen voordoen moet meestal gecommuniceerd worden met personen met een zeer beperkte kennis die ook veel schrik hebben. De grafiek geeft aan dat het in dergelijke gevallen aangewezen is om de communicatie te laten verlopen via personen met een bredere kennis, bvb. project managers. Maatschappelijk betrokkenheid Geotechnici komen zelfden of nooit tussen in het sociaal debat dat voorafgaat aan het ontwerp en de uitvoering van grote projecten. Door hun kennis van de ondergrond en de aan bepaalde uitvoeringsmethodes verbonden risico’s zijn geotechnici nochtans zeer goed geplaatst om aan het sociaal debat deel te nemen. De voorwaarde daartoe is dan wel dat de informatie op een voor iedereen toegankelijke wijze verstrekt wordt.

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Het gevolg was dat de pastoor voor de keus werd gesteld: - ofwel stoppen met damplanken heien en ook stoppen met het luiden van de klokken; - ofwel verder heien en verder klokken luiden. De pastoor heeft onmiddellijk voor het laatste gekozen.

er tijdens de uitvoering van de werken degelijk wordt gemonitord. De resultaten van de uitgevoerde metingen moeten dan wel systematisch verwerkt en geïnterpreteerd worden. Van belang is ook dat er, zowel op de werf als naar de omgeving toe, duidelijk gecommuniceerd wordt.


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

De nieuwe SBR richtlijn A ‘Trillingen: Schade aan Bouwwerken‘

Figuur 1 - Verdeling van projecten in database naar trillingsbron

Inleiding Door de Stichting Bouw Research (SBR) zijn in 1993 voor het eerst richtlijnen (SBR Richtlijn 1, 2 en 3) uitgegeven waarin aanwijzingen zijn gegeven voor het meten en beoordelen van trillingen. Deze richtlijnen waren respectievelijk gericht op schade aan gebouwen, hinder voor personen en effecten voor apparatuur. In 2002 zijn deze richtlijnen alle gereviseerd, en hernoemd naar SBR Richtlijn A, B en C; herdrukt in 2006 en 2010. Rond 2011 is een inventarisatie uitgevoerd onder gebruikers van SBR Richtlijn A, op basis waarvan een projectplan voor herziening is opgesteld. Dankzij financiële bijdragen van verschillende marktpartijen en fondsen, wordt eind 2017 de herziening van SBR Richtlijn A gepubliceerd. De richtlijnen B en C zijn geen onderdeel van deze revisie. In dit artikel wordt ingegaan op de belangrijkste resultaten van het uitgevoerd werk en hoe dit zijn weg vindt in de nieuwe SBR Richtlijn A. Uitgevoerde activiteiten Er zijn in het kader van de herziening 4 activiteiten opgepakt: (1)  Toelichten van de relatie tussen trillingsniveaus en de kans op schade; (2)  Opstellen van een objectieve bepalingsmethode voor trillingsgevoeligheid; (3)  Nadere beschouwing van de grenswaarde voor trillingsgevoelige funderingen; (4)  Redactionele aanpassingen, inclusief het toevoegen van toelichtende teksten. Deze activiteiten zijn onderling afgestemd in een kleine werkgroep en begeleid door de leden van de commissie. Relatie tussen trillingsniveaus en kans op schade. In de vorige versie van de SBR Richtlijn A (2002) kon worden gelezen: “De kans op schade is aanvaardbaar klein (< 1%) als Vd kleiner is dan Vr.” Er is dus altijd een (kleine) kans op schade als aan de grenswaarde wordt voldaan. De richtlijn doet geen uitspraken over de kans op schade bij

Dr.ir. C.P.W. (Chris) Geurts TNO, Senior Scientist / Voorzitter SBRCURnet commissie 1445 “herziening Trillingsrichtlijn deel A”

overschrijden van de grenswaarden. Vanuit de markt is aangegeven dat men een idee wil hebben hoeveel deze kans toeneemt als de grenswaarde (enigszins) wordt overschreden. Deze vraagstelling is binnen de werkgroep door de werkgroep opgepakt met de volgende deelactiviteiten: (1) Uitvoeren van een literatuuronderzoek. (2) Analyse van praktijkdata en ervaringen van de commissieleden. (3)  Numerieke simulaties, geanalyseerd met toepassing van probabilistische technieken. Op basis van literatuuronderzoek bleek dat er weinig bekend is over de relatie tussen optredende trillingen in een gebouw versus kans op schade. Ook recente versies van buitenlandse normen (zoals DIN 4150 en ISO 4866) geven geen inzicht in de relatie tussen trillingsniveaus en schadekansen. Onderzoek naar effecten van aardbevingen, waarin zogeheten fragility curves worden afgeleid richt zich doorgaans op veel verder gaande schadebeelden, zoals doorgaande scheuren, verschilverplaatsingen van gebouwonderdelen of gedeeltelijke instorting van gebouwonderdelen. De SBR richtlijn richt zich

42

GEOTECHNIEK - December 2017

Figuur 2 - Verdeling projecten in database naar waarneming van schade

op het voorkomen van schade, dan is initiatie van scheuren in pleisterwerk of metselwerk het maatgevende mechanisme. De commissieleden is ook gevraagd informatie uit trillingsmetingen en bouwkundige opnames in te brengen. Daartoe is door de werkgroep een eenvoudige vragenlijst opgesteld. Gevraagd is


Samenvatting

Trillingen kunnen een oorzaak zijn voor schade aan bouwwerken. SBR Richtlijn A geeft methoden voor het meten en beoordelen van trillingen, met het doel schade aan bouwwerken te voorkomen. Deze richtlijn A is in 2017 herzien en opnieuw uitgebracht. De belangrijkste veranderingen betreffen (1) de nadere specificatie van de kans op schade bij overschrijding

van de grenswaarden, (2) herziene formulering van de grenswaarden voor trillingsgevoelige funderingen, (3) een nieuwe methode om de bouwkundige staat te bepalen. Daarnaast is de tekst voorzien van uitgebreide toelichtingen op aspecten die in de praktijk tot discussie en vragen leidden.

Figuur 3 - Verdeling van data in database naar type gebouw

In de richtlijn is op basis van figuur 5 en parallel uitgevoerde numerieke simulaties een indicatie gegeven van de kans op schade bij overschrijden van de grenswaarden, zie tabel 1. Figuur 4 - Verdeling van data in database naar trillingniveau en waargenomen schade

Aanpassing in de categorie-indeling In de richtlijn (versie 2002) moet voor metselwerk gebouwen aangegeven worden of deze in goede (categorie 2) dan wel slechte (categorie 3) staat verkeren. Dit leidt in de praktijk tot veel discussie en onduidelijkheid. Daarnaast zijn monumenten afzonderlijk benoemd (als categorie 3) zonder helder te definiëren wat daaronder wordt verstaan. Door de commissie is besloten om gebouwcategorie 3 te laten vervallen en een veiligheidsfactor in te voeren voor monumenten en voor trillingsgevoelige gebouwen. Voor moTabel 1 - Kans op schade bij overschrijden van de grenswaarde.

43

GEOTECHNIEK - December 2017

Factor op grenswaarde

Ordegrootte kans op schade

1 x grenswaarde (Vd/Vr = 1)

Ongeveer 1 %

1,2

Ongeveer 3%

1,5

Ongeveer 5%

2

Ongeveer 10%

3

Ongeveer 30%

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

naar zowel projecten mét als zonder schade. Er zijn 360 projecten aangedragen waarvan een aantal statistieken is weergegeven in figuren 1 tot en met 4. Ondanks de specifieke vraag om projecten met een duidelijke relatie tussen trillingsniveaus en wel of geen schade, was bij 60% van de aangedragen projecten ‘onbekend’ ingevuld. In de uitwerking van de data is aangenomen dat dit projecten betreft waar geen schade geclaimd is en dus ook geen schade is opgetreden. Deze database heeft een indicatie van de empirische kans op schade opgeleverd, gegeven in figuur 5. Indien de trillingssterkte overeenkomt met de grenswaarde (Vd/Vr = 1) is de kans ongeveer 1%. Neemt de trillingssterkte toe, dan neemt de kans op schade snel toe. Dit geeft aan dat een hogere grenswaarde niet aan de orde is in deze herziening.


Figuur 5 - Indicatie van kans op schade bij verschillende trillingssterktes op basis van de empirische gegevens

lingsgevoelig aangemerkt en dient een veiligheidsfactor op de grenswaarde te worden toegepast. Deze checklist is nu toegevoegd aan de nieuwe SBR Richtlijn.

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Trillingsgevoelige funderingen Naar aanleiding van een artikel in Geotechniek van juli 2012 is door Deltares nader onderzoek gedaan naar de invloed van trillingen op de kans op het ontstaan van lokale zettingen. Dit onderzoek heeft uiteindelijk geleid tot een aanpassing van de eis, die nu deels uit een versnellingseis bestaat (amax mag niet groter zijn dan 1 m/s2) en deels uit een snelheidseis, die onafhankelijk is van de frequentie maar afhangt van de laagdikte van de bodem onder het gebouw. Als er geen gegevens over de laagdikte bekend zijn dan leidt dat tot een relatief strenge eis. Nader grondonderzoek kan leiden tot een minder strenge eis.

TOELICHTING Per trillingssnelheid is een percentage ‘ja er is schade’ bepaald. Daarnaast is op basis van de trillingsbron en het type gebouw de verhouding (Vd/Vr) bepaald. Na deze bewerking is de grafiek afgeleid. Als Vd/Vr ≤ 1, dan wordt voldaan aan het criterium in de richtlijn. Figuur 6 - Overzicht van de grenswaarden in de nieuwe SBR Richtlijn A : 2017

Overzicht nieuwe grenswaarden Een overzicht van de karakteristieke waarden voor de grenswaarden in de nieuwe richtlijn is geïllustreerd in figuur 6. De versnellingseis voor funderingen is ten behoeve van deze figuur omgerekend in de trillingssnelheid. In het gebruik van de grafiek dienen de waarden te worden vermenigvuldigd met de van toepassing zijnde veiligheidsfactoren, welke per project moeten worden bepaald. De Nieuwe SBR richtlijn A De vorm van de nieuwe richtlijn wijkt af van de vorige versies. Er komt namelijk geen papieren versie maar alleen een digitale versie. Toelichtingen op de tekst zijn door middel van hyperlinks bereikbaar. Op deze wijze verwacht de commissie dat de richtlijn beter leesbaar is en daarmee beter bruikbaar wordt voor alle belanghebbenden. De achtergrondrapportages van de uitgevoerde onderzoeken worden openbaar beschikbaar gesteld. Dankwoord De herziening van de SBR Richtlijn A is mogelijk gemaakt door financiële bijdragen van TKI Deltatechnologie, Stichting FCK-CT, Rijkswaterstaat, ProRail, Waternet, de Gemeente Rotterdam, het HWBP en de leden van de commissie.

numenten wordt in de nieuwe richtlijn expliciet verwezen naar monumentenlijsten. Om vast te stellen of een gebouw trillingsgevoelig is, is een checklist ontwikkeld waarmee op basis van objectieve criteria het gebouw kan worden ingedeeld. Op basis van uiterlijke kenmerken wordt

bepaald of er een oorzaak is (of is geweest), die reden is om trillingsgevoeligheid te veronderstellen. Dit betreft in de meeste gevallen reeds aanwezige scheurvorming en/of scheefstanden. Als een van de beschreven kenmerken in de checklist aanwezig is, wordt een pand als tril-

44

GEOTECHNIEK - December 2017

Referenties “SBR A richtlijn niet eenduidig voor trillingsgevoelige funderingen“ Rob Van der Salm, Paul Hölscher, Albert-Jan Snethlage, Geotechniek, juli 2012, pg 8-11


OP ZOEK NAAR AFWISSELING EN TECHNISCHE UITDAGINGEN?

JOIN TEAM FUGRO Fugro biedt een veelzijdige baan met uitgebreide mogelijkheden in deskundige teams en uitdagende projecten. Fugro zoekt: Medior Adviseur Geo-Consultancy ■ Junior Adviseur Geo-Consultancy ■ Junior Adviseur Waterbouw ■

GEODESIE OPLOSSINGEN Ad_JOIN_TEAM_FUGRO_210x148.indd 1

30-06-17 17:28

WITH YOU ALL THE WAY

PLANNING > SURVEY > DESIGN > LAYOUT > EXECUTION > INSPECTION Elk type project, elke bedrijfsomvang, elke toepassing - Wij bieden een volledig programma met zeer nauwkeurige meeten positioneringsoplossingen die aan al uw behoeften voldoen. Ervaar net als andere professionals zelf onze technologie. topconpositioning.nl

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Fugro NL Land B.V. vacatures@fugro.nl www.fugro.com/careers


Continue doorlatendheidsprofielen uit sonderingen toegepast

Figuur 1 - Heterogeniteit van de bodem zorgt voor doorlatendheidsvariatie

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Met continue doorlatendheidsprofielen op basis van de Hydraulic Profiling Tool (HPT) en Mini-pompproef (MPT) kan fors worden bespaard in het geotechnisch ontwerp. Dit artikel geeft een overzicht van enkele besparingskansen die eenvoudig realiseerbaar zijn.

M.Sc. B.I.Y.A. (Barbara) Snacken Senior Consultant Hydrologie Fugro NL Land

ir. G.R.P. (Gert-Ruben) van Goor Senior Projectmanager Waterbouw Fugro NL Land

Wat is de HPT en MPT? Continue doorlatendheidsprofielen: HPT/MPT techniek

Vanwege de beperkingen van traditionele methoden om de doorlatendheid van de ondergrond te bepalen, is de Hydraulic Profiling Tool (HPT) in combinatie met de Mini-Pompproef (MPT) ontwikkeld. Eerder is in ditzelfde blad (Geotechniek, augustus 2017) ingegaan op de werking van deze gecombineerde techniek waarbij de resultaten zijn vergeleken met traditionele methoden voor doorlatendheidsbepaling. In dit artikel wat voor u ligt zijn diverse projecten beschreven waarin toepassing van de HPT en MPT is ingezet.

onder de dijk er uit ziet is onder meer afhankelijk van het doorlaatvermogen van het zandpakket. Om het risico op falen van de dijk als gevolg van piping realistisch te kunnen beoordelen en om een veilig en reëel versterkingsontwerp te kunnen maken is het van belang om inzicht te hebben in de grondwaterstroming.

Door gebruik te maken van HPT en MPT is het mogelijk om, tegelijkertijd met het uitvoeren van een traditionele sondering, een continu profiel van de doorlatendheid over de diepte te verkrijgen. Tijdens een HPT sondering wordt water met een constant debiet in de bodem geïnjecteerd, de drukrespons van de bodem wordt met een ingebouwde druksensor geregistreerd en de verhouding tussen het debiet (Q) en druk (P) geeft een beeld van de relatieve doorlatendheid (Q/P). Met het HPT systeem is het tevens mogelijk in-situ de absolute doorlatendheid te meten middels minipompproeven (MPT). Hierbij wordt op één of meerdere dieptes de stijghoogterespons van de bodem op een stapsgewijze debietverhoging gemeten. Combinatie van het relatieve doorlatendheidsprofiel op basis van de HPT en de absolute doorlatendheid gemeten met een MPT, levert een continu doorlatendheidsprofiel van de ondergrond op. De techniek is met name geschikt voor het bepalen van de doorlatendheid van zand en grovere ondergronden (ca. 0,1 – 150 m/d) en geeft om de 2 cm een doorlatendheid over de volledige sondeerdiepte.

Forse besparing versterkingsontwerp waterkering met HPT en MPT Waterkeringen in Nederland worden met regelmaat beoordeeld op hoogte en sterkte. Bij een onvoldoende score worden deze afgekeurd en komen zij op de lijst om versterkt te worden. Eén van de mechanismen die het waterkerend vermogen van een dijk kan ondermijnen is piping: een terugschrijdend erosieproces in het zand direct onder de dijk. De motor achter dit proces is de grondwaterstroming onder de dijk door. Hoe sterk deze stroming is en hoe het drukverloop

Een lastig punt daarbij is dat de vigerende beoordelingsregel om het pipingrisico vast te stellen gestoeld is op de onrealistische aanname van één volledig homogeen en volledig isotroop watervoerend pakket. Niet zelden wordt deze beoordelingsregel blind toegepast en resulteert deze vervolgens in ongeloofwaardige uitkomsten die niet aansluiten bij de ervaring. Dit is ten minste ten dele terug te voeren het feit dat geen rekening wordt gehouden met meerlaags systemen in de grondwaterstroming. In het kader van de Projectoverstijgende ver-

kenning Piping (POV-P, onderdeel van het Hoogwaterbeschermingsprogramma) is in een samenwerking tussen waterschap Aa en Maas, Deltares en Fugro onderzoek uitgevoerd naar de toepassing van de HPT/MPT techniek en de vertaling van deze data naar de beoordelingsregel. Op basis van de continue doorlatendheidsprofielen uit het sondeeronderzoek is een stromingsmodel opgesteld waarin de doorlatendheidsvariatie is opgenomen. Bij de ‘stan-

Grondwater en de stroming daarvan bepaalt in grote mate de omvang van het (geotechnisch) ontwerp en de uitvoering. De huidige adviespraktijk leunt nog vooral op traditionele methoden waarbij de doorlatendheid op slechts één of enkele puntlocaties wordt gemeten. Deze metingen worden vervolgens vaak toegepast in een grove schematisatie van de ondergrond in geïdealiseerde homogene en isotrope pakketten. Nauwkeurig inzicht in de doorlatendheidsvariatie van de ondergrond kan veel optimalisatieruimte bieden. De HPT en MPT geeft de mogelijkheid deze ruimte te benutten.

46

GEOTECHNIEK - December 2017


Samenvatting

Nauwkeurig inzicht in de doorlatendheidsvariatie van de ondergrond kan veel optimalisatieruimte bieden in het geotechnisch ontwerp. De gecombineerde sondeertechniek op basis van de Hydraulic Profiling Tool (HPT) en mini-pompproeven (MPT) maakt het mogelijk deze ruimte te benutten. De HPT-MPT techniek kan tegelijkertijd met standaard sondeerwerk wor-

den ingezet waarbij water in de bodem wordt geïnjecteerd en de druksrespons van de bodem in-situ wordt gemeten. De techniek geeft een nauwkeurig en continu doorlatendheidsprofiel van de ondergrond. Het artikel beschrijft een aantal ontwerpprojecten waarin de HPT-MPT sondeertechniek succesvol is ingezet.

Figuur 2 - CPTU en HPT resultaten havengebied Antwerpen. Rood omkaderd glauconiet houdende zanden.

Dergelijke verschillen hebben forse besparingen op landaankoop en grondwerk tot gevolg en bieden de mogelijkheid een minder streng beheer op de uiterwaard te voeren. Ook hoeft er minders snel naar onderhoudsintensieve en minder duurzame oplossingen te worden gezocht, zoals pompen of kwelschermen. En in een aantal gevallen kan een onterecht afgekeurde dijk alsnog worden goedgekeurd op piping. Zo kunnen honderdduizenden tot miljoenen euro’s per kilometer dijk worden bespaard. Het enige wat hier-

voor nodig is zijn HPT/(A)MPT sonderingen en een geschikt numeriek grondwatermodel, zoals DGeo-Flow of Plaxis. Slimmer ontwerp in Havengebied van Antwerpen Voor de uitbreiding van een bedrijf in de Antwerpse haven was een ontwerp van funderingsen damwandconstructies en uitvoeringsmaatregelen, waaronder de bronnering, nodig. Vooraf was bekend dat glauconiet houdende zanden in de ondergrond aanwezig waren, en dat dit voor het ontwerp een risico vormde. Voor de uitbreiding van een industriële site in de Antwerpse haven is Fugro gevraagd het geotechnisch ontwerp te verzorgen. Dit betrof onder meer het ontwerp van de funderings- en damwandconstructies als ook de bronnering. Op basis van gebiedskennis is vooraf rekening gehouden met de aanwezigheid van glauconiet houdende zanden in de ondergrond en het mogelijke risico hiervan op het (geotechnische) ontwerp onderkend. Glauconiet houdende zanden zijn mariene afzettingen bestaande uit kwartszand met groenige glauconiet korrels erin. Deze

47

GEOTECHNIEK - December 2017

glauconietkorrels bestaan uit o.a. kleimineralen, mica’s en veldspaten en hebben als eigenschap dat deze een lage weerstand hebben voor mechanische vervorming en makkelijk verbrijzelen. Bij het verbrijzelen komen de kleimineralen vrij waardoor de draagkracht van de bodem en doorlaatvermogen van de bodem veranderd. De mate waarin dit optreedt is afhankelijk van het percentage glauconiet. Via zeefanalyse en CPT’s worden deze glauconiet houdende zanden vaak geclassificeerd als zand waardoor het risico dat deze zanden in het ontwerp vormen vaak over het hoofd worden gezien. De HPT/MPT techniek is binnen dit project gecombineerd met traditioneel geotechnisch bodemonderzoek. De HPT/MPT sonderingen stelden de ontwerpers in staat het glauconiet houdende zand op te sporenen de dieptes hiervan precies te bepalen. De doorlatendheid van deze zanden week namelijk significant af, terwijl het sondeerbeeld een gewone zandlaag uitwees (zie figuur 2). Op basis van de HPT-sonderingen in Antwerpen

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

daard ontwerpmethode’, op basis van archiefgegevens of korrelverdelingen, volgt dat op de projectlocatie een pipingberm van zo’n 75 m gerealiseerd zou moeten worden, bij de gelaagde variant beperkt dit zich tot ca. 35 m. Wanneer rekening zou worden gehouden met het verschil in horizontale en verticale doorlatendheid, oftewel anisotropie, zou de bermlengte slechts 15 m bedragen. Om deze reden wordt op dit moment in overleg met waterbeheerders nagedacht over een pilot voor het uitvoeren van anisotrope mini-pompproeven met de HPT: de A-MPT.


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

konden de geohydrologische parameterwaarden uit het eerder opgestelde bemalingsadvies naar beneden toe worden bijgesteld. Hierdoor was een lager onttrekkingsdebiet nodig en daarmee een kleinere bemalingsinstallatie dan op voorhand was bepaald, waardoor kosten werden bespaard. Een lager debiet betekend ook minder impact op de omgeving waarmee het risico op omgevingsbeïnvloeding en de noodzaak voor uitgebreide monitoring afneemt. Een greep uit overige toepassingen De continue doorlatendheidsprofielen op basis van de HPT en MPT techniek kan voordelen bieden in tal van projecten waar grondwaterstroming een rol speelt of additionele parameters benodigd zijn voor een gedetailleerde classificatie. In de afgelopen jaren is de HPT en MPT succesvol ingezet bij de advisering rondom de volgende vraagstukken: - Bronneringen Denk hierbij aan de optimalisatie van bemalingsinstallaties en bronontwerp. - Infiltratievoorzieningen (regenwater) HPT resultaten zijn reeds ingezet geweest in diverse projecten in Duitsland en Nederland naar het DSI-retourbemalingssysteem waarbij gebruik gemaakt wordt van preferente stroombanen om gericht (grond)water te injecteren in de bodem. -  Detecteren van preferente stroombanen binnen pakketten (o.a. voor DSI, gel laag injectie, saneringen) Detectie van optimale injectielagen en technische aandachtspunten voor bv. de toepassing van en installatie van waterremmende waterglasinjectielagen voor bouwprojecten en/of injectieschermen voor de beheersing van bodemverontreinigingen. - Verspreiding/sanering van verontreinigingen (i.c.m. MIP-conus) Door het gecombineerd opsporen van verontreinigingen (MIP) en inzicht in de geohydrologische eigenschappen van de bodem (HPT) worden potentiele migratiewegen van verontreinigingen en injectiezones voor saneringsmateriaal geïdentificeerd. - Dijksterktemodellering Naast piping biedt de HPT/MPT techniek ook voordelen bij stabiliteitsvraagstukken. Zo kan het stijghoogteverloop onder de dijk voor extreme situaties nauwkeurig in beeld worden gebracht. - Zoutwater intrusie / zoet-zout Net als bij verontreinigingsvraagstukken kan inzicht worden gekregen in de voorkeurswegen en snelheid waarin zoutwater intrusie optreedt en kunnen optimale beheersings-

Figuur 3 - 3D ondergrondmodellering o.b.v. HPT/MPT techniek geeft inzicht in doorlatendheidsvariatie

plannen worden ontworpen en geïnstalleerd. - 2D / 3D grondwatermodellering, zie bijvoorbeeld figuur 3  Zo kunnen lokale en regionale grondwatermodellen kunnen nauwkeurig worden opgezet en gevalideerd op basis van de HPT/ MPT-resultaten. - Karakterisering ondergrond  Doorlatendheidskarakteristieken van de ondergrond kunnen ontwerpers meer inzicht geven in de bodemopbouw en daarmee projectrisico’s zoals bij de detectie van het glauconiet houdend zand. - Optimalisatie van monitoringsplannen Mede op basis van de doorlatendheidskarakteristieken van de ondergrond kunnen kritieke locaties en dieptes a priori worden vastgesteld en monitoringsplannen daarop worden afgestemd.

48

GEOTECHNIEK - December 2017

Anisotrope MPT Zoals hiervoor aangegeven is er vaak een groot gat tussen de rekenmodellen en de praktijk buiten. Dit vindt zijn oorsprong in gelaagdheid van zandlagen. Dit gaat echter niet alleen om grootschalige lagen van meerdere meters dikte (macro- en mesoschaal), maar ook om hele dunnen zandlaagjes (microschaal). Met name deze laatste gelaagdheid vertaalt zich vaak in anisotropie: een groot verschil tussen de horizontale en verticale doorlatendheid. Er is een doorontwikkeling van de HPT/MPT techniek beschikbaar, de A-MPT (anisotrope mini-pompproef) waarmee dit effect gemeten kan worden. Dit is voor zover bekend de enige techniek op dit moment waarmee eenvoudig en relatief goedkoop de anisotropie in-situ gemeten kan worden. Op dit moment wordt nagedacht over pilotlocaties voor het uittesten van deze techniek.


Dr. Ir. Pieter Jan Haest Projectleider; Adviesbureau inzake Grondwatertechnieken (AGT n.v.) & Research Fellow; KU Leuven Afdeling Geologie

Ir. Yves Meyus Senior projectleider; Adviesbureau inzake Grondwatertechnieken (AGT n.v.)

Het gebruik van beschikbare data voor de evaluatie van bemalingsprojecten

Studiegebied en bemalingsproblematiek Figuur 1 toont de gemeente Sint-Truiden

Ir. Jos Van Steenwinkel Gedelegeerd bestuurder; Adviesbureau inzake Grondwatertechnieken (AGT n.v.)

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

De toepassing werd ontwikkeld als leidraad voor een studie die de bemalingsproblematiek op het grondgebied van de gemeente Sint-Truiden behandelt. Momenteel wordt onderzocht welke data aanvullend kunnen opgenomen worden om een generieke toepassing te krijgen, dan wel dat er steeds hydrogeologische inzichten moeten verworven worden voor locatie-specifieke problemen.

Ir. Marleen Van Damme DOV-coördinator; Departement Omgeving, Vlaams Planbureau voor Omgeving

Figuur 1 - Het grondgebied van de gemeente Sint-Truiden met een weergave van de topografie in meter TAW en de hydrogeologische modellagen in de ondergrond volgens de HCOV code voor een west-oost transect in het midden van het studiegebied.

Inleiding Het belang van omgevingsvariabelen op civieltechnische projecten wordt in Vlaanderen weerspiegeld in de nieuwe omgevingsvergunning. Deze verenigt en vervangt de vroegere stedenbouwkundige vergunning, de milieuvergunning, de verkavelingsvergunning en de meldingsplicht. Er wordt sterk ingezet op toenemende digitalisatie met de ingebruikname van het omgevingsloket: een digitaal platform waar aanvragen moeten ingeladen worden [on-line: http://www.milieuinfo.be/web/omgevingsloket/digitaalloket/home]. In dit digitaal platform kan men ook een richtinggevende omgevingscheck uitvoeren, i.e. nagaan welke voorschriften er gelden in de omgeving waar de werken uitgevoerd zullen worden. AGT n.v. heeft een toepassing uitgewerkt die beschikbare hydrogeologische gegevens koppelt aan verkregen inzichten om tot beslisregels te komen voor de evaluatie van bemalingsprojecten. Deze beslisregels kunnen het beleid of andere actoren ondersteunen in de evaluatie van nieuwe projecten. Het concept van deze toepassing sluit aan op de omgevingscheck die reeds bestaat in het omgevingsloket.

M.Sc. Wouter Vienne Geoloog; Adviesbureau inzake Grondwatertechnieken (AGT n.v.)

met aanduiding van de topografie, in meter boven zeeniveau (mTAW). Het reliëf varieert van golvend in het noorden tot sterk doorsneden asymmetrische rivierdalen in het zuiden. De riviervalleien werden uitgesneden in de ijstijden en weer opgevuld met jonge alluviale afzettingen. Ze omvatten de huidige waterlopen en hebben dito ondiep grondwater. De alluviale afzettingen bestaan uit slecht geconsolideerde, fijnkorrelige materialen en worden bijgevolg gekenmerkt door een zeer lage conusweerstand bij sonderingen en een hoge zettingsgevoeligheid. Bovendien kan op de randen van de rivierdalen de zettingsgevoeligheid van de ondergrond op korte afstand

49

GEOTECHNIEK - December 2017

sterk veranderen en zo aanleiding geven tot differentiële zettingen bij een grondwaterverlaging door bemaling. De vereiste bemalingstechniek, het bemalingsdebiet en de invloedstraal van een bemaling zijn afhankelijk van de lokale hydrogeologie van de ondergrond. Drie belangrijke hydrogeologische factoren zijn de doorlatendheid, de dikte en het gespannen karakter van de watervoerende laag. De watervoerende lagen in Vlaanderen worden ingedeeld volgens de Hydrogeologische Codering van de Ondergrond in Vlaanderen (HCOV). Onder de quartaire afzettingen komen in Sint-Tui-


Samenvatting

Het belang van omgevingsvariabelen op civieltechnische projecten wordt in Vlaanderen weerspiegeld in de nieuwe omgevingsvergunning. Er wordt sterk ingezet op toenemende digitalisatie. In dit kader werkt AGT n.v. aan systeem dat hydrogeologische kennis en beschikbare GIS data bundelt in beslisregels om zo het beleid te ondersteunen in de evaluatie van nieuwe projectaanvragen voor bemalingen. De recente ontwikkelingen bij de

Databank Ondergrond Vlaanderen zouden het ook mogelijk maken om boor- en sondeergegevens mee te nemen in deze werkwijze. Deze studie toont echter aan dat ‘big data’ eerst ‘smart’ moeten zijn alvorens een generiek kader kan uitgewerkt worden. Aan boor- en sondeergegevens wordt immers pas betekenis gegeven na interpretatie door een expert.

Figuur 2 - Het resultaat van de omgevingscheck in de toepassing. De rode cirkel toont de geschatte aandachtzone van de bemaling. De interessegebieden worden weergegeven met de overeenkomstige kleurcode. Centraal wordt een profiel van de onderliggende HCOV modellagen tot een diepte van 20 meter onder maaiveld weergegeven.

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

maling zijn te vinden op het geoportaal van de Vlaamse overheid [on-line: www.geopunt.be]. Deze data kunnen in real time via boven genoemde webservices gebruikt worden. Momenteel worden de data echter lokaal gestockeerd om problemen met de connectiviteit te voorkomen.

den volgens de HCOV indeling drie tertiaire modellagen voor met variërende doorlatendheden: het Oligoceen Aquifersysteem; het Landeniaan Aquifersysteem + de Landeniaan en Heersiaan Aquitard; en het Heersiaan en Opglabbeek Aquifersyseem.

verontreinigde site opgevraagd te worden bij de dossierhouder van de Vlaamse Openbare Afvalstoffenmaatschappij om de aard van de verontreiniging te onderzoeken indien de geschatte invloedstraal van een bemaling tot het betreffende perceel reikt.

Het bemalen in een gespannen watervoerende laag, in dit geval in het Landeniaan met een hoge doorlatendheid, resulteert in hoge bemalingsdebieten en een grote invloedstraal. Dit is zeker van belang in het noordelijke deel van Sint-Truiden waar artesische watervoerende lagen voorkomen, of in het algemeen waar de slecht doorlatende quartaire lagen de onderliggende aquifer een gespannen karakter geven. In het noorden en zuiden van de gemeente Sint-Truiden zijn er IVON/VEN, habitatrichtlijngebieden en grondwaterwinningen gelegen waar specifieke regels moeten gevolgd worden indien deze beïnvloed worden door een bemalingsproject. Tot slot dient het dossier van een

Beschikbare data De Databank Ondergrond Vlaanderen bundelt de openbaar beschikbare data van (hydro)geologische aard in Vlaanderen [online: www.dov.vlaanderen.be]. Er worden zowel boor-, monitorings- als modelgegevens over de ondergrond ter beschikking gesteld. Het Vlaams grondwatermodel toont ook richtwaarden voor de hydraulische conductiviteit van deze lagen. Samen met de beschikbare monitoringsgegevens van de stijghoogten kunnen zo de drie belangrijke hydrogeologische factoren in een bemalingsproject benaderd worden: de doorlatendheid, de dikte en het gespannen karakter van de watervoerende laag. Eventuele aandachtsgebieden bij een be-

50

GEOTECHNIEK - December 2017

Een leidraad voor de evaluatie van een bemalingsproject Om de vereisten voor de aanvraag van een bemalingsproject te evalueren worden in de toepassing risico-gebaseerde scores toegekend volgens de grondlagenopbouw, de bemaalbaarheid, de afmalingshoogte, de aanwezigheid van constructies in de nabijheid en de bemalingsduur. De scores worden uitvoerig beschreven in de hydrogeologische studie die voorafgaat aan de ontwikkeling van deze toepassing. De totaalscore resulteert in een categorie waarvoor minimaal vereiste proeven opgelijst worden, zoals ook beschreven in de studie “Richtlijnen Bemalingen” (Van Calster et al., 2009). De toepassing geeft voor een specifieke locatie de resultaten overzichtelijk weer voor zowel de interessegebieden binnen de aandachtzone (Figuur 2), als voor technische aspecten die vereist zijn voor een gedegen evaluatie van het voorliggende bemalingsproject (Figuur 3). Een generiek kader voor de evaluatie van bemalingsprojecten De recente ontwikkelingen bij de Databank Ondergrond Vlaanderen zouden het ook mogelijk maken om boor- en sondeergegevens mee te nemen in deze werkwijze (online: www.github.com\DOV-Vlaanderen). Een evalu-


Figuur 3 - In het laatste tabblad van de toepassing worden de minimale gegevens weergegeven die het bodemonderzoek zou moeten bevatten voor de voorgestelde bemaling, rekening houdend met de richtlijnen neergeschreven door Van Calster et al. (2009).

Conclusie Er werd een toepassing ontwikkeld die hydrogeologische inzichten vertaalt in een richtinggevende leidraad voor de evaluatie van bemalingsprojecten. Deze toepassing past naadloos in het concept van de omgevingscheck bij de aanvraag van een omgevingsvergunning en kan verder uitgebouwd worden door de toenemende beschikbaarheid van (hydro)geologische gegevens via webservices. De grote verscheidenheid die in deze gegevens vervat zit wordt echter nog onvoldoende gevat in daaraan verbonden hydrogeologische inzichten zodat regio-specifieke studies momenteel vereist blijven. Referenties - Claes S. en F. Gullentops (2001) - Kaartblad 33 Sint-Truiden. Toelichtingen bij de geologische kaart van België - Vlaams Gewest. Belgische Geologische Dienst en Afdeling Natuurlijke Rijkdommen en Energie, Brussel. 68 p., 25 fig., 2 tab., 3 fotoplaten met 15 foto’s. - Van Calster P., De Cock F., De Vos M., Maertens J. en G. Van Alboom (2009). Richtlijnen Bemalingen. Opgesteld door de Werkgroep bemalingen in opdracht van het Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf (WTCB). Pp 74.

atie voor de gemeente Sint-Truiden toont echter aan dat ‘big data’ eerst ‘smart’ moeten zijn alvorens een generiek kader kan uitgewerkt worden. Aan boor- en sondeergegevens wordt immers pas betekenis gegeven na interpretatie

door een expert. Figuur 4 toont beschikbare sondeergegevens op locaties 325 meter van elkaar verwijderd. Deze gegevens verschillen sterk van elkaar en wijzen op een grote heterogeniteit met eerder

51

GEOTECHNIEK - December 2017

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Figuur 4 - De locatie en de conusweerstand van 2 nabijgelegen sonderingen in het studiegebied. De dichtstbijzijnde boring wijst op twee quartaire lagen, waarvan de bovenste ± 4 m dik is, gevolgd door een zandige afzetting van ± 5 m en daaropvolgend een kleilaag tot op de maximale sondeerdiepte. De overeenkomstige beschikbare hydrogeologische interpretaties worden getoond in de figuur.

zandigere texturen maar geven weinig informatie over de watervoerende eigenschappen. Uit nabije boorgegevens wordt een zandige laag weerhouden van 4 tot 10 m-mv, gevolgd door een kleilaag. De beschikbare modelinformatie van de HCOV codering wijst enkel op quartaire afzettingen en maakt geen onderscheid tussen het Landeniaan Aquifersysteem en de Landeniaan en Heersiaan Aquitard . Zo kan de dikte van het Landeniaan Aquifersysteem niet correct ingeschat worden. Nabijgelegen boringen met interpretaties wijzen voornamelijk op de aanwezigheid van het Lid van Lincent. Deze laag heeft een specifiek karakter door de aanwezigheid van lokaal versteende, eventueel gebroken kleilagen (Claes en Gullentops, 2001). Deze versteende klei kan ten dele de waargenomen sondeergegevens verklaren. Waar de breuken doorlopen kan deze laag bovendien lokaal zeer watervoerend zijn. Dergelijke bevindingen kunnen echter enkel gemaakt worden door een expert die verder kijkt dan de verwerkte hydrogeologische data.


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Samen met de omgeving een gedragen en ingepast dijkontwerp realiseren Inleiding Nederland wil nu en in de toekomst beschermd zijn tegen mogelijke overstromingen. Recentelijk zijn de normen aangepast met het oog op de toekomst. Mede hierdoor voldoen niet alle primaire waterkeringen aan de wettelijke veiligheidsnormen en worden binnen het Hoogwaterbeschermings-programma (HWBP) maatregelen getroffen. In de afgelopen decennia is de aandacht voor een integrale aanpak voor dijkversterkingsprojecten toegenomen. Ruimtelijke inpassing en meekoppelkansen, klimaat(adaptatie), energie en circulaire economie zijn aspecten van duurzaamheid die steeds belangrijker worden (HWBP, 2017). Bij dijkversterkingsprojecten wordt een MIRT-achtige aanpak gehanteerd, waarbij drie projectfasen te onderscheiden zijn: verkenningsfase, planuitwerkingfase en realisatiefase. Voor een gedragen en zorgvuldig afgewogen ontwerp is het van belang om bij de start van de verkenning mogelijkheden te bieden voor participatie. In deze fase kunnen ideeën uit de omgeving nog

worden meegenomen in het ontwerp van kansrijke alternatieven. Interactie vindt plaats binnen het projectteam, tussen het projectteam en de beheerorganisatie en vooral in de publieksparticipatie. Publieksparticipatie is de deelname van burgers, bedrijven en maatschappelijke organisaties aan de voorbereiding van de besluitvorming. Tot op heden wordt de lokale kennis niet altijd meegenomen in het dijkontwerp. Belangrijke vraag is op welke manier deze kennis van bewoners, bedrijven en belangengroeperingen wel effectief meegenomen kan worden. Kennisdoorwerking: hoe dan? Een fijnmazig zender-ontvangerraamwerk (Tromp & Bots, 2016) maakt inzichtelijk aan waar en wanneer kennisoverdracht en kennisdoorwerking wel of niet succesvol verloopt. Zoals figuur 1 laat zien, wordt in een kennisoverdrachtsmoment de kennis K overgedragen door een zender S naar ontvanger R. Als de overdracht slaagt, dan is K beschikbaar voor R, en kan R het gebruiken. Kennisoverdracht is effectiever wanneer de ontvanger de kennisbron als betrouwbaar acht

Figuur 1 - Conceptueel raamwerk kennisoverdracht en -doorwerking

ir.drs. E. (Ellen) Tromp TUDelft/ Deltares, Delft Promovenda aan de TUDelft & senior adviseur waterveiligheid bij Deltares

(T staat voor trust). De kennisbehoefte kan onder meer voortkomen uit wettelijke bepalingen. Kennisoverdracht en -doorwerking kunnen belemmerd worden door drie typen barrières: (1) cognitieve barrières (verschil in perceptie, jargon, en/of verminderde communicatievaardigheden), (2) institutionele/culturele barrières (‘andere manier van werken’ en/of verschillende organisatiekernwaarden), en (3) resource-gerelateerde barrières (beschikbaarheid van tijd, geld, gekwalificeerde menskracht). Na de overdracht kunnen ook faalmechanismen optreden, bijvoorbeeld als de ontvanger een persoon ontmoet die de overgedragen kennis afwijst, of kennis wordt anders gebruikt als oorspronkelijk bedoeld. Casus: Publieksparticipatie bij dijkversterking Gorinchem-Waardenburg (GoWa) De 3e toetsronde (2011) toont aan dat delen van de dijk langs de Waal tussen Gorinchem en Waardenburg niet voldoen aan de wettelijke veiligheidsnormen. Afgemeten aan de nieuwe normen, voldoet het gehele traject over 23 kilometer niet. In 2014 is Waterschap Rivierenland gestart met de voorbereidingen voor het dijkversterkingsproject GoWa. Het projectteam heeft conditionerende onderzoeken laten uitvoeren, waaruit vijf specifieke gebieden kwamen waar bijzondere ruimtelijke kansen worden gezien. In 2016 is aan bewoners gevraagd om ‘mee te doen met het ontwerpen van de dijk’. Circa 100 bewoners hebben zich georganiseerd in zogenaamde ensembles. Aan deze ensembles is gevraagd om een plan te maken en/of visie te geven op het ontwerp van de dijk in combinatie met voorstellen voor herinrichting van de omgeving. Kennisdoorwerking: hoe dan? In de periode van een jaar hebben de ensembles hard gewerkt aan een visie. De bewoners hadden extra achtergrondinformatie nodig om de dijk als onderdeel van de omgeving te ontwerpen.

52

GEOTECHNIEK - December 2017


Samenvatting

Bij dijkversterkingsprojecten is lokale kennis onmisbaar voor een goed ingepast dijkontwerp. Tot op heden wordt deze kennis van bewoners, bedrijven en belangengroeperingen beperkt gebruikt. We slagen er nog niet in om deze informatie nuttig of bruikbaar in te zetten. Deze constatering heeft geleid tot de vraag hoe de kennis wel ingezet kan worden.

Ervaring is opgedaan bij de dijkversterking tussen Gorinchem en Waardenburg op welke wijze kennis effectief en efficiënt ingezet kan worden, waardoor een gedragen en goed ingepast dijkontwerp tot stand kan komen, met oog voor nevendoelen.

Figuur 2 - Impressie van de visualisaties ensembles

Vanuit de techniek was dus kennisoverdracht nodig, maar hoe dan? Naast interne ensemble-overleggen heeft het projectteam excursies, discussiebijeenkomsten en/of ontwerpateliers georganiseerd. Tijdens deze bijeenkomsten was het belangrijk dat de beschikbare kennis effectief wordt overgedragen. Door het fijnmazige zender-ontvangerraamwerk is de onderzoekster in staat gebleken om te observeren, te diagnosticeren en eventueel te interveniëren. Tevens heeft ze enquêtes ontwikkeld om kwantitatieve data te verzamelen rondom de kennisoverdracht en kennisdoorwerking.

De ensembles hebben samen met een landschapsarchitect diverse kaarten en sfeerimpressies gemaakt ter ondersteuning van de visie (figuur 2). Deze kaarten zijn zeer waardevol gebleken. Het heeft de ensembles geholpen om de visie over te dragen. Dat kennisoverdracht niet altijd even gemakkelijk is, bleek uit de diverse barrières en faalmechanismen die zijn opgetreden. Zo was er (1) verschil in perceptie of mismatch in taalgebruik (cognitief), (2) andere manier van ‘omgaan met anderen’ of conflicterende kernwaarden (cultureel), en (3) voorstellen werden als onhaalbaar geacht door beperkingen aan tijd en budget (middelen). In enkele gevallen werd tijdens de bijeenkomst succesvol geïntervenieerd door beter aan te sluiten op de bestaande kennis van de aanwezigen. Aanbevolen wordt om bij elk moment van kennisoverdracht de kennisbehoefte van de ontvanger in ogenschouw te nemen en de boodschap hierop aan te passen. De gekozen aanpak bij GoWa is wezenlijk anders dan die van de laatste dijkversterking in de jaren negentig. Het vraagt tijd en het continue managen van de verwachtingen om betrokkenen te laten zien dat in een vroegtijdig stadium meegedacht kan worden. De inbreng wordt in deze fase van het project nog niet afgeketst op tijd en budget, maar gekeken wordt juist naar meerwaarde voor de omgeving en kansen voor aanvullende

53

GEOTECHNIEK - December 2017

financiering. Verschillende GIS tools zouden dergelijke trajecten kunnen ondersteunen. Op basis van de ervaringen bij GoWa is een mock-up gemaakt van een open-data tool (Deltares, 2016). Deze tool heeft de potentie om in overleggen met elkaar te ontwerpen en te discussiëren. Tevens kan deze tool de gewenste oplossingen vastleggen en visualiseren. Een dergelijke ondersteuning helpt in de kennisoverdracht. Voor nu staat het projectteam van GoWa, als alliantie, aan de lat om het ingeslagen pad met intensieve betrokkenheid van bewoners voort te zetten, waarbij geschakeld zal moeten blijven worden tussen de over te dragen boodschap en de kennisbehoefte bij alle betrokkenen, om een gedragen en goed ingepast dijkontwerp te maken. Referenties -  Tromp, E. & P.W.G. Bots (2016), Knowledge Transfer and Uptake in Design Process of Flood Defences: Case of Kinderdijk – Schoonhovenseveer, presented at ECKM2016, Belfast, UK. - HWBP (2017), Duurzaamheid in het Hoogwaterbeschermingsprogramma, vastgesteld door Stuurgroep HWBP, dd. 24 mei 2017. - Deltares (2016), Interactieve Gebiedsontwikkelingstool (IGo), project 1230048-007-GEO-0001, dd. 13 december 2016.

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Eén van de interventies vond plaats tijdens de speedcursus dijkversterking. Hier is gebruik gemaakt van stellingen voor en na de presentatie over de mogelijke bouwstenen om dijken te versterken. De hypothese was dat de aanwezigen meer stellingen foutief zouden beantwoorden voorafgaande aan de presentatie dan achteraf. Deze bijeenkomst was puur gericht op het overdragen van kennis door de technisch manager. De aanwezigen hadden inderdaad meer stellingen na de presentatie goed. De opgedane kennis is geland in de door de ensembles ontwikkelde visies; ook bleken de bewoners in staat om de technische begrippen correct te gebruiken. Het projectteam heeft in nauwe afstemming met de ensembles diverse bijeenkomsten georganiseerd om de plannen te delen en commitment op te halen: •  Interne ensemblebijeenkomst; onderling presenteren van de visies, wat soms leidde tot aanvullingen op het plan, bijvoorbeeld toevoeging van concepten als duurzaamheid en bloemrijke dijken; • Dorpsraadplegingen; de ideeën zijn voorgelegd aan de bewoners en reacties/aanvullingen zijn opgehaald en desgewenst verwerkt in het plan; •  Ambtelijke bijeenkomst; waar de ensembles hun ideeën presenteerden aan vertegenwoordigers van de regionale overheden, bedrijven en belangengroeperingen; • Bestuurlijke bijeenkomst, waar de ensembles hun ideeën op hoger abstractieniveau presen-teerden om steun te verkrijgen bij de bestuurders, dusdanig dat de haalbaarheid verder uitgezocht kan worden in het vervolg van het dijkversterkingsproject.


Wallslotrobot

ir. Sahin Monserez R&D ingenieur, Denys NV

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Ontwikkeling van een funderingsmachine voor het mechanisch uitvoeren van beschoeide sleuven

Inleiding De techniek van beschoeide sleuven wordt vandaag de dag aangewend wanneer concurrerende en goedkopere technieken zoals soilmix- of diepwanden, meestal door omgevingsrestricties, niet aangewezen zijn. Men denkt hierbij bijvoorbeeld aan toepassingen waar een beperkte vrije werkhoogte voorhanden is, waar er onvoldoende opstelruimte beschikbaar is of wanneer er vanwege sociaaleconomische redenen minimale hinder gewenst is. De realisatie van “traditioneel” beschoeide sleuven gebeurt in moten van ca. 3m lengte, met een typische breedte van 1m tot 1,5m en een maximale diepte van 30m. De uitgraving van dergelijke sleuf gebeurt quasi volledig manueel, hierbij graaft men sequentieel uit over een diepte van ca. 0,5m (Figuur 1). De ontgraven grond wordt verwijderd met een emmer-katrolsysteem waarna men overgaat tot het plaatsen van betonnen beschoeiingsplaatjes aan weerszijden van de sleuf. Deze beschoeiingsplaatjes worden vervolgens op hun beurt verankerd met stempels en veiligheidswapening. Dit proces herhaalt men tot de gewenste diepte bereikt is. Tot slot wordt ook de wapening manueel geplaatst in de sleuf en gaat men over tot het storten van beton. Het spreekt voor zich dat deze techniek enkel toegepast wordt boven het grondwaterniveau. Door mechanisatie van deze techniek kan de arbeidsveiligheid als de productiesnelheid sterk verbeterd worden. Denys hoopt hiermee een antwoord te bieden aan de toenemende vraag naar ondergrondse infrastructuur. Conceptuele studie Het Wallslotrobot concept wordt weergegeven op Figuur 2. De methode bestaat uit het

Figuur 1 - Manuele realisatie van “traditioneel” beschoeide sleuven, plaatsing van beschoeiingsplaatjes (links) en bovenaanzicht van een gewapende sleuf (rechts)

Dit concept werd geoctrooieerd in eenentwintig Europese lidstaten voor de bescherming van de verworven intellectuele eigendom.

bouw van een eerste prototype machine. Volgende randvoorwaarden werden onder andere uitgezet: • Rendement: één sleuf van 20m per dag (400% sneller dan de traditionele methode) • Sleufdimensies: 3m bij 1,2m (L x B) met een maximale diepte van 30m • Vrije werkhoogte: minimaal 2,5m • Geologie: klei- en zandachtige gronden boven het grondwaterniveau; verwerking van zachte rots (<50UCS) •  Kwaliteit: waterdichtheid; verticale afwijking <1% van de diepte

Een eerste prototype Na een uitvoerige conceptuele studie werd het project Wallslotrobot in 2014 concreet opgestart met als doelstelling de technische haalbaarheid van dergelijke funderingsmachine aan te tonen. Hiervoor werd een actieplan opgemaakt voor de

De bouw van een prototype machine gaat gepaard met een grote investering aan middelen. Het was cruciaal om voor deze projectfase externe financiering te verkrijgen. Denys heeft hiervoor een subsidie verkregen bij het VLAIO waardoor het project financieel draagbaar werd.

inpersen van holle H-vormige beschoeiingselementen met een mobiele persunit. Tijdens het persen wordt de frontale grondweerstand geminimaliseerd met behulp van een freeskop en wordt de losgewoelde grond verwijderd met een grijper. Eens de sleuf op diepte is wordt de freeskop gedemonteerd en kan een aanliggende sleuf aangevat worden. De bewapening gebeurt met wapeningskorven.

54

GEOTECHNIEK - December 2017


Samenvatting

De techniek van beschoeide sleuven wordt vandaag toegepast daar waar machinale uitgravingen niet mogelijk of gewenst zijn. Geconfronteerd met het archaïsche karakter van deze methodiek nam Denys het initiatief deze techniek te automatiseren. De Wallslotrobot, ofte Wallie, is het resultaat van een intensief en nog lopend onderzoeks- en ontwikkelingstraject in

samenwerking met Participatiemaatschappij Vlaanderen (PMV) en het Vlaams agentschap innoveren ondernemen (VLAIO). Het verhaal van dit traject is er één van tegenslagen en successen, onverwachte wendingen, compromissen sluiten, ambitie en vooral veel doorzettingsvermogen.

Figuur 2 - Wallslotrobot concept

machine opgesteld in een 12m lange betonbuis met inwendige diameter van 2,5m. Omwille van de gevarieerde geologische condities (inclusief de aanwezigheid van zandsteenfracties vanaf 12m onder het maaiveld) werd gekozen om de proefsite op te bouwen in de proeftuin van het WTCB te Limelette.

Oefening maakt meester en na enkele optimalisaties werd proefsleuf twee reeds dubbel zo snel uitgevoerd. Bovendien lag de verticaliteit binnen de vooropgestelde tolerantie. Bij sleuf drie werd het rendement nogmaals verdubbeld en werd geëxperimenteerd met een grijpersysteem, daar grondopzuiging te onbetrouwbaar bleek voor cohesieve gronden. Figuur 3 - Bovenaanzicht van een 15m diepe prototype sleuf met wapeningskooien(links), zijaanzicht van twee aansluitende en uitgegraven prototype sleuven (rechts)

Uiteindelijk duurde de proefcampagne driemaal langer dan gepland, maar men kon concluderen dat de technische haalbaarheid met een basis machine aangetoond was. De volgende stap had als doel de efficiëntie te verhogen opdat het vooropgestelde rendement gehaald zou worden. Een tweede prototype Cruciaal voor de opstart van een volgende projectfase was het vinden van nieuwe externe financiering, zij het van een andere grootteorde dan voor de eerste fase. Denys vond het nodige risicokapitaal bij Participatiemaatschappij Vlaanderen hetgeen eind 2015 resulteerde in een nieuwe vennootschap Future Foundations NV van waaruit de verdere commercialisatie van de techniek en machine plaatsvindt in samenwerking met het VLAIO. De totale investering bedraagt meer dan tien miljoen euro, gespreid over vier jaren.

In de zomer van 2015 was de eerste prototype machine klaar. Deze machine week licht af van het originele concept omdat de verticale evacuatie van grond via opzuiging gebeur-

de. Het opzet was om met deze machine drie prototype sleuven te realiseren van 15m diepte in realistische testomstandigheden. Om de beperkte werkruimte te simuleren werd de

55

GEOTECHNIEK - December 2017

De ervaring opgedaan met de problematieken bij het eerste prototype zorgden voor ingrijpende wijzigingen in het ontwerp. Zo ingrijpend

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Figuur 3 geeft het eindresultaat weer van de eerste proefcampagne. Om hiertoe te komen werd het doorzettingsvermogen van het projectteam sterk op de proef gesteld. Zo waren er bij de realisatie van de eerste proefsleuf dusdanig veel interventies dat deze sneller door manuele uitgraving kon gerealiseerd worden.


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Figuur 4 - Mobiele persunit van het tweede prototype

dat men besloot een totaal nieuwe machine te construeren. De focus lag hierbij op automatisatie en functionaliteit. De grondafvoer werd zowel verticaal als horizontaal herzien door de invoering van respectievelijk een grijper en transportbanden. Bovendien werd getracht de demontageprocedure van de freeskop sterk te vereenvoudigen. Een jaar na zijn voorloper kon de proefcampagne met het tweede prototype (Figuur 4) van start gaan met als doel de realisatie van twee additionele proefsleuven met een diepte van 20m. Door de grote graad van automatisatie diende veel leertijd besteed te worden aan het bijstellen van machineparameters. Uiteindelijk verliep het volledige graafproces grotendeels automatisch onder toezicht van een operator. De gebruiksvriendelijkheid en uitvoeringssnelheid ten opzichte van het eerste prototype waren sterk verbeterd. Het vooropgestelde graafrendement werd op diverse momenten aangetoond hetgeen de financiële haalbaarheid van de methode bewees. Op 28 september 2016 werd Wallie live gedemonstreerd aan het publiek. Dit event kreeg ruime aandacht op verschillende mediakanalen. De proefcampagne eindigde echter onverwacht in mineur. Vanaf 12m diepte kwam de freeskop

in problemen bij het verwerken van rotsfracties. Door toevoeging van diverse functionaliteiten werd de robuustheid van de freeskop immers deels opgeofferd waardoor er moeilijk herstelbare schade aangericht werd. Uiteindelijk was men genoodzaakt de proefcampagne te staken op 16m diepte bij de eerste sleuf. Nader onderzoek leerde dat het gesteente een UCS kent van gemiddeld 200MPa met een Mohs hardheid van 7. Dit verklaarde de opgelopen schade, bij het ontwerp had men immers een maximale UCS van 50MPa verondersteld. Derde keer, goede keer Het management van Future Foundations besloot het tweede prototype te optimaliseren als antwoord op de problematieken van de tweede proefcampagne. Het verhogen van de robuustheid en de betrouwbaarheid van de freeskop waren hierbij de kerndoelstellingen. Om de falingsrisico’s zoveel mogelijk te beperken werden er twee nieuwe freeskoppen ontwikkeld. Hiernaast werden nog een reeks optimalisaties doorgevoerd aan de mobiele persunit en de aansturingssoftware om het graafrendement op te drijven. De eerste freeskop is gebaseerd op het vorige model waarbij men de robuustheid van het eerste prototype heeft gecombineerd met de efficiëntie van het tweede model. Hiervoor was

56

GEOTECHNIEK - December 2017

het noodzakelijk bepaalde functionaliteiten in te perken, zo is er een interventiemogelijkheid geïntroduceerd voor het manueel verwijderen van harde rotsfracties. In de tweede freeskop werden de hydromotoren vervangen door twee graafarmen, vergelijkbaar met deze op een graafkraan, die de grond losschrapen. Deze kop kent een minimum aan mechanische en hydraulische onderdelen hetgeen de betrouwbaarheid en de robuustheid vergroot. Anderzijds is men niet in staat om met dit principe zachte rots te verwerken. Dit zal enkel nog mogelijk zijn door manuele interventie. Een derde en laatste proefcampagne ging van start begin november 2017. Het is wachten op de resultaten en als alles goed verloopt verwachten wij de Wallie in 2018 in actie op een eerste commerciële toepassing.


GEODESIE OPLOSSINGEN

WITH YOU ALL THE WAY Diepwanden graven zonder het stedelijk weefsel te verstoren. Is dat te mooi om waar te zijn?

HET ONMOGELIJKE WORDT MOGELIJK Met onze revolutionaire WallSlotRobot creëren we nuttige ondergrondse ruimtes in historische centra en onder drukke wegen of marktpleinen. En bovengronds gaat het leven zijn gang. PLANNING > SURVEY > DESIGN > LAYOUT > EXECUTION > INSPECTION Elk type project, elke bedrijfsomvang, elke toepassing - Wij bieden een volledig programma met zeer nauwkeurige meeten positioneringsoplossingen die aan al uw behoeften voldoen. Ervaar net als andere professionals zelf onze technologie. topconpositioning.nl

Your success depends on excellent results. That’s why you can rely on our innovative solutions. Customised to your requirements, our tried and tested products provide the basis for any earthworks or ground engineering project. Discover the world of geosynthetics. Discover HUESKER.

www.denys.com

Your Project in Safe Hands

www.HUESKER.nl | E-mail: info@HUESKER.nl | Phone: +31 (0) 88 594 00 50

AZ_HandErde_185x124mm_Rahmen.indd 1

02.02.16 13:30


Rioolvervanging in stedelijk gebied

Ing. H. Trouwborst (Erik) Ingenieursbureau gemeente Rotterdam Projectleider Water

Figuur 1 - Rioolvervanging

Doorgrond je omgeving. Ken je omgeving. Omgevingsbewust. Het lijken allemaal open deuren. Logisch toch? In de praktijk bar lastig! En vaak veel te laat in het proces. In Rotterdam wordt gemiddeld 40 kilometer per jaar aan riolering vervangen in dicht stedelijk gebied. Het is dus een must om de omgeving te kennen om zo risico’s in de uitvoering zoveel mogelijk te beperken. Hoe doen we dat? Rotterdam heeft ongeveer 2.500 km vrijvervalriolering, 370 km persleiding en 580 gemalen in beheer. In de jaren 60 en 70 van de vorige eeuw is veel van deze riolering aangelegd. Riolering in Rotterdam heeft een gemiddelde levensduur van ongeveer 60 jaar. Dit varieert per gebied en wordt vooral bepaalt door de mate van zettingen. Gemiddeld vervangt Rotterdam zo’n 40 km riolering per jaar (figuur 1). Een enorme opgave in dicht stedelijk gebied. Riolering vervangen is makkelijker gezegd, dan gedaan. In smalle straten, een volle ondergrond, onder of naast kwetsbare bomen, een slappe bodem, risico van opbarsten, hoge grondwaterstanden, kans op nietgesprongen-explosieven, gebieden met archeologische waarde, verschillende funderingstypen van gebouwen, souterrainwoningen, grote kabels en leidingen, .... Dat vraagt om goed zicht op de omgeving, de gebiedskenmerken. Niet pas in de bestekfase, maar al zo vroeg mogelijk in het planvormingsproces. Planvorming Sinds enkele jaren is het planvormingsproces (zie figuur 2) aangepast met als doel om de omgevingskenmerken zo vroeg mogelijk in beeld te hebben. Het begint met het inzichte-

Bron: E.Fecken

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Data helpt bij snel doorgronden omgeving vroeg in het planproces

lijk maken van de onderhoudsbehoefte: waar moet de komende jaren de riolering vervangen worden? Voor die gebieden worden inventarisatiestudies uitgevoerd, gevolgd door een variantenstudie met voorkeursvariant. Op dat moment is duidelijk welke risico’s en kansen er te verwachten zijn met betrekking tot het ontwerp en de uitvoering van de rioolvervanging. Met deze informatie gaat stadsbeheer ‘matchen en makelen’, ofwel afstemmen met de andere stakeholders om te komen tot jaarplannen en vervolgens concrete projecten op straatniveau. Inventarisatiestudie De inventarisatiestudie is een bureaustudie gericht op het in beeld brengen van de huidige toestand van de riolering en de omgevingskenmerken. Alles op basis van beschikbare data. Resultaat is inzicht in risico’s en

58

GEOTECHNIEK - December 2017

Figuur 2 - Planvormingsproces


Samenvatting

Rotterdam vervangt gemiddeld 40 kilometer riolering per jaar in dicht stedelijk gebied. Omgevingskennis is hierbij een must! Data is een hulpmiddel om vooraan in het planproces snel de omgevingskenmerken zichtbaar te maken, zonder veldwerk. Met een GIS-tool maakt Rotterdam in een handomdraai themakaarten van het onderzoeksgebied. Van belang hierbij is een goede dataset en vertaalslag van data naar relevante

informatie. Geo-gerefereerde data is eenvoudig toegankelijk te maken met een GIS-applicatie. Automatiseren bespaart veel repeterende handelingen en geeft eenduidige resultaten. Het denkwerk blijft echter voorbehouden aan de adviseur. De adviseur blijft adviseur. En een goede adviseur is omgevingsbewust!

Figuur 3 - Themakaart bomen

Tijdrovende klus Het samenstellen van 20 themakaarten is een opgave op zich. Elke adviseur bouwt zijn eigen verzameling aan GIS-bestanden op en verwijst naar databronnen waar hij/zij van denkt dat deze betrouwbaar is. Regelmatig is dat ook projectdata vanuit andere projecten. De brondata is daarmee niet helder. Per thema wordt vervolgens een kaart in elkaar gezet met een opmaak naar de persoonlijke wensen van de betreffende adviseur. Naast dat het tijdrovend is, is de betrouwbaarheid niet hoog en ontstaan er veel verschillen in opmaak in de themakaarten. Kaarten in een handomdraai Al snel werd duidelijk dat dit anders moest. In een samenspel tussen adviseurs en GISexperts is een GIS-tool ontwikkeld waarmee snel een kwalitatief hoogwaardige inventarisatieatlas is te maken. Het maken van 20 themakaarten kost nu een uurtje tijd. En, belangrijker, ze worden allemaal op een eenduidige en herleidbare wijze samengesteld onafhankelijk van de adviseur. De bronnen zijn vastgelegd (zie figuur 5) en uit de basisdata wordt een knip gemaakt die wordt opgeslagen als projectdata. Dit is belangrijk, omdat de basisdata (veelal uit beheerbestanden) in de tijd muteren en projectdata een momentopname is uit de basisdata. Hiermee

59

GEOTECHNIEK - December 2017

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Figuur 4 - Themakaart funderingen

kansen, maar ook inzicht in kennisleemten. Zo is ook in een vroeg stadium bekend waar extra onderzoek nodig is. Deze fase leunt volledig op beschikbare data. Rotterdam verzamelt al decennia data van de objecten en gebiedskenmerken in de stad. Het grootste deel hiervan is digitaal beschikbaar en geo-gerefereerd. Dit maakt het mogelijk om de omgevingskenmerken zichtbaar te maken op kaart. Wezenlijk onderdeel van de inventarisatiestudie is dan ook het maken van een inventarisatieatlas in een GIS-applicatie (ArcGIS), bestaande uit circa 20 themakaarten (zie figuur 3 en 4). Hoe zorg je er als adviseur voor dat je deze data snel beschikbaar hebt als informatie?


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

is binnen het project altijd terug te zien op de gebruikte data. Daarbij hebben alle kaarten dezelfde opmaak. GIS-tool: hoe werkt het? De tool is gemaakt en bruikbaar in ArCMap. De adviseur tekent de plangrens van het te onderzoeken gebied en wijst de projectmap aan. De tool maakt een knip uit de basisdata en schrijft deze weg in de projectmap (een zogenaamde Geodatabase). De knip wordt

Figuur 5 - Bronnenlijst themakaarten

Figuur 6 - ArcMap bestanden

ruim genomen: een kilometer rond de getekende plangrens. Zo wordt voorkomen dat belangrijke gegevens die grenzen aan of van invloed zijn op het plangebied van de kaart vallen. Vervolgens maakt de tool automatisch een serie ArcMap bestanden (zie figuur 6), per hoofdthema één met meerdere datalagen en verschillende automatische analyses. Deze worden weggeschreven in de projectmap. De adviseur kan nu per hoofdthema in de ArcMap bestanden de relevante lagen met

informatie selecteren. De laatste stap is het genereren van pdf-bestanden (zie figuur 7). Ook dit is een automatische handeling, waarbij de adviseur alleen aangeeft welke kaarten in pdf nodig zijn. Het selecteren van de relevante lagen is een belangrijke tussenstap. Beoordelen of er informatie relevant is voor het op te stellen advies blijft maatwerk. Ook kan de tool niet zien als bepaalde data voor het betreffende plangebied ontbreekt, wat zou resulteren in kaarten zonder enige informatie. De adviseur blijft dus adviseur!

Figuur 7 - Themakaart maaiveld

60

GEOTECHNIEK - December 2017

Aanbevelingen Het grootste deel gaat in de inventarisatiefase over de omgevingsfactoren, waar de riolering integraal onderdeel vanuit maakt. In deze fase worden dan ook direct specialisten vanuit andere thema’s betrokken om hun gebiedskennis in te brengen. Elk specialisme is immers maar één onderdeel van het grotere (complexe) geheel is! Hoe eerder in het planproces zicht op de omgevingsfactoren, des te sneller zicht op risico’s en kansen en des te beter de advisering. Van belang hierbij is een goede dataset en vertaalslag van data naar relevante informatie. Geo-gerefereerde data is eenvoudig toegankelijk te maken met een GIS-applicatie. Maar de adviseur blijft adviseur. En een goede adviseur is omgevingsbewust!


Omgevingsonderzoek schademonitoring

ing. (Brian) B.W. Wehrmann Geotechnisch adviseur CRUX Engineering BV

Figuur 1 - Aanpak van het omgevingsonderzoek KIJK

In dit artikel wordt de meerwaarde getoond van een goed omgevingsonderzoek in relatie tot schademonitoring bij projecten waar geotechniek en omgevingsbeïnvloeding een prominente rol speelt. Voor de projecten “Dijkversterking Krachtige IJsseldijken Krimpenerwaard (KIJK)” en “Beheersplan gasleidingen Noord Zuid-lijn tracé” heeft CRUX Engineering een omgevingsonderzoek van belendingen en zakkingsmonitoring van leidingen uitgevoerd en uitgewerkt in GIS. Voor beide cases geldt dat het efficiënt verzamelen van omgevingsinformatie van groot belang is voor het effectief doorlopen van een ontwerpproces of het beheer van (leiding) assets. KIJK Het project KIJK betreft een dijkversterking in opdracht van Hoogheemraadschap Schieland en de Krimpenerwaard van ca. 10km vanaf Krimpen aan den IJssel tot aan Gouderak. Langs dit tracé bevinden zich ca. 800 panden en 500 bijgebouwen. Het project bevindt zich in de verkenningsfase waarin tot het Voorkeursalternatief (VKA) moet worden gekomen. Dit is een intensief ontwerptraject waarbij in korte tijd veel (ontwerp)informatie wordt verzameld, gegenereerd, geanalyseerd en gepresenteerd.

Aanpak omgevingsonderzoek Werkzaamheden ten behoeve van de dijkversterking kunnen resulteren in trillingen en vervormingen van de ondergrond door het aanbrengen van damwanden en ophogingen. Deze kunnen leiden tot schade aan de panden. Om de invloed rekenkundig vast te kunnen stellen zijn specifieke uitgangpunten benodigd. Deze uitgangspunten zijn deels afhankelijk van het ontwerp en deels van gegevens omtrent de panden. De aanpak van het verzamelen van deze gegevens is in figuur 1 samengevat.

-  Voor het type paalfundering is een correlatie gemaakt tussen het bouwjaar en het type paalfundering, zie grafiek 2 Interactief De feitelijke informatie verkregen uit de verschillende bronnen zijn uitgewisseld met de eigenaren van de panden. Gevraagd is om gegevens waarover zij beschikken ook aan de projectorganisatie beschikbaar te stellen om de database aan te vullen en de randvoorwaarden van de technische

De gegevens zijn in een database verzameld dat gekoppeld is aan een GIS. Correlaties Van de panden waarvan geen gegevens beschikbaar zijn is door het leggen van correlaties tussen verschillende informatiebronnen mogelijk om onderbouwde aannamen te doen. Dit is gedaan voor het type fundering en vervolgens het type paalfundering. - Voor het funderingstype is een correlatie gemaakt tussen het bekende funderingstype en de zettingsnelheid afkomstig van de InSAR satellietmetingen, zie grafiek 1.

61

GEOTECHNIEK - December 2017

Grafiek 2 - Beoordelen van panden zonder gegevens van het type paalfundering op basis van correlatie tussen bekende funderingstype en het bouwjaar.

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Grafiek 1 - Beoordelen van panden zonder gegevens van het funderingstype op basis van correlatie tussen bekende funderingstypen en zettingsnelheid (InSAR satellietmetingen)


Samenvatting

Het versterken van een zeer complex stuk dijk en het beheren van gasleidingen in de binnenstad van Amsterdam zijn bijzondere projecten. Voor beide projecten zijn op grote schaal onderzoeken uitgevoerd in relatie tot geotechniek en omgevingsbeïnvloeding. Met de onderzoeksgegevens zijn

analyses ten behoeve van schademonitoring voor gebouwen en leidingen uitgevoerd. Met behulp van een project specifieke database en de visualisatie in een GIS omgeving kan efficiënt en effectief het ontwerpproces of beheer van (leiding) assets doorlopen worden.

Figuur 3 - Eerste inschatting van schadegevoeligheid van panden op basis van de onderzoeksgegevens

schade in relatie tot trillingen (SBR-A) en grondvervormingen (methode der grensrekken). Hierbij zijn scores toegekend aan de uitgangspunten die invloed hebben op de schade gevoeligheid van de panden in relatie tot trillingen en grondvervormingen en gevisualiseerd in GIS. De scores zijn afgeleid van rekenkundige analysen. In figuur 3 is het toekennen van de scores afgebeeld. Bij een hogere score is een hoger risico op

schade te verwachten. Hiermee kan het ontwerp van het VKA gestuurd worden.

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Figuur 2 - Factsheet is een geautomatiseerde uitdraai van de database met feitelijke informatie

oplossingen scherper te stellen. In het kader van omgevingsmanagement en de communicatie met bewoners is dit als positief ervaren. Dit heeft uiteindelijk geresulteerd in één factsheet per pand, zie figuur 2. Analyse Om de voorkeursalternatieven te kunnen beoordelen zijn de gegevens geanalyseerd en is eerst een inschatting gedaan van het risico op

62

GEOTECHNIEK - December 2017

In het ontwerp- en afwegingsproces ten behoeve van het VKA (type en lengte damwand, grootte van de ophoging/verbreding) wordt de database gebruikt om effectief de rekenkundige schadepredicties over de gehele dijk te projecteren en daarmee efficiënt de verkenningsfase te kunnen doorlopen.


Figuur 4 - Interactie model beschouwd door KIWA

Beheersplan gasleidingen Om de zakkingsrisicoâ&#x20AC;&#x2122;s van leidingen door grondroerende werkzaamheden proactief te kunnen bewaken is een beheersplan opgesteld voor Liander. Voor alle gasleidingen langs het Noord Zuid-metrolijn tracĂŠ in Amsterdam is onderzoek gedaan naar signaal- en interventiewaarden voor verschilzakkingen van verschillende type leidingen en is een meetprogramma ontworpen voor de toekomstige bewaking van zakkingen van de leidingen. Het project richt zich op de beheeren onderhoudsfase en zal zich voor nieuwe projecten, die langs bestaande leidingen worden uitgevoerd, ook lenen als een uitgangspunt voor ontwerp en uitvoering.

Als voorbeeld zijn in tabel 1 exemplarisch de resultaten voor toelaatbare zakkingen weergegeven voor een tweetal type leidingen. Het wordt benadrukt dat de waarden in de tabel van toepassing zijn voor een nieuwe leiding. Om de restcapaciteit van de bestaande gasleiding te bepalen is onderzocht aan welke (verschil) vervormingen deze mogelijk reeds in het verleden aan onderhevig zijn geweest. De volgende verschilvervormingen zijn hierin beschouwd: - Vervormingen door autonome bodemdaling (nu en tot einde levensduur) - Vervorming door realisatie Noord/Zuidlijn

Tabel 1 - Maximaal toegestane zakkingen voor een nieuwe leiding. Maximaal toelaatbare trogzakking van een nieuwe leiding

Stalen leiding diameter 324 wanddikte 5,6mm

Nodulair gietijzer leiding Diameter 326 wanddikte 7,2mm

Breedte zakkingstrog 10m

41mm

63mm

Breedte zakkingstrog 16m

94mm

144mm

63

GEOTECHNIEK - December 2017

Met de restcapaciteit is vervolgens te bepalen wat de leidingen gedurende de restlevensduur nog mogen vervormen voordat deze schade ondergaan. Op basis van deze uitkomsten zijn signaal- en interventiewaarden voor monitoring opgesteld. Door middel van regelmatige monitoring wordt het zakkingsgedrag in de komende 5 jaren bewaakt en getoetst aan de signaal-en interventiewaarden voor de restcapaciteit. Monitoring Voor de monitoring zijn meetpunten aangebracht op de gasleidingen en worden de gasafsluiters ingemeten. Om autonome bodemda-

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Vervormingscapaciteit leidingen Allereerst is rekenkundig onderzoek uitgevoerd naar de vervormingscapaciteit van de verschillende typen gasleidingen ten gevolge van grondverplaatsingen. De modellen zoals weergegeven in Figuur 4 zijn in het kader van een gevoeligheidsanalyse beschouwd. Dit onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met Liander en KIWA.


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Figuur 5 - GIS omgeving beheersplan gasleidingen Noord-Zuid lijn

ling en de huisaansluiting ook mee te nemen in het beheersplan zijn aanvullend metingen aan het maaiveld en op de belendende panden opgenomen in het meetprogramma. Vier keer per jaar worden alle ca. 440 meetpunten ingemeten. Signaal- en interventiewaarden zijn opgesteld voor de zettingssnelheid, absolute zettingen van de gasleiding en verschilvervormingen tussen panden en de leiding. De monitoringspunten worden getoetst op de signaal- en interventiewaarden, dit wordt met een stoplichtmethode gevisualiseerd. Op basis van een actieschema wordt de toetsing van de meetwaarden gebruikt om mogelijke beheersmaatregelen in gang te zetten. GIS omgeving Om de gasleidingen te bewaken wordt monitoring uitgevoerd. Om deze informatie te beheersen is een GIS omgeving gemaakt, waarin de gasleidingen en monitoringspunten worden gepresenteerd. Bij de monitoringspunten worden alle leiding uitgangspunten (leeftijd,

materiaal, wanddikte leidingen) en gemeten resultaten samengevat. In de GIS omgeving wordt ook een foto van het meetpunt en een grafiek met gemeten zetting en zettingssnelheid om een compleet overzicht te geven van de monitoring. In figuur5 is een voorbeeld van de GIS omgeving gepresenteerd. Efficiënt en effectief Voor de projecten KIJK en beheersplan gasleidingen Noord Zuid-lijn zijn op grote schaal onderzoeken in relatie tot geotechniek en omgevingsbeïnvloeding uitgevoerd voor schademonitoring in verschillende fasen van het bouwproces. Voor beide projecten zijn de verzamelde gegevens in een database gebundeld en gepresenteerd in een GIS omgeving met feitelijke, afgeleide en geanalyseerde data. Door het efficiënt verzamelen en presenteren van data kan het ontwerpproces of beheer van (leiding) assets effectief doorlopen worden.

64

GEOTECHNIEK - December 2017


Herziening Ontwerprichtlijn CUR 198 Kerende constructies van gewapende grond

Inleiding Kerende constructies van gewapende grond (Figuur 1) bestaan uit een grondlichaam met daarin een wapening. De wapening bestaat uit lagen of strippen van geokunststof of staal. Een bekleding, ofwel facing beschermt de gewapende grondconstructie tegen beschadiging door erosie of vandalisme.

Soil nailing is uit de ontwerprichtlijn verdwenen, richtlijnen hiervoor zijn te vinden in CUR 166 (onderdeel verankeringen) of CUR 219 (vernageling in dijken). Dit artikel beschrijft de volgende belangrijke

Wat is er nieuw? De oude richtlijn was geschikt voor min of meer rechthoekige constructies: horizontale maaivelden en een verticale wand. Een steil talud in plaats van een verticale wand kon ook, o zolang de helling niet flauwer was dan 70 met de verticaal. In de praktijk werd zo een steil talud benaderd als een verticale wand. Dit introduceerde een conservatisme.

ir. Marco G.J.M. Peters Sweco, secretaris en rapporteur SBRCURnet commissie CUR 198

veranderingen: de verduidelijkte rekenprocedures, de uitgebreidere stabiliteitsanalyse en de veiligheidsbenadering, waarmee de ontwerprichtlijn is aangesloten op de Eurocode. Rekenstappen Figuur 3 geeft de acht rekenstappen van de nieuwe richtlijn. Ze stonden gedeeltelijk ook e in de 1 druk, maar nu zijn de rekenstappen één voor één duidelijk ingevuld. Ook in de voorbeeldberekeningen. Dit artikel bespreekt rekenstappen 4 en 6: de uitwendige en de inwendige stabiliteit van de constructie. Uitwendige stabiliteit (rekenstap 4) Drie mechanismen worden getoetst in het kader van de uitwendige stabiliteit (Figuur 4). De eerste twee mechanismen zijn (1) overschrijding van het verticaal draagvermogen en

Figuur 1 - Kerende constructies van gewapende grond; een gewapend grondmassief en een bekleding

De nieuwe ontwerprichtlijn is geschikt voor meer geometrieën, bijvoorbeeld flauwe Figuur 2 -Geometrieën waarvoor de nieuwe CUR198 ontwerprichtlijn van toepassing is

65

GEOTECHNIEK - December 2017

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Gewapende grondconstructies bieden een betaalbaar alternatief voor bijvoorbeeld kerende constructies met damwanden of L-wanden. In 2000 verscheen CUR 198; Kerende constructies in gewapende grond, Taludhelling o steiler dan 70 ’. Begin 2018 verschijnt een geheel herziene update. Dit artikel beschrijft e de belangrijkste verschillen met de 1 druk van 2000.

hellingen of geknikte maaivelden of niet-uniforme bovenbelastingen. Figuur 2 geeft een lijst van de geometrie typen die worden beschouwd. Dit zijn meer typen dan eerst, maar nog steeds geldt voor alle typen dat de achterzijde van het gewapende massief met rekbare wapening verticaal moet worden beschouwd o (> 70 met de horizontaal), en dat hellingen o van de maaivelden kleiner moeten zijn dan 20 met de horizontaal. Wijkt men daarvan af, dan zijn aanvullende analyses nodig met geavanceerde rekenmodellen.

dr. ir. Suzanne J.M. van Eekelen Deltares, voorzitter SBRCURnet commissie CUR 198


Samenvatting

In 2000 verscheen CUR 198; â&#x20AC;&#x153;Kerende constructies in gewapende grond, taludhelling steiler dan 70oâ&#x20AC;?. Begin 2018 verschijnt een geheel herziene versie. De nieuwe ontwerprichtlijn is een stuk duidelijker geworden en geschikt gemaakt voor bijvoorbeeld kerende constructies met een

Figuur 4 - De drie mechanismen die moeten worden getoetst voor de uitwendige stabiliteit

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

Figuur 3 - Stappenplan ontwerpproces

flauwe helling of een geknikt maaiveld. Hiervoor is de stabiliteitsanalyse uitgebreid met meerdere glijvlak-vormen. De ontwerprichtlijn is volledig op de Eurocode aangesloten, inclusief de bijbehorende veiligheidsbenadering. Het geheel is gecompleteerd met vier uitgebreide rekenvoorbeelden.

Tabel 1 - Noodzakelijke berekeningen bij toets op inwendige stabiliteit Figuur 5 - Gebruik van de Culmann (1875) wiggen om de horizontale gronddruk achter het gewapende grondmassief te berekenen. Deze figuur geldt voor niet-rekbare wapening. Voor rekbare wapening benaderen we de achterzijde van het grondmassief verticaal

(2) horizontaal glijden. Deze twee mechanismen berekenen we hetzelfde als een fundering op staal (hoofdstuk 6 van NEN 9997-1). Daarbij wordt het gewapende massief beschouwd als een massief blok. Het derde mechanisme is (3) de totale stabiliteit, ofwel een diep glijvlak berekening. Deze berekening gaat conform hoofdstuk 11 van NEN 9997-1. Ook glijvlakken die door de wapening heen gaan moeten worden meegenomen, wat ook nodig is voor het bepalen van de globale interne stabiliteit. Dat komt later in dit artikel aan de orde.

66

GEOTECHNIEK - December 2017


Figuur 6 - Gebruik van de Culmann (1875) wiggen. De maximale horizontale gronddruk moet in rekening worden gebracht, in dit geval wordt die gevonden voor een hoek van de afschuifwig van 42o. Bij eenvoudige constructies vindt Culmann dezelfde horizontale gronddruk als de gronddrukformules van par. 9.5.3 van NEN 9997-1

Deze drie mechanismen moeten voor alle constructietypen van Tabel 1 worden getoetst. Een uitzondering vormt de constructie met flauwe hellingen. Voor deze constructies hoeft het eerste mechanisme (draagvermogen) niet te worden getoetst omdat de andere twee mechanismen maatgevend zullen zijn. Voor het toetsen van de drie mechanismen is de belangrijkste te berekenen parameter de horizontale gronddruk achter het gewapende massief. De oude richtlijn werkte met gronddrukfactoren conform hoofdstuk 9 van NEN 9997-1. Dat mag nog steeds, maar deze gronddrukfactoren zijn alleen geldig voor o verticale wanden of steile hellingen (> 70 met de horizontaal), horizontale maaivelden en uniforme bovenbelastingen.

Figuur 7 - Eerste mogelijkheid voor het toetsen van de lokale inwendige stabiliteit: tie back wedge voor geokunststof wapening of de coherent gravity methode voor staalwapening

Figuur 8 - Tweede mogelijkheid voor het toetsen van de lokale inwendige stabiliteit (alleen voor flexibele wapening: geokunststof) active Culmann wedges, met twee Culmann wiggen

Bij een (bij benadering) rechthoekige geometrie, zoals de eerste geometrie in Figuur 2, vindt Culmann de gronddrukfactoren conform hoofdstuk 9 van NEN 9997-1. Een voordeel van de Culmann methode is echter dat de methode veel algemener toepasbaar is dan de gronddrukfactoren-methode. Denk aan ingewikkelde geometrieĂŤn zoals geknikte maaivelden, of een strookbelasting. Bovendien is Culmann relatief eenvoudig te programmeren. Inwendige stabiliteit (rekenstap 6) De inwendige stabiliteit moet lokaal en globaal worden getoetst (Tabel 1). Lokaal betekent: voor iedere individuele wapeningslaag. Globaal betekent: per wapeningslaag met alle wapeningslagen daarboven, voor zover die worden doorsneden door het afschuifvlak. In beide gevallen berekenen we een trekkracht in iedere wapeningslaag. Die trekkracht moet worden getoetst aan (1) de treksterkte, (2) de verankeringslengte (aanhechting) van de wapeningslaag en (3) op horizontaal afschuiven. We kijken eerst naar lokale en daarna naar globale inwendige stabiliteit. Lokale inwendige stabiliteit De ontwerprichtlijn heeft twee rekentechnieken van de oude richtlijn behouden: de tie back wedge methode voor rekbare (geokunststof)

67

GEOTECHNIEK - December 2017

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

De nieuwe ontwerprichtlijn biedt ook de mogelijkheid om met Culmann wiggen (1875) te werken, zie Figuur 5. De hoek van de wig wordt in deze figuur gevarieerd, wat in Figuur 6 leidt tot verschillende horizontale en verticale gronddrukken. In dit voorbeeld wordt de maximale horizontale (en verticale) gronddruk o gevonden voor een afschuifhoek van 42 .


GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

wapening en de coherent gravity methode voor niet-rekbare (staal-)wapening. Beide methoden rekenen met een horizontale gronddruk, maar ze berekenen die horizontale gronddruk iets verschillend. De trekkracht in een wapeningslaag wordt vervolgens berekend door de lokale resulterende horizontale gronddruk te vermenigvuldigen met de laagdikte tussen de wapeningslagen, zoals aangegeven in Figuur 7. Nieuw in de ontwerprichtlijn is de active Culmann wedges methode voor de lokale inwendige stabiliteit bij rekbare wapening (Figuur 8). Ten opzichte van de tie back wedge methode is de active Culmann methode ook geschikt voor geknikte maaivelden, strookbelasting en flauwe wandhellingen, maar in principe alleen toepasbaar op rekbare geokunststof wapening. De trekkracht in een wapeningslaag wordt uitgerekend met twee actieve Culmann-grondwiggen, eentje halverwege boven de wapeningslaag een eentje halverwege eronder. De trekkracht in de wapeningslaag is de resultante van de horizontale krachten van de bovenste min de onderste wig. Globale inwendige stabiliteit In de oude CUR 198 werd de globale interne stabiliteit alleen beschreven met een methode met rechte glijvlakken. Daarbij was het uitgangspunt een bij benadering rechthoekig gewapend massief. De nieuwe versie geeft nu ook de mogelijkheid om met glijvlakken te rekenen die andere vormen hebben. Die vorm is vrij. Gebruikelijk zijn ronde vormen (Bishop), bi-lineaire vormen (two part wedge, waarbij de knik ligt op het achtervlak van het gewapende grondmassief) of geheel vrije vormen (Figuur 9). De Duitse ontwerprichtlijn EBGEO werkt met de two part

Figuur 9 - Globale interne stabiliteit: de vorm is vrij. De oude richtlijn hanteerde alleen rechte glijvlakken

wedgemethode waarmee de nieuwe CUR 198 beter aansluit op deze EBGEO. Bij een eenvoudige, rechthoekige geometrie, zoals de eerste geometrie in Figuur 2, zal een vrije vorm meestal eindigen in een two part wedge. Veiligheid / aansluiting op de Eurocode De waarden van de materiaal- en belastingsfactoren zijn bepaald met behulp van een probabilistische veiligheidsanalyse. Hierbij werden de suggesties gevolgd van NEN-EN 1990:2011 (Eurocode 0) en NEN-EN 9997-1:2016 (Eurocode 7) en is aangetoond dat de in de Eurocode vereiste betrouwbaarheid wordt gehaald. De resulterende partiĂŤle factoren staan in Tabel 2. Rekenvoorbeelden Er zijn vier uitgebreide rekenvoorbeelden toegevoegd. Twee voorbeelden voor een standaard

Tabel 2 - Belastingfactoren en materiaalfactoren gewapende grondconstructies

68

GEOTECHNIEK - December 2017

rechthoekige constructie, waarvan eentje met een geokunststof wapening en eentje met een staalwapening. Een ander voorbeeld heeft een hellende wand en een hellend maaiveld en tenslotte is er een rekenvoorbeeld van een landhoofd. Conclusies Begin 2018 verschijnt een volledig herziene versie van CUR198: Kerende constructies van gewapende grond (Figuur 10). Deze nieuwe versie is duidelijker en uitgebreid voor constructies met flauwe hellingen, geknikte maaivelden en niet-uniforme bovenbelastingen. De stabiliteitsanalyses zijn Figuur 10 - De nieuwe ontwerprichtlijn


hand te houden geotechnische t de hand lopen.

onderverdeling in korrelfracties. In de eerste kolom zou bij correct citeren van de Nederlandse normen dus sprake moeten zijn van respectievelijk: ‘grindfractie’, ‘zandfractie’, ‘siltfractie’ en ‘lutumfractie’. De term ‘lutumfractie’ is daarbij

uitgebreid met meerdere glijvlak-vormen. De

kan grote consequenties hele ontwerprichtlijn is aangesloten op de Eurocode en voorzien van een viertal uitgebreide gie die de diverse partijen, rekenvoorbeelden. en uitvoering, hanteren ten   ngen voorBronnen de het daarbij toe - Culmann, Karl, 1875. Die graphische Statik. grond is van niet te onder-

Grondsoorten zijn per definitie opgebou meerdere korrelfracties; volgens de vig Nederlandse classificatie kan als zodanig ken worden van de grondsoorten: ‘grind’, ‘leem’ en ‘klei’. De grondsoortbenaming ‘si volgens de Nederlandse classificatie geen Samenstelling kerngroep SBRCURnet commissie nis,van maar in Angelsaksische landen wel. Da De SBRCURnet commissie bestaat uit deskundigen opdrachtgevers, opdrachtnemers, kennisinstituten en geotechnische adviesbureaus.‘silt’ De commissie is opgebouwd uit een kerndus meestal dezelfde betekenis als ‘le groep en een klankbord groep. De samenstelling van de kerngroep is als volgt:

aanleiding kan geven tot

een ondergrens van 2µm = 0,002mm; deze repre-

in het bijbehorende boek ‘Grondgedrag’.

U wilt toch geen editie missen van Geotechniek?

t toch geen missen van echniek!?

GEOTECHNIEKDAG-SPECIAL 2017

dr.ir. Suzanne van Eekelen (voorzitter) Deltares Tenslotte nog de benaming ‘slib’. In d 2nd ed. Zurich: Meyer and Zeller. ir. Marco Peters (secretaris, rapporteur) Sweco -  NEN-EN 1990+A1+A1/C2:2011 Eurocode 0 ir. Joris van den Berg Low wordt & Bonarten onrechte de indruk gewekt dat ‘s Grondslagen van het constructief ontwerp en ir. Marijn Brugman Arthe Civil & Structure synoniem zou zijn van ‘silt’ . ‘Slib’ is echt technici die over hun mateNEN-EN 1990+A1+A1/C2:2011/NB:2011, Natiing. Piet van Duijnen GeoTec Solutions officiële grondsoort- of fractiebenaming eeds dezelfde taal spreken onale bijlage bij NEN-EN 1990, ICS 91.010.30; ing. Dirk Goeman CRUX Engineering 91.080.01 ing. Theo Huybregts Geologics de Nederlandse classificatie. Volgens de p en in de vorm van officiële - NEN 9997-1:2016, Eurocode 7 - Geotechnisch ing. Fred Jonker (coördinator) SBRCURnet tie ‘Grondstoffen en delfstoffen bij naam’ ook niets meer ofDipl.-Ing. minderJörg danKlompmaker een grootte-aanduiig te accepteren enconstructies toe te – Samenstelling ontwerp van van BBG Bauberatung Geokunststoffe (Naue) NEN-EN NEN-EN 1997-1/NB en NEN is een ing. Latijns Teunis Linthof Haskoning DHV zowel de grondsoort slib als wordt ding. ‘Lutum’ woord voor ‘modder’; Royal[2003] erdere partijen die1997-1, definities 9097-1 Aanvullingsnorm bij NEN-EN 1997-1, ir. Mark-Peter Rooduijn Fugro Land NL tie slib gedefinieerd als ‘fijne minerale en die ‘modder’ kan ir. zowel uit zeer fijne (kwarts)deel- Heijmans hanteren kan een BabyloniICS 91.080.01; 93.020 Rens Servais (eerder Strukton - Civiel Projecten) sche deeltjes kleiner dan 16µm of klein -  C UR198, 2000. Kerende constructies in gewaing. Sander Suk Terre Armee tjes (fijner dan de siltfractie) bestaan als uit ng ontstaan zoals bijvooro pende grond. Taludhellingen steiler dan 70 . 20µm’; overigens worden in dat verband so kleiplaatjes. De inDede praktijk ook vaak gebezigde schreven geval. volgende partijen hebben een financiële bijdrage en/of in kind bijdrage geleverd: ISBN 90 3760 1421. andere grenzen gehanteerd. Het gebruik term ‘kleifractie’ heeft niet dezelfde betekenis - CUR198, 2018. Kerende constructies van geCITEKO civiele techniek NGOverwarrende benaming ‘slib’ wordt sterk wapende grond. SBRCURnet/CROW. In proals de term ‘lutumfractie’. De kleifractie zou in ringsadvies van een NederCRUX Engineering Royal HaskoningDHV ductie. den. principe informatie verschaffen over de relatieve erd de nevenstaande tabel Deltares Rijkswaterstaat, GPO Fonds Collectief Onderzoek GWW Strukton hoeveelheid echte kleideeltjes. Een proef ter n van het feit dat in de beide Fugro Land NL Sweco Deze en andere onderwerpen die voor de bepaling van het percentage echte kleideeltjes TenCate weede kolom een getal geGeoTec Solutions Geosynthetics Netherlands Leer meer over gewapende grond HUESKER niet Synthetic International in dewaargelijknamige cursus PAO serende geotechnicus interessant en be wordtvanechter doorgaans uitgevoerd in routi- Tensar maal kleiner is dan Kwast Consult Terre Armee Techniek en Management door zijn komen aan de orde in de CGF M nematig onderzoek. Meestal wordt Voetskunnen e tabel een schoolvoorbeeld Low & Bonar Gewapende Grondconstructies Suzanne van Eekelen. Kijk op geotechnisch Movares www.paotm.nl meer informatie. class ‘Handen aan de grond’ en worden beh een korrelgrootteverdeling bepaald met eerde informatie die in de vooralleen

Maak dan uw bijdrage in de verzendkosten € 23,50 over naar Maak dan uw bijdrage IBAN:in NL95 ABNA 0426 4761 31 de verzendkosten

(BIC: ABNANL2A) t.n.v.naar Uitgeverij € 22,50 over

Educom, Rotterdam, Nederland, IBAN NL31 ABNA 0605 9592 93

t.n.v. Uitgeverij Educom BV 'Ontvangst Geotechniek 2018'.Rotterdam, o.v.v. Bijdrage Geotechniek 2016 o.v.v.


Geotechnical experts

pile testinG experts

Geotechnical equipment

UW partner voor

paaltesten en all-roUnd geotechnische advisering

ontwerp & advies, second opinions, deskundigenonderzoek, monitoring, heipredicties & intrilpredicties,

oad s tat iC l g t e s t in

load d Y n a M iC t e s t in g

ad r a p id l o t e s t in g

paaltesten, onshore & offshore

n] [t o t 8 M

www.allnamics.nl

BAM Infraconsult geotechniek _Oktober_2014_v2.indd 54

bv | Postbus 268 | 2800 AG Gouda | Tel. (0182) 59 05 10 | info@baminfraconsult.nl | www.baminfraconsult.nl PAO Techniek en Management organiseert dit najaar de volgende vier cursussen op het gebied van geokunststoffen. Daarnaast bieden we een aanbod aan BAM Infraconsult is ruim 30 jaar actief in het ontwerp, project management en uitvoering van projecten op het gebied vangevarieerd infrastructureel ontwerp, kust- en maritieme geotechnische cursussen, waarover u veelal meerinkunt vinden insector onze waterbouw. Vanuit onze vestigingen in Nederland, Dubai, Singapore, Jakarta en Perth werken wij aan projecten in binnen- en buitenland, opdracht van de advertentiedie elders in dezemet editie, of natuurlijk op www.paotm.nl. Infra van Koninklijke BAM Groep nv, BAM International en externe opdrachtgevers. De onzekerheden de ondergrond zich meebrengt, creĂŤren naast risicoâ&#x20AC;&#x2122;s ook kansen voor het ontwerp en bouw van civieltechnische projecten. De afdeling Geotechniek speelt daarom een centrale rol bij de projecten van BAM Infraconsult en haar zusterbedrijven. BAM Infraconsult kenmerkt zich door betrouwbaarheid, deskundigheid, slagvaardigheid, blijvend onderscheidend en is onlosmakelijk verankerd in het bouwbedrijf. Dankzij deze mentaliteit zijn we zeer succesvol.

FOLIECONSTRUCTIES IN VERDIEPTE INFRASTRUCTUUR Ondergronds bouwen met waterdichte folie afsluiting 13 oktober 2016 Voor ondergronds bouwen is een innovatieve folieconstructie vaak goedkoper dan een traditionele uitvoering met onderwater-beton en trekpalen. Folie betreft een waterdicht kunststof geotextiel en kan worden gebruikt voor het realiseren van waterdichte afsluitingen in de ondergrond waardoor een kunstmatige polder ontstaat.

BASAL REINFORCED PILED EMBANKMENTS 2016 update of the Dutch Design Guideline CUR226 15 and 16 November 2016 A piled embankment consists of an embankment on a pile foundation. In a basal reinforced piled embankment, the embankment is reinforced at its base with a geosynthetic reinforcement. A piled embankment can be built quickly, the influence on adjacent sensitive objects is limited and residual settlements are prevented. An increasing number of piled embankments are being constructed every year.

GEOTEXTIELEN IN DE WATERBOUW Ontwerp en uitvoering 1 november 2016 Geokunststoffen worden steeds vaker toegepast bij waterbouwkundige projecten. Zij zijn vaak goedkoper en milieuvriendelijker dan traditionele technieken. De geokunststoffen dienen wel zorgvuldig worden toegepast bij de aanleg van civieltechnische constructies. Gebeurt dat niet dan kunnen beschadigingen het gevolg zijn.

BOUWEN MET BAGGER Bespaar kosten door bagger als bouwmateriaal te gebruiken 29 en 30 november 2016 Bij bouwen met baggerspecie wordt aanzienlijk bespaard op transport-, depot- en stortkosten. Ook is er een grote besparing te behalen op de aanschaf van primaire bouwmateriaal die normaal gesproken wordt ingezet. In deze cursus leert u hoe u dit doelmatig doet. Een toepassing is bijvoorbeeld om een geotextiel te vullen met bagger en te verwerken in de oever of kade.

www.baminfraconsult.nl

Advertentie Geotechniek. nummer 3.indd 1

14-11-2014 15:03:23

28-08-14 13:55


21E JAARGANG NUMMER 4 DECEMBER 2017 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR GEBRUIKERS VAN GEOKUNSTSTOFFEN

Hoe geogrids de prestaties van wegen verbeteren (deel 1)

Verplaatsen van 1,6 miljoen kilo over gewapende transportbanen

KATERN VAN


Geokunst wordt mede mogelijk gemaakt door:

Sub-Sponsors

Low & Bonar Westervoortsedijk 73 6827 AV Arnhem Tel. +31 (0) 85 744 1300 Fax +31 (0) 85 744 1310 info@lowandbonar.com www.lowandbonar.com

De collectieve leden van de NGO zijn:

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

CDR International BV, Rijssen Cofra B.V., Amsterdam Deltares, Delft Enviro Quality Control BV, Maarssen Fugro GeoServices BV, Leidschendam Genap BV, ‘s Heerenberg Geopex Products (Europe) BV, Gouderak GeoTec Solutions BV, Den Dungen. GID Milieutechniek, Velddriel Huesker Synthetic BV, Den Dungen InfraDelft BV, Delft

Mede-ondersteuners TenCate Geosynthetics Hoge Dijkje 2 7442 AE Nijverdal Tel. +31 (0)546-544 811 Fax +31 (0)546-544 470 geonederland@tencate.com www.tencate.com/geonederland Advert_Enkagrid_208x134mm.pdf

Kwast Consult Cascademuur 38 3991 VP Houten Tel. +31 (0)6 29 27 28 01 info@kwastconsult.nl www.kwastconsult.nl 1

29-06-16

Nederlandse Geotextielorganisatie (NGO) Tel. +31 (0)65 - 064 6760 mail@ngo.nl www.ngo.nl

10:46

Intercodam Infra BV, Almere Juta Holland BV, Oldenmarkt Kem Products NV, Heist op den Berg (B) Kiwa NV, Rijswijk Kwast Consult, Houten Low & Bonar, Arnhem Movares Nederland BV, Utrecht Naue GmbH & Co. KG, Espelkamp-Fiestel Ooms Civiel BV, Avenhorn Prosé Geotechniek BV, Leeuwarden Quality Services BV, Bennekom Robusta BV, Genemuiden S&P Clever Reinforcement Company Benelux, Aalsmeer SBRCURnet, Delft T&F Handelsonderneming BV, Oosteind Ten Cate Geosynthetics Netherlands BV, Nijverdal Tensar International, ’s-Hertogenbosch Terre Armee BV, Waddinxveen Vulkan-Europe BV, Gouda Witteveen + Bos, Deventer

Enkagrid® voor stabilisering van funderingslagen en grondlichamen Enkagrid kent een breed assortiment van stijve en flexibele geogrids tot zeer hoge treksterkte en staat voor efficiëntie en betrouwbaarheid voor elk project waar grondstabilisering een vereiste is.

Low & Bonar Westervoortsedijk 73 / 6827 AV Arnhem / T +31 85 744 1300 info@enkasolutions.com / www.enkasolutions.com


Van de redactie Beste Geokunst lezer, Op 7 november was de Geotechniekdag in het Chassé Theather te Breda. Een weerzien van vele vakgenoten, leuke lezingen en volop netwerkgelegenheid. Vast onderdeel van de Geotechniekdag is de uitreiking van de Keverling Buismanprijs. Deze prijs kent drie categorieën en wordt eens in de twee jaar toegekend.

van de 3e kolk Beatrixsluis en een rondleiding over het werk. Een kort verslag van de excursie is terug te vinden op de website van NGO (www. ngo.nl).

Dit keer is een artikel uit de GeoKunst van 2016 genomineerd in de categorie “publicaties uit het vakblad Geotechniek”. Het betreft het artikel “Calibration of partial factors for basal reinforced piled embankments” van Piet van Duijnen, Ed Calle, Timo Schweckendiek en Suzanne van Eekelen. Het artikel beschrijft de probabilistische afleiding van de partiële factoren voor de paalmatras ontwerprichtlijn. Gebruik deze set van partiële factoren en je voldoet aan de betrouwbaarheidseis van Eurocode 7, zo laten de auteurs zien. Vanuit NGO zijn we heel trots op de nominatie van dit Geokunst-artikel. Een felicitatie waard! En dan nu naar de inhoud van deze GeoKunst, met twee interessante artikelen over funderingswapening. Het eerste artikel betreft een projectmatige toepassing van funderingswapening en in het tweede artikel komt de theoretische achtergrond aan de orde. Om de aanleg van de 3e kolk Beatrixsluis en de verbreding van het Lekkanaal mogelijk te maken, moesten een aantal unieke cultuurhistorische elementen verplaatst worden. Het ging om drie kazematten, een schutsluis en een duikerhoofd. Allemaal onderdelen van de Nieuwe Hollandse waterlinie die ruimte moesten maken voor de verbreding. Met immense draagportalen zijn de betonnen kolossen opgepakt en over zwaar gewapende transportbanen naar hun nieuwe plek getransporteerd. Jeroen Ruiter, Gabriël Rammeloo en Leo Kuljanski doen in het eerste artikel verslag van dit interessante project met een praktische toepassing van funderingswapening. Een aantal van ons bezocht het project in Nieuwegein op woensdag 27 september. Aannemerscombinatie Sas van Vreeswijk in samenwerking met de NGO en KIVI - afdeling Geotechniek, gaven uitleg over de aanleg

Het tweede artikel van Lars Vollmert en Jörg Klompmaker beschrijft de theoretische achtergronden van funderingswapening. Kan een wegfundering überhaupt worden verbeterd met funderingswapening? Bij welke vervormingen levert de wapening dan een toegevoegde waarde? Metingen in proefvakken in een 120 m lange proefbaan zonder verharding helpen bij het beantwoorden van deze vragen. In een vervolg artikel zullen de auteurs de resultaten geven van metingen in een proefbaan met verhardingslagen en het aanvullende laboratoriumonderzoek. Ik wens u, mede namens het NGO bestuur en de GeoKunst redactie, een voorspoedig en goed gefundeerd 2018 toe. Ik wens u veel leesplezier met deze GeoKunst, Erik Kwast, Eindredacteur GeoKunst

Colofon

Geokunst wordt uitgegeven door de Nederlandse Geotextiel organisatie. Het is bedoeld voor beleidsmakers, opdrachtgevers, ontwerpers, aanvnemers en uitvoerders van werken in de grond-, weg- en waterbouw en de milieutechniek. Geokunst verschijnt vier maal per jaar en wordt op aanvraag toegezonden.

Eindredactie Redactieraad Productie

73

E. Kwast A. Bezuijen P. van Duijnen M. Duškov S. van Eekelen P. ter Horst Uitgeverij Educom

GEOKUNST - December 2017

Een abonnement kan worden aangevraagd bij: Nederlandse Geotextielorganisatie Tel. 065 - 064 6760 mail@ngo.nl www.ngo.nl


Gabriël Rammeloo MSc. Geotechnisch adviseur Geonius

Verplaatsen van 1,6 miljoen kilo over gewapende transportbanen

Leo Kuljanski BSc. Design Engineer Tensar International

Jeroen Ruiter MSc. Regional Salesmanager TenCate Geo

Inleiding Om de aanleg van de 3e kolk Beatrixsluis en de verbreding van het Lekkanaal mogelijk te maken moesten een aantal unieke cultuurhistorische elementen verplaatst worden. Het ging om 3 kazematten, een inundatiesluis en een duikerhoofd welke onderdeel zijn van de Nieuwe Hollandse waterlinie die ruimte moesten maken voor de verbreding. Met immense draagportalen zijn de betonnen kolossen opgepakt en over zwaar gewapende transportbanen naar hun nieuwe plek getransporteerd. Woensdag 27 september heeft aannemerscombinatie Sas van Vreeswijk in samenwerking met de NGO en KIVI NIRI uitleg gegeven over dit project en een rondleiding over het werk gegeven. Een kort verslag van de excursie is terug te vinden op de website van NGO (www. ngo.nl).

Afmetingen 3e kolk De 3e kolk krijgt een lengte van minimaal 276 meter, een breedte van 25 meter en een sluisdiepte voor schepen met een diepgang tot 4 meter. De huidige kolken zijn een stuk kleiner: 225 meter lang en 18 meter breed. Ze kunnen schepen doorlaten met een diepgang tot 3,5 meter. De 3e kolk bevat straks dubbele roldeuren als sluisdeuren. Dit heeft twee grote voordelen: Bij het onverhoopt falen van een sluisdeur - bijvoorbeeld na een aanvaring - blijft de sluis toch in bedrijf. Er is namelijk nog een tweede deur beschikbaar. Het tweede voordeel wordt verkregen doordat bij gebruik van alleen de buitenste deuren de kolk 290 meter lang is en ruimte ontstaat voor het schutten van 2 schepen van ieder 135 meter lang. Dit wordt ook

wel ‘schutten XL’ genoemd. Een ander bijzonder element in het ontwerp is dat de roldeuren ín de sluiskas onderhouden kunnen worden. De roldeuren hoeven voor onderhoud niet naar een onderhoudsdok te worden vervoerd. Hiermee blijft bij onderhoud de hinder beperkt. Verbreden voorhavens en Lekkanaal De voorhavens van de Prinses Beatrixsluis worden verbreed om de nieuwe sluis ook voor grotere schepen veilig en toegankelijk te maken, die moeten aan beide kanten van de sluis genoeg ruimte hebben om te manoeuvreren. Om ruimte te maken voor de nieuwe kolk en nieuwe voorhaven, wordt het Lekkanaal over een lengte van zo’n 1200 meter tot 130 meter verbreed.

Het project De 3e kolk Prinses Beatrixsluis moet ervoor zorgen dat de scheepvaart ook in de toekomst het sluiscomplex vlot en veilig kan passeren. De 3e kolk wordt daarom langer, breder en dieper dan de bestaande kolken. Tegelijkertijd moet de nieuwe kolk zo min mogelijk opvallen in het landschap. De Prinses Beatrixsluis stamt uit 1938 en is een rijksmonument dat in de wijde omgeving zichtbaar is. Rijkswaterstaat stelde als voorwaarde voor het ontwerp dat het beeld van het historische sluiscomplex met zijn heftorens intact blijft door de 3e kolk als een ‘snede’ in het landschap aan te leggen. De nieuwe 3e kolk krijgt in plaats van heftorens, dubbele roldeuren.

Figuur 1 - Omdat het in de nieuwe dijk ingraven van de objecten de schijn zou wekken van authenticiteit, worden de objecten als gevonden voorwerp (‘objets trouvés’) in het landschap terug geplaatst, als waren zij liefdevol terzijde geplaatst. Op deze wijze zijn de kazematten ook beter zichtbaar en kan het verhaal makkelijker verteld worden.

74

GEOKUNST - December 2017


Samenvatting

Om het transport van 3 kazematten met een maximaal gewicht van 1,6 miljoen kilo in een gebied met slappe bodem mogelijk te maken zijn een aantal transportbanen aangelegd. In het ontwerp is niet alleen rekening gehouden met een ondergrond bestaande uit klei- en veenlagen, maar

ook met het risico op opbarsten van de bodem bij ontgraving voor de transportbaan. De stabiliteit van deze transportbanen wordt mogelijk gemaakt door het gebruik van verschillende geokunststoffen.

door middel van transport met SPMT’s (SelfPropelled Modular Transporters). De bestaande kazemat wordt in zijn geheel van de fundering opgetild en getransporteerd. In de onderstaande beschrijving is het ontwerp van de transportbaan behorende bij kazemat Schalkwijkse Wetering beschreven. De transportbanen voor de overige kazematten zijn op vergelijkbare wijze uitgevoerd.

Figuur 2 - Bovenaanzicht transportbaan met links de oorspronkelijke locatie van de kazemat Schalkwijkse Wetering en rechts de nieuwe locatie

Figuur 3 - 3D visualisatie van de transportbaan Het ontwerp van de transportbanen Om plaats te maken voor de 3e kolk en de verbreding van het Lekkanaal zijn in totaal zijn drie kazematten en enkele bijbehorende objecten van de Nieuwe Hollandse Waterlinie verplaatst. De Nieuwe Hollandse Waterlinie staat op de nominatie om de Unesco-Werelderfgoed status te verkrijgen. Daarom is gekozen voor een

verplaatsing van de objecten in plaats van sloop. De objecten komen uiteindelijk als een soort museale objecten in schijnbaar willekeurige positie in het landschap te liggen. De kazemat Schalkwijkse Wetering – de grootste van de drie – dient verplaatst te worden naar een nieuwe locatie ca. 90 m oostelijker. Dit geschiedt

75

GEOKUNST - December 2017

Gezien de slappe ondergrond bestaande uit klei- en veenlagen is een draagkrachtige fundering ontworpen. Daarnaast is rekening gehouden met het risico op opbarsten van de bodem bij ontgraving voor de transportbaan. Bij het ontwerp is eerst bekeken tot welk niveau ontgraven kan worden ten behoeve van het funderingspakket van de transportbaan. Het maximale ontgravingsniveau wordt in dit gebied bepaald door archeologie (het is niet toegestaan dieper dan 2 m minus maaiveld te ontgraven) en opbarsten van de ondergrond. Het ontwerpniveau van de bovenkant van de transportbaan staat vast. Daarna is bepaald welk funderingspakket past tussen het maximale ontgravingsniveau en de ontwerphoogte van de transportbaan. Tijdens het ontwerpproces zijn meerdere opties afgewogen waarbij kosten, tijd en risico een rol spelen. Zo moest de transportbaan zeer snel afgebroken kunnen worden nadat de kazemat op de nieuwe locatie gearriveerd is. Hierbij is de keus gevallen op een funderingspakket bestaande uit een onderlaag van geotextiel met daarop meerdere lagen geogrids en menggranulaat afgedekt met rijplaten. Een traditionele transportbaan bestaande uit zand of menggranulaat zou een te dik funderingspakket van enkele meters opleveren. Andere opties zoals een paalmatras of zandcementstabilisatie zijn afgevallen omdat het verwijderen ervan lastiger of tijdrovender is. In figuur 2 is een overzicht van de transportroute gegeven. Grondwaterstand De stijghoogte binnendijks bij de transportbaan is afhankelijk van de waterstand in de Lek welke getijden kent. Door de geohydroloog op het project is een verband aangetoond met de waterstand in de Lek ter plaatse van meetpunt


Figuur 4 - Detail opbouw funderingspakket en stabiliteitsberm. Paarse lijnen geven de lagen geogrids aan “Hagestein beneden” van Rijkswaterstaat en de peilbuis ter plaatse van transportbaan Schalkwijkse Wetering. De stijghoogte in het eerste watervoerende pakket is aangehouden op NAP +0,2 m, hiermee zijn opbarstberekeningen uitgevoerd. Tijdens de ontgravingen is de stijghoogte d.m.v. een peilbuis dagelijks gemonitord. Tevens is de waterstand bij Hagestein beneden gemonitord via de site van Rijkswaterstaat om een eventuele hoogwatergolf (en daarmee een toegenomen stijghoogte) twee dagen van te voren te zien aankomen. Ontwerp Op de nieuwe locatie van de kazemat is eerst de bestaande waterpartij gedempt met zand om zodoende een ondergrond te creëren voor de transportbaan. Figuur 5 - maatgevende glijcirkel stabiliteit transportbaan Kazemat Schalkwijkse Wetering

Figuur 6 - Het laagsgewijs aanbrengen van het geotextiel (wit onderop) en geogrids (zwart) met menggranulaat. De geotextielen zijn haaks op de rijrichting geplaatst. Op die manier wordt de hoge treksterkte aangesproken bij het intreden van zijwaartse afschuiving.

76

GEOKUNST - December 2017

Voor de belasting vanuit de SPMT’s is een representatieve gronddruk gehanteerd van 10,0 ton/m². Deze heeft per “trein” een afmeting van ca. 5,33 x 30,8 m. Bij het transport zijn twee van deze “treinen” ingezet. Het ontgravingsniveau/ aanlegniveau van het funderingspakket bedraagt NAP -0,55 m. Hierop is het funderingspakket van 1,7 m dikte aangebracht, zodat de transportbaan het ontwerpniveau van NAP +1,15 m behaald. De benodigde dikte van het toegepaste funderingspakket is bepaald op 1,7 m, bestaande uit 5 lagen geogrids en menggranulaat (0/31,5 mm). De pakketdikte is bepaald met het programma D-Foundations om de draagkracht van de ondergrond te berekenen. De onderste twee lagen geogrid zijn bedekt met 0,4 m menggranulaat. De bovenste drie lagen geogrid


zijn bedekt met 0,3 m menggranulaat. Onder het funderingspakket van 1,7 meter dikte is ten behoeve van de stabiliteit een hoge sterkte geotextiel aangelegd. Zie figuur 4 voor een detail van de opbouw. De benodigde sterkte van het hoge sterkte geotextiel onder het funderingspakket is bepaald met het programma D-Geo Stability van Deltares. Het gebruikte geotextiel is de TenCate Geolon PET 800, met een karakteristieke treksterkte van 800 kN/m. De rekenwaarde van de treksterkte bedraagt ca. 415 kN/m met in acht name van de partiële veiligheidsfactoren, hiermee is voldaan aan de minimale benodigde treksterkte van 360 kN/m. Het geotextiel is op het ontgravingsniveau aangebracht. Ten behoeve van de stabiliteit is daarnaast een stabiliteitsberm aangebracht rondom de transportbaan. Zie onderstaande

figuur 5 met daarin de maatgevende glijcirkel. Het funderingspakket bestaat uit menggranulaat en meerdere lagen van Tensar TX170 geogrids. Samen vormen deze materialen een mechanisch gestabiliseerde laag (MSL) welke de belasting spreidt onder een hoek van 45° of 1:1. Deze lastspreiding is mogelijk omdat het toegepaste geogrid valt onder de "gestrekte geogrids uit geponste plaat". Dit type geogrids hebben hoge ribben en vormvaste knooppunten, waarbij de korrels in het menggranulaat op hun plek opgesloten worden en een hoge mate van weerstand tegen vervorming ervaren. De overlap van de geogrids en grondwapening is minimaal 0,30 m. Bovenop het funderingspakket zijn rijplaten geplaatst om de vlakheid van de baan te bevorderen zodat de wielen van de SPMT ook op hun plek konden draaien. De rijplaten leverden geen actieve sterkte bijdrage.

Figuur 7 - Het transport van één van de kazematten (Vreeswijk Oost)

77

GEOKUNST - December 2017

Uitvoering Voor uitvoering is bij transport van de eerste kazemat de transportbaan getest door middel van een proefbelasting. Hierbij is een kleine SPMT met een gronddruk van 14,1 ton/m2 ingezet, welke qua grootte de rekenwaarde van de belasting benaderde. Voor en na de proefbelasting zijn meetpunten vlak naast de transportbaan ingemeten. Hierna is geconcludeerd dat de transportbaan op een paar locaties enkele millimeters is vervormd. Deze minimale vervorming duidde erop dat geen afschuiving of verlies van draagvermogen van de ondergrond optrad. Dit gaf het vertrouwen het transport uit te voeren. Ondertussen zijn alle kazematten en andere objecten van de Hollandse Waterlinie verplaatst, zodat de nieuwe Beatrixsluis gerealiseerd kan worden.


Dr.-Ing. Lars Vollmert BBG Bauberatung Geokunststoffe GmbH & Co. KG, Duitsland

Hoe geogrids de prestaties van wegen verbeteren (deel 1)

Grondbeginselen: Funderingslagen onder verkeerslasten Bij de spoor- en wegenbouw worden de ongebonden lagen van de bovenbouw blootgesteld aan hoge verkeersbelastingen. In de wegenbouw liggen de verticale spanningen onder de asfaltlagen tussen de 70 en 400 kPa. De hoge waarden treden vooral op bij dunne asfaltlagen. De funderingslagen in lagere-orde wegen, zoals bijvoorbeeld in de bebouwde kom, worden dan ook veel zwaarder belast dan die in snelwegen. Zijdelingse gerichte horizontale spanningen voorkomen dat een ongebonden fundering horizontaal vervormt onder de verticale belasting. Deze horizontale spanningen liggen doorgaans tussen 5 en 200 kPa en zijn veel kleiner dan de verticale spanningen (Numrich, 2003). De verhouding tussen de verticale en de

Dipl.-Ing. Jörg Klompmaker NAUE GmbH & Co. KG, Duitsland

horizontale spanning ligt gewoonlijk in de orde van 2 tot 15. Onder een zeer hoge verticale belasting is meestal slechts een geringe horizontale steundruk aanwezig. Omdat de hoofdspanningen in de fundering onder een voorbij rijdende wielbelasting voortdurend veranderen en roteren vervormt het korrelskelet in alle richtingen. Deze vervormingen hebben een overwegend zijdelingse verschuiving van het korrelskelet tot gevolg. Dit is duidelijk herkenbaar bij bouwwegen (spoorvorming), omdat die niet op een lange levensduur zijn gedimensioneerd. Maar ook bij normale wegen treedt dit effect op; het aantal aslasten, dat nodig is tot de vervormingen zichtbaar worden, is dan echter groter. Alle

verkeerswegen

worden

door

de

verkeersbelasting op buiging belast. Figuur 1 toont het kwalitatieve verloop van spanningen aan de onderzijde van een funderingslaag van de modelstraat van de Bundesanstalt für Strassenwesen (BASt) (Zander, 2007). De absolute waarden van de rekken zijn afhankelijk van de grootte van de aslasten en de laagdikte en stijfheid van de wegconstructie. De vervorming onder een wielbelasting neemt toe met afnemende stijfheid van de funderingslagen en afnemende draagkracht van de ondergrond. Het voertuig beweegt zich praktisch in zijn eigen spoorvorming, die wordt veroorzaakt door het elastische deel van de vervorming. De funderingslaag wordt daarmee continu vervormd. De aan de onderzijde van een asfaltlaag gemeten rek (0,01 %, Figuur 1) is van dezelfde orde als

Figuur 1 - Buigrek en -druk aan de onderzijde van een funderingslaag naar Zander (2007). Klasse V = 0,1 – 0,3 miljoen 100 kN aslasten; Klasse III = 1 – 3 miljoen 100 kN aslasten; Klasse SV meer dan 32 miljoen 100 kN aslasten.

78

GEOKUNST - December 2017


Samenvatting

Verkeer kan hoge cyclisch–dynamische belastingen uitoefenen op een wegconstructie. Omdat ongebonden wegfunderingen geen trekkrachten kunnen opnemen, kunnen deze constructielagen worden verbeterd door het aanbrengen van een geogrid (funderingswapening). Een belangrijke vraag bij het ontwerpen is bij welke vervormingen de geogrids gaan functioneren. Zijn grote vervormingen nodig om het geogrid een voorspanning te geven? Of werken ze al bij zeer kleine rekken? De afgelopen 10 jaar is een uitgebreid testprogramma uitgevoerd om antwoord te vinden op deze vragen. Daarvoor zijn veldmetingen uitgevoerd op asfaltwegen en straatsteenverhardingen. Tevens zijn systematische grootschalige proeven op wegen zonder deklaag en cyclische triaxiaalproeven uitgevoerd.

Het onderzoek bestond uit 3 fasen. In fase I werd in een proefvak de ideale opbouw van de wegconstructie onderzocht met bepaling van de laagdikte en stijfheid van de fundering en de draagkracht van de ondergrond. In fase II zijn metingen uitgevoerd op wegen met een verharding van asfalt of straatstenen. Hiermee werden de relevante spanningen en rekken in het versterkte gebied vastgesteld. In de laatste fase III zijn met de nieuw verkregen inzichten op systematische wijze laboratoriumproeven uitgevoerd. In een volgend artikel (deel 2) zullen de resultaten van fase II en III worden gepubliceerd. De conclusie uit fase I is dat geogrids de funderingslagen al stabiliseren bij zeer geringe rekken, ruim lager dan 1%. De geogrids werken daarbij als trekwapening wat een hoge stijfheid vereist om optimaal te werken.

De door de dwarsribben gemobiliseerde weerstand leidt tot een significante verandering van de spanningscondities in het korrelskelet. Onderzoek op geogrid wapening van geëxtrudeerde en gelast staven met gestructureerd oppervlak toont aan dat de dwarsribben tot 80% aan de gezamenlijke weerstand bijdragen (Jacobs, 2016).

Figuur 2 - Stabilisering door interlocking en wapening van de funderingslaag door in een mineraal aggregaat aangebracht stijf geogrid.

Figuur 3 - Schuifspanningontwikkeling in een proefstuk (Jacobs, 2015). links: proefstuk zonder wapening, max. verticale belasting 24 kPa; midden: uniaxiaale wapening zonder dwarsribben, max. verticale belasting 57.3 kPa; rechts: geogrid met dwarsribben (uniaxiaale staven met dezelfde stijfheid als in het proefstuk in het midden), max. belasting 148.5 kPa. de vermoeingsrek van het asfalt bijv. (0,02 % tot 0,5 % in een temperatuurbereik tussen -20°C en +20°C (Mollenhauer, 2008) wat een kritiek aspect in het halen van de levensduur inhoudt. Mechanische samenwerking tussen funderingsmateriaal en wapening Een geogrid werkt de verschuiving en de permanente vervormingen van de korrels

van het mineraal aggregaat tegen. De korrels worden in de openingen van het geogrid gedrukt en zo geven de langs- en dwarsribben van het geogrid steun aan het korrelskelet van de fundering. De weerstand die het geogrid tegen vervormingen geeft bestaat uit een wrijvingscomponent en een interlockcomponent.

79

GEOKUNST - December 2017

Figuur 3 toont drie proefstukken met grote verschillen in mate van wapening die door een verticale, gelijkmatig verdeelde belasting een gelijke vervorming ondergaan. Voor een betere visualisering is hiervoor een relatief grote rek van ε = 7% gekozen. Bij ongewapende of in één laag gewapend mineraal aggregaat concentreren de maximale schuifspanningen zich op een doorgaand afschuivingsvlak (figuur 3, links). Bij meerdere gewapende lagen mineraal aggregaat, waarbij de wapening bestaat uit uni-axiaal geogrid, zien we vertakte afschuifvlakken optreden (Figuur 3, midden). Als de wapening ook dwarsribben heeft, zoals in figuur 3, rechts, dan ontstaat een duidelijk sterkere verbinding van de korrels onderling De schuif- en trekspanningen verdelen zich daardoor beter over de fundering. Dat betekent dat een groter gebied wordt geactiveerd door dilatantie. Daardoor wordt de wapening effectiever, terwijl de benodigde maximale trekkracht in de wapening afneemt. Opsluitingseffect De wederzijdse beïnvloeding tussen geogrid en funderingsmateriaal geeft een verhoging van de zijdelingse ondersteuning σ3 (opsluitingseffect, Ruiken, 2013, Figuur 4). Lees (2014) simuleerde triaxiaalproeven op gewapend menggranulaat met eindige-elementen berekeningen. Hij liet zien dat de cohesie in het wapeningsgebied met gemiddeld 25 kPa tot maximaal 50 kPa moest


aanwezig op een grotere afstand van Δh ≈ 0,20 tot 0,35 m (overgangszone) (Cook & Horvat, 2014; Horvat & Klompmaker, 2014; Lees, 2014). De maximaal haalbare schuifsterkte ligt bij 20 kN/m², zie figuur 6.

Figuur 4 - Opbouw van een zijdelingse steunspanning door meerdere lagen geogridwapening (triaxiaalproef met puin 0/32 mm) (Ruiken & Ziegler, 2009) worden verhoogd om de gemeten vervormingen in de triaxiaalproeven te benaderen. Deze orde van grootte past goed bij de in figuur 4 voorgestelde bijdrage van de steundruk bij een gewapende menggranulaatproef. Hoe werkt een wielbelasting? De belasting van een wiel is zeer plaatselijk en radiaal gericht. Figuur 1 en Figuur 4 laten zien dat een bi-axiaal geogrid door de vulling met menggranulaat ook radiaal werkt, omdat de openingen in het geogrid zich niet kunnen sluiten. Omdat de verhardingsconstructie onder de diverse wielcontactvlakken van een voertuig als een buigende balk vervormt (Figuur 1), zijn ook de absolute stijfheden van de wapening in langs- en dwarsrichting van de weg belangrijk.

Er kunnen tussen verschillende producten grote verschillen in richtingsafhankelijke rekstijfheid J (kN/m) zitten (zie Figuur 5). Voor het wapenende en stabiliserende effect bij kleine vervormingen zijn de absolute waarden van de geogridstijfheid van belang, niet de verhoudingen tussen de kleinste en grootste waarde. Het wapenende effect is ook bij een horizontale belasting op gewapend mineraal aggregaat via uitvoering van een afschuifproef aantoonbaar. Deze belasting treedt op wanneer een voertuig een punt nadert of er vandaan rijdt, danwel optrekt of remt. Bij een granulaire laag is het wapenende effect merkbaar binnen een afstand Δh ≈ 0,2 m onder en boven de wapening (opsluitingszone) en in een geringere mate

Figuur 5 - Rekstijfheid (J) bij 0,5% rek, opgelegd in radiale richting conform Ingold (1994)

80

GEOKUNST - December 2017

Noodzakelijke onderzoeken De interactie tussen geogrid en het funderingsmateriaal is in de wegenbouw bekend. Waarom is het dan zo moeilijk om een goed ontwerpmodel vast te stellen om de positieve effecten te kunnen benutten? Het antwoord is dat in de wegconstructie veel mechanismen een rol spelen in een systeem met meerdere stijve asfaltlagen, relatief slappe funderingslagen en een nog slappere ondergrond. Van alles speelt een rol: de korrelstructuur, de interactie met het geogrid, invloeden van poriënwater, invloeden door verdichting, de draagkracht van de ondergrond, de zeer hoge spanningsverschillen door verkeersbelastingen die heel lokaal werken en tot een rotatie van de hoofdspanningsrichtingen leiden. En dan is de opsomming nog niet volledig. Een volledige overzicht in de mechanismen is praktisch onmogelijk. Ieder onderzoek moet dan ook tot doel hebben de randvoorwaarden zo ruim mogelijk te kiezen. Daarvoor is het onderzoek in drie fasen ingedeeld, zie tabel 1. Fase I –proeven met een rijdend wiel Voor de in Fase I (tabel 1) ontworpen proeven met een rijdend wiel is een 120 m lange proefbaan in 8 proefvakken verdeeld (figuur 7) en voorzien van meetinstrumenten (figuur 8).

Figuur 6 - Trekvastheid in proeven op horizontaal belaste steenmengsels (Cook & Horvat, 2014; Horvat en Klompmaker, 2014)


Tabel 1 - Onderzoek en proefvak funderingswapening - Fase I , II en III.

Doel van het onderzoek

Fase I

Fase II

Fase III

Cyclische belasting door een rijdend wiel

Metingen in het veld

Laboratoriumproeven

Onderzoek naar spoorvorming

Invloed van de - dikte van de funderingslaag h₀ - rekstijfheid J₂% - ligging wapening (aantal per laag n)

Rek- en spanningsmetingen bij rijdend wiel

Onverharde constructies

Constructies met deklagen - Trekvastheid - Stijfheidsmodulus - Vermindering van de permanente vervorming - Cyclisch-dynamische stabiliteit

Beschrijving van het samengestelde materiaal "geogrid-gewapend mineraal aggregaat" onder cyclische belastingen

Er werd een geogrid gekozen voor het wapenen en stabiliseren van de funderingslagen, met in alle proefvakken een gelijksoortig product (geogrid van geëxtrudeerde en gelast staven met gestructureerd oppervlak), zodat de invloed van de stijfheid van het geogrid direct onderzocht kon worden. Aan de onderzijde van alle proefvakken werd een mechanisch verstevigd vlies als scheidings- en filterlaag ingebouwd. Dit werd direct in het geogrid geïntegreerd (combigrid). Voor de verkeersbelasting werd een 28-tonsvrachtauto met 3 aangedreven assen ingezet (figuur 9). De kunstmatig ingebouwde slecht draagkrachtige ondergrond werd uitgebreid beproefd, op CBR waarden, ongedraineerde schuifsterkte (cu) en watergehalte (wn), zowel op ongestoorde grondmonsters als ook in situ. Gemiddeld gaven de proefvakken een CBRwaarde van ca. 2,1 % (figuur 10). Figuur 7 - Lengteprofiel proefvak Tosted I (opgehoogd)

De verhouding van de gemeten spoordiepte ZN en de initiële waarde van de laagdikte hο is de

Figuur 8 - Dwarsdoorsnede, afmetingen en instrumentarium als voorbeeld van proefvak 1.1

81

GEOKUNST - December 2017

Figuur 9 - Berijden van proefvak Fase I


Figuur 10 - Gemiddelde waarde van de CBR-waarden voor verschillende meetmethoden.

Figuur 12 - Toename van spoorvorming (genormeerd) als functie van de rekstijfheid bij gelijk aantal lastherhalingen. relatieve spoorvormingsdiepte (Figuur 11). Deze parameter is uitgezet tegen de CBR waarden van de ondergrond en het equivalente aantal lastovergangen van een 10-t-aslast (N10) (Figuur 11 en Figuur 12). De relatieve toename van de spoordiepte blijkt afhankelijk te zijn van de som van de stijfheidsmoduli van de verschillende gewapende lagen (figuur 12). Dit resultaat wordt bevestigd met de onderzoeken van Jacobs et al., 2012 en vele andere auteurs zoals Vollmert, 2016.

Figuur 11 - Ontwikkeling van de gemiddelde spoorvormingen

Figuur 13 - Toename van spoorvorming (genormeerd) als functie van het aantal gewapende lagen bij gelijk aantal lastherhalingen.

Belangrijk voor de bruikbaarheid in de weg is de manier van rangschikking van de wapeningslagen. Bij verdeling van de rekstijfheid over twee wapeningslagen wordt in totaal gezien een flexibelere reactie van de funderingslaag waargenomen dan bij toepassing van één laag wapening aan de onderzijde van de funderingslaag (Figuur 13). Wanneer de funderingslaag als een buigende balk geïnterpreteerd wordt (Figuur 1), dan is deze uitkomst juist, omdat bij lastwisselingen een plaat of balk altijd aan de trekzijde

82

GEOKUNST - December 2017

gewapend moet worden. Zeer duidelijk is in het stijvere vak 1.1 te zien dat de opbouw van de permanente vervorming, na een korte fase van activering, door onderbouwvervormingen en de eerste lastovergangen van belastingen snel stabiliseert. De rek in de wapening neemt dan nauwelijks nog toe (Figuur 14) waardoor snelheid van permanente vervorming sterk vermindert. Omdat het proefvak 1.1 zeer stijf reageerde en bezwijken niet meer verwacht werd, zijn de lastherhalingen hier stopgezet.


Conclusies fase 1 Het inbrengen van geogrids in funderingslagen kan de stijfheid van het samengestelde materiaal verhogen. De toename van de stijfheid werkt daarbij in meerdere richtingen (3D), wanneer de afstand van het mineraal aggregaat tot de diepteligging van de wapening (< 0,20 m tot 0,35 m) niet te groot wordt. Wordt de afschuifstijfheid van het systeem verhoogd en blijft de belasting gelijk, dan neemt de belastinggraad van de constructie af. Het systeem van geogrids en funderingsmateriaal krijgt dan een hogere draagkracht. Deze kan enerzijds benut worden om in bouwwegen zwakke plekken in de constructie te compenseren, of bij wegen voorzien van een verhardingslaag de levensduur te verlengen. In fase I kon aangetoond worden, dat een wapening die bestaat uit meerdere lagen effectiever werkt dan een éénlaagse wapening, ook als de twee lagen samen dezelfde sterkte en stijfheid hebben. In beide gevallen is de stijfheidsmodulus relevant en voor de effectiviteit bepalend. Er is ook gebleken dat een te dun geconstrueerde wegconstructie niet kan worden opgewaardeerd met een geogrid, ook niet met een zeer stijf geogrid. In dit geval faalt de “drukzone” onder buiging door verkeersbelasting. Een wegconstructie op een slappe ondergrond die goed gedimensioneerd is, zoals aangetoond voor vak 1.1, kan ook met een geringe dikte van de constructielaag worden gestabiliseerd. De permanente vervormingen onder de verkeersbelasting blijven dan gering. De vervormingen in de wapening zelf zijn daarbij ook zeer gering.

Bronnen - Cook, J. & Horvat, F. (2014): Assessment of particle confinement within a mechanically stabilised layer. 10th International Confe¬rence on Geosynthetics (10ICG). Berlin, Germany: DGGT, IGS. -  Horvat, F. & Klompmaker, J. (2014): Investigation of confinement effect by using the multi-level shear box test. 10th International Conference on Geosynthetics (10ICG). Berlin, Germany: DGGT, IGS. -  Ingold, T. S. (1994): Geotextiles and Geomembranes Manual. Oxford: Elsevier Science Publishers Ltd. 1 85617 198 1. -  Jacobs, F., Ruiken, A. & Ziegler, M. (2012): Experimental Investigation of Geogrid Reinforced Soil under Plane Strain Conditions. Geosynthetics Asia - 5th Asian Regional Conference on Geosynthetics. Bangkok: IGS. -  Jacobs, F. (2015): Verzögerung der Scherfugenbildung im Vorbruchbereich, Auswertung von biaxialen Druckversuchen. Persönliche Kommunikation vom 19.06.2015. Aachen. -  Jacobs, F. (2016): Interaktionsmodell zur Bemessung von Verankerungsgräben mit Geogittern. Dissertation RWTH Aachen, 2016. - Lees, A. (2014): Measurement of the geogrid confing effect. 10th International Conference on Geosynthetics (10ICG). Berlin, Germany:

DGGT, IGS. -  Mollenhauer, K. (2008): Dimensionierungsrelevante Prognose des Ermüdungs¬verhaltens von Asphalt mittels einaxialer Zug-Schwellversuche. Dissertation. Fakultät Architektur, Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften der Technischen Universität Carolo-Wilhelmina, Braunschweig. -  Numrich, R. (2003): Modellierung des nichtlinear-elastischen Verformungsverhaltens von Tragschichten ohne Bindemittel. Disser¬tation. Fakultät Bauingenieurwesen der Technischen Universität Dresden, Dresden. -  Ruiken, A. (2013): Zum SpannungsDehnungsverhalten des Verbundbaustoffs "geogitterbewehrter Boden". Dissertation. Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule (RWTH), Aachen. -  Ruiken, A. & Ziegler, M. (2009): Materialverhalten des Verbundbaustoffs "geogitterbewehrter Boden" aus großen triaxialen Druckversuchen. geotechnik 32 (2009) Nr. 3), 148 - 155. - Vollmert, L. (2016): Zur Gebrauchstauglichkeit geogitter-bewehrter Tragschichten unter zyklisch-dynamischen Beanspruchungen. Dissertation. TU Clausthal, 2016. -  Zander, U. (2007): Grundlagen einer rechnerischen Dimensionierung des Straßenoberbaus aus Asphalt. Straße und Autobahn, 9.2007, 6.

Kwast Consult beschikt over specialistische geotechnische kennis van: - Evenwichtconstructies: wegconstructies met lichte ophoogmaterialen (EPS, Schuimbeton, Bims, e.d.) - Aardebanen en kunstwerken spoorwegen: ontwerp volgens OVS en beïnvloeding spoorbaan - Geokunststoffen: ontwerp van folieconstructies, paalmatrassen en grondconstructies met funderings- en stabiliteitswapening - Omgevingsbeïnvloeding: geotechnische risicoanalyses, trillingsanalyses en grondvervormingen (Plaxis) - Primaire en regionale waterkeringen: ontwerpen dijkversterkingen volgens ENW-Leidraden

Kwast Consult te Houten | tel: 06 – 29 27 28 01 Figuur 14 - Ontwikkeling van de permanente vervorming in de ondergrond vak 1.1

info@kwastconsult.nl | www.kwastconsult.nl


‘We creating tools that move your business are ready 80 Years Ad_JOIN_TEAM_FUGRO_210x148.indd 1

of experience

30-06-17 17:28

to support you into the future’

Vanetesten met het Icone systeem

The CPT factory

Sondeerbuizenschroever: gemakkelijk, snel en Al ruim 42 jaar is A.P. van den Berg de innovatieve en betrouwbare partner als het gaat om bodemonderzoekapparatuur voor een slappe bodem. A.P. van den Berg loopt voorop in het ontwikkelen en wereldwijd ergonomisch Naast de vier standaard parameters puntdruk (qc ), Icone Vane verantwoord

vermarkten van nieuwe geavanceerde sondeeren monstersteeksystemen die uitblinken in betrouwbaarheid (u) en helling (lx/y) kunnen extra kleef (fs ), waterspanning en gebruiksgemak. Van verscheidene landsondeersystemen tot multifunctioneel apparatuur voor het gebruik• parameters gemeten worden met de gebruiksvriendelijke op zee totvoor waterdieptes wel module 4000 meter enautomatisch van uitgebreide servicepakketten tot digitale meetsystemen modules de Icone.van Iedere wordt waarmee de bodemgegevens via een kabel of optische worden getransporteerd, ze behoren • herkend door het meetsysteem, zodat u flexibel kuntlichtsignalen werken. allemaal tot het leveringspakket van A.P. van den Berg. De Iconeaan Conductivity, Icone Veelmodules aandachtIcone wordtSeismic, geschonken de arbeidsomstandigheden van de sondeermeester. Zo heeft A.P. van • ‘If it is Magneto ensondeerbuizenschroever Icone Vane zijn beschikbaar, waarvan deieder laatste den Berg de ontwikkeld, die in sondeerapparaat kan worden geïntegreerd. excellence Met de buizenschroever wordt het op- en afschroeven van de sondeerstreng efficiënter uitgevoerd. De hiernaast wordt uitgelicht. are after, Het doorrij- • buizenschroever komt het meest tot zijn recht in combinatie met een you draadloos meetsysteem. Interesse? gen van de conuskabel behoort dan tot het verleden. Voor de sondeermeester betekent dit een aanzienlijke • then experience vermindering van de fysieke inspanning en het voorkomen van een versnelde slijtage van makes de gewrichten. Neem contact met ons op! Aandacht voor de arbeidsomstandigheden is voor alle betrokkenen van groot belang en is zijn investering the difference’ dubbel en dwars waard. A.P. van den Berg Ingenieursburo bv Tel.: 0513 631355 Tel.: 0513 631 355 A.P. van den Ingenieursburo b.v. Postbus 68,Berg 8440 AB Heerenveen Fax: 0513 631212

bepalen van ongedraineerde en geroerde schuifsterkte zowel onshore als offshore (tot 4000 m waterdiepte) nauwkeurig: koppelopnemer & aandrijving dichtbij de vin en digitale data-overdracht stevig beschermhuis diepere vanetest direct mogelijk, zonder bovengronds prepareren

a.p. van den berg

info@apvandenberg.nl The CPT factory info@apvandenberg.nl

Postbus 68, 8440 AB Heerenveen

Fax: 0513 631 212

APB CPT Ad Geotechniek Vanetesten 216x138 05072017 fin.indd 1

www.apvandenberg.nl www.apvandenberg.nl

6-7-2017 11:54:17

geotechniek _Aug._2017_v2.indd 2

Geokunst wordt mede door: a.p.mogelijk van gemaakt den berg creating tools that move your business www.diesekogroup.com/rental The CPT factory

De collectieve leden van de nGo zijn: TE HUUR: Naue GmbH & Co. KG, Baggermaatschappij Boskalis BV, EEN OPLOSSING, Espelkamp-Fiestel Papendrecht Ooms Civiel BV, Avenhorn Bonar BV, Arnhem ALTIJD. nAue GmbH & Co. kG Bonar BV Prosé Kunststoffen BV, Ceco BV, Maastricht Gewerbestr. 2 Westervoortsedijk 73 Leeuwarden Cofra B.V., Amsterdam 32339 Espelkamp-Fiestel – Germany 6827 AV Arnhem Quality Services BV, Bennekom Deltares, Delft OVERAL. Mini Sondeerrups: ideaal voor locaties met beperkte toegang The CPT factory Tel. +49 5743 41-0 Tel. +31 (0) 85 744 1300

05/08/17 23:06

Sondeerbuizenschroever: Robusta BV, Genemuiden Fugro GeoServices BV, Fax +49 5743 41-240 Fax +31 (0) 85 744 1310 SBRCURnet, Rotterdam gemakkelijk, snel en Al ruim 42 jaar is A.P. van den Berg de innovatieve en betrouwbare partner alsLeidschendam het gaat om bodemonderzoekinfo@naue.com info@bonar.com De lichtste voor en meest compacte Sondeerrups indrukkracht van 10 ton. Met T&F Handelsonderneming BV, Geopex Products (Europe) BV, apparatuur een slappe bodem. A.P. van denmet Bergeen loopt voorop in het ontwikkelen eneen wereldwijd ergonomisch verantwoord www.bonar.com gewicht netvan onder de 1600 kg www.naue.com en eensondeerbreedteenvan 780 mm past de Mini vermarkten nieuwe geavanceerde monstersteeksystemen dieSondeerrups uitblinken in betrouwbaarheid Oosteind Gouderak door een deurpostVan en kan deze vervoerd worden in een bestelwagen. Ideaal dus voor en gebruiksgemak. verscheidene landsondeersystemen tot multifunctioneel apparatuur het gebruik Ten Cate Geosynthetics Hero-Folie B.V., voor Zevenaar op zee tot waterdieptes van wel 4000 meterHet en van uitgebreide servicepakketten tot digitale meetsystemen locaties met beperkte toegang of ruimte. indruksysteem is demonteerbaar en kan Netherlands BV, Nijverdal InfraDelft BV, Delft waarmee de bodemgegevens eengebruikt kabel of optische getransporteerd, als stand-alone unit naast devia rups worden, lichtsignalen indien er nogworden compacter gewerkt Tensar International, Intercodam Infra ze BV,behoren Almere allemaal tot hetEen leveringspakket van A.P. van den Berg.of zelfs een hybride Kem moet worden. aanvullend elektrisch aggregaat uitvoering voorNV, ’s-Hertogenbosch Products emissievrij sonderen behoort ook tot de mogelijkheden. Terre Armee BV, Waddinxveen Heist op denZoBerg (B)A.P. van Veel aandacht wordt geschonken aan de arbeidsomstandigheden van de sondeermeester. heeft den Berg de sondeerbuizenschroever ontwikkeld, die RENTAL in ieder sondeerapparaat kanNV, worden geïntegreerd. Van Oord Nederland BV, Gorinchem Kiwa Rijswijk FLEET: Geosynthetics teXIon Geokunststoffen nV we eentenCate Op hebben Sondeerrups op voorraad, maar uiteraard kunnen Metdit de moment buizenschroever wordt hetMini op- en afschroevenTrilblokken van de sondeerstreng efficiënter uitgevoerd. De Voorbij Funderingstechniek BV, Kwast Consult, Houten tot 500 kgm Hoge Dijkje 2 Admiraal de een Boisotstraat 13voor u samenstellen we ook exemplaar precies aan uween wensen voldoet. buizenschroever komt het meest tot zijn recht dat in combinatie met draadloos meetsysteem. Het doorrijAmsterdam Movares Nederland BV, Utrecht Power Units tot 3200 l/min 7442tot AEhet Nijverdal B-2000 – Belgium genAntwerpen van de conuskabel behoort dan verleden. Voor de sondeermeester betekent dit een VIBRATORY aanzienlijke FOUNDATION EQUIPMENT Vibroflvan otseen - DOP pompen SALES - RENTAL - CONSTRUCTION - SERVICE Tel. +31 (0)546-544 811 Tel. +32 (0)3 210 91 91 vermindering van de fysieke inspanning en het voorkomen versnelde slijtage van de gewrichten. Fax +31 (0)546-544 470 Fax +32 (0)3 210 91 92 Aandacht voor de arbeidsomstandigheden is voor alleNIEUW: betrokkenen van groot belang en is zijn investering Lelystraat 49 geonederland@tencate.com www.texion.be dubbel en dwars waard. Power Units met i-Timer 3364 AH Sliedrecht N71 Cover_Opmaak 1 02-09-13 09:48 Pagina 2 A.P. van den Berg Machinefabriek Tel.: 0513 631355 info@apvandenberg.nl www.tencate.com/geonederland www.geogrid.be stop-start systeem huur T: +31 184 410 333 info@apvandenberg.nl Tel.:te0513 631 355 A.P. van den Berg Ingenieursburo b.v. Advert_Enkadrain_208x134mm_02_NL.pdf 1 01-10-13 09:30

Compact, licht en wendbaar

Interesse? Neem contact met ons op!

Postbus 68, 8440 AB Heerenveen Postbus 68, 8440208(b)x AB Heerenveen 1x formaat 134(h)

APB CPT Ad Geotechniek MiniSondeerrups hybride 216x138 24052016 fin.indd 1

Fax: 0513 631212

Fax: 0513 631 212

www.apvandenberg.nl www.apvandenberg.nl

24-5-2016 13:48:34


info@apvandenberg.nl Tel.: 0513 631 355 A.P.CPT den Berg Ingenieursburo b.v. 03112016 try2.indd 1 Ad Geotechniek Dijkonderzoek 216x138 3-11-2016 11:54:45 Postbus 68, 8440 AB Fax: 0513 631212 www.apvandenberg.nl wanden”, Land+WaterFax: nr. 5, mei 2016 richtlijn APB voorvanhet ontwerp enHeerenveen de uitvoering van www.apvandenberg.nl 0513 631 212 Postbus 68, 8440 AB Heerenveen soilmix-wanden. Enkele belangrijke onderdelen - Jong, E. de, Gerritsen, CPT Ad Geotechniek Dijkonderzoek 216x138 03112016 try2.indd 1 3-11-2016 11:54:45 R.H., Boekhorst C. te en van hetAPB handboek, met relatie tot de inhoud van OBjECT ORIENTEd ESTImATING Van der Velde, E. (2015), dit artikel, zijn de ontwerpprocedure waarbij men “Mixed-in-Place cut-off zich baseert op vooraf ingeschatte wandeigenwalls create artificial schappen die pas na de realisatie van de ENVIRONMENT wand the planning reducing the effort otherwise “The object oriented estimating method is an added value polder that in the Nethergecontroleerd kunnenphase, worden,while de verificatiemelands”, Proceedings Inthodewould van de drukboog die de drukken op de wand beABO-Group needed for MTO development. In that sense it is the during the planning phase.” is een geheel van consulting, engineering, testing & monitoring bedrijven, actief op vlak van bodem, milieu, geotechniek, energie en afval, en dit zowel in ternational Deep Mixing overbrengt naar de staalprofielen en de methode missing link between the existing estimating methodologies (i.e. haar drie thuislanden België, Nederland en Frankrijk, als op de internationale markt. 6 References Cost Factor estimating and detailed calculations). It is important Figuur 13 - Interactiediagram voorbeeldberekening. 1. G3415–1 Een kwantiteitenbegroting aan de hand van de to ensure that the available cost database is built-up in line with apparatenlijst, DACE Cost Engineering manual - Cost the required metrics. Also the applied composites should match Engineers april 1989 (A quantitative estimate based on the this method for fast estimating. DIVISIE NEDERLAND equipment list). Except for estimating, the CV can also be used for the validation GEOTECHNISCHE 2. Syllabus DACE Introduction Cost Engineering – Quantitative of estimates and for benchmarking of a project. Tweede Coentunnel estimating methods, 2005, DACE. BOUWEN BEGINT DE BODEM 3. Syllabus Factor Estimating, CostIN Engineering Intensive, 2008, An important benefit of CV is that it helps to improve communiMAAK EEN INFORMATIEVE AFSPRAAK A.M. Jansen-Romijn. cation between discipline engineers. Civiele bouw Industriële bouw Utiliteitsbouw Maritieme bouw Stelt u prijs op de ontvangst van het vakblad 4. Fundamentals of Factored Estimating for the process industry, Moreover it supports transparent fine tuning of your estimate in 2 day workshop by L. Dysert. order to derive to a well-founded solution. Geotechniek/Geokunst, maak dan EUR 22,50 GEOTECHNIEK NEDERLAND 5. met Recommended Practice Cost Estimate The object oriented estimating methodology shouldopererend give cost Een wereldwijd bouwbedrijf ruimop 100 jaar ervaring in de 18R-97, civiele betonbouw, industriëleclassification bouw, over IBAN: utiliteitsbouw maritieme 1992 is BESIX actief in Nederland. Meebouwend aan de toekomst, – As applied in Engineering, Procurement, and engineers in the process industry another perspective of how bouw. to Sindssystem FUNDERINGSADVIES · BODEMONDERZOEK · MONITORING ·enINJECTIES BOUWPUTADVIES · BEMALINGEN · MONITORING · SONDERINGEN als de Tweede Coentunnel, Parkeergarage Kruisplein, Landtunnel A2 Leidsche Rijn, Construction for the process industries, AACE. benefit from their historical project data.met prestigieuze I hope cost projecten engineers BORINGEN EN PEILBUIZEN · BOMDETECTIE · ARCHEOLOGIE · MILIEU NL95in ABNA 0426 4761 31 in Born, Maasbracht en Heel. OV Terminal CS, Maastoren, keersluis Heumen de sluisverlengingen 6. A Guide to the en Project Management Body of Knowledge will lookTrondheim different at their completed projects andUtrecht recognize in 22 – 24 t.n.v. Uitgeverij Rotterdam.Institute. K (PMBOK® Guide),Educom, Project Management them all the possible Barendrechtmetrics that could help them to make better +31in (0)180 19 90 GEOMET estimates the64future.

BESIX bouwt aan Heeft u uw //Nederland Voor kwaliteit hoeft u de deur niet meer uit. vrijwillige bijdrage in de portikosten al voldaan?

RO

U

P

-GROUP

WWW.BESIXNEDERLAND.COM

PO W

ER

ED

BY

AB

O

-G

nederland@besix.com

Hét vakblad op uw deurmat: een jaarabonnement kost e 19,50 Mail de uitgever: info@uitgeverijeducom.nl

Wij zijn u zeer erkentelijk!

UW GEOTECHNISCHE PARTNER

ALPHEN AAN DEN RIJN · BREDA · GOES INFO@GEOMET.NL · WWW.ABO-GROUP.EU

25

.NL

COSTandVALUE - APRIL 2013

www.hoeheetdatbedrijftoch.nl

geotechniek _April_2017_v1.indd 6

geotechniek _Januari_2017_v1.indd 6

17

GEOTECHNIEK - Januari 2017

echniek _Januari_2017_v1.indd 17

16/03/17 18:43

29/11/2016 22:13

29/11/2016 22:13

Een website is een must. Maar een must creëert geen goodwill. Onderzoek toont aan dat bedrijfstijdschriften dit wel voor elkaar krijgen. Mits in handen van een ervaren partij. Dan hebben we het over Educom. Met een track-record in redactie, vormgeving en marketing. Educom produceert al 25 jaar communicatie voor verkoop. Neem contact op als u goodwill kunt gebruiken.

Educom BV

Tel. +31 (0)10-425 6544 www.uitgeverijeducom.nl


DOORLATENDHEIDSONDERZOEK MET DE HPT-SONDERING EN MPT MINI-POMPPROEVEN

geotechniek _December_2016_v1.indd 3 BAM Infraconsult geotechniek _Oktober_2014_v2.indd 54

28/11/2016 bv | Postbus 268 | 2800 AG Gouda | Tel. (0182) 59 05 10 | info@baminfraconsult.nl | www.baminfraconsult.nl 28-08-14 PAO Techniek en Management dit gemaakt najaar de door: Geokunst wordt medeorganiseert mogelijk volgende vier cursussen op het gebied van geokunststoffen. Daarnaast bieden we een aanbod aan BAM Infraconsult is ruim 30 jaar actief in het ontwerp, project management en uitvoering van projecten op het gebied vangevarieerd infrastructureel ontwerp, kust- en maritieme www.diesekogroup.com/rental geotechnische cursussen, waarover u veelal meerinkunt vinden insector onze waterbouw. Vanuit onze vestigingen in Nederland, Dubai, Singapore, Jakarta en Perth werken wij aan projecten in binnen- en buitenland, opdracht van de advertentiedie elders in dezemet editie, of natuurlijk op www.paotm.nl. Infra van Koninklijke BAM Groep nv, BAM International en externe opdrachtgevers. De onzekerheden de ondergrond zich meebrengt, creëren naast risico’s ook De collectieve ledenofvan de nGovan zijn: Hydraulic in Heterogeneous high-resolution characterization Grondmechanica Delft Rapport CO-317710/7 kansen voor het ontwerp en bouw van civieltechnische method projecten. for De afdeling Geotechniek speelt daarom een centrale rol bij de projectenConductivity BAM Infraconsult en haar Media. Groundwater, 37: 904–919. of hydraulic conductivity. Water Resources - Dietrich, P., J.J. Butler, K. Faiß (2008). A rapid zusterbedrijven. BAM Infraconsult kenmerkt zich door betrouwbaarheid, deskundigheid, slagvaardigheid, blijvend onderscheidend en is onlosmakelijk verankerd in het - van BV, Baars, Naue S., and H. Van Graaf (2007). Research 45. methodbouwbedrijf. for hydraulic in unconsoliDankzijProfiling deze mentaliteit zijn we zeer succesvol. GmbH & Co.deKG, Baggermaatschappij Boskalis Determination of Organic Soil (2010). Developdated formations. Ground Water 46: 323-328.. - McCall, W., and T. Christy Espelkamp-Fiestel Permeability Papendrecht Using The Piezocone Test. Enment of hydraulic conductivity estimate for - Elsworth, D and D.S. Lee (2005). PermeabiOoms Civiel Dissipation BV, Avenhorn Bonar BV, Arnhem vironmental and Engineering GeoSciences the lity Determination from on-the-fly piezocone GmbH & Co. kGhydraulic profiling tool. Bonar BVFOLIECONSTRUCTIES BASAL REINFORCED PILED EMBANKMENTS INnAue VERDIEPTE INFRASTRUCTUUR Prosé Kunststoffen BV, Ceco BV, Maastricht - Vernes, W., andCUR226 H.M. Van Doorn (2005). L., and R. Fauriel Cofra (1988). Le piézocône. sounding. Journal Geotechnical and Ge- folie Ondergronds met Gewerbestr. waterdichte afsluiting 2016B.V., update of the Dutch Design R. Guideline 2 - Parez, Westervoortsedijk 73 ofbouwen Leeuwarden Amsterdam 16 November 2016 oktober 2016 Van Gidslaag naar Hydrogeologische Eenheid Améliorations apportéesDeltares, à15laand reconnaissance oenvironmental Engineering 131. 32339 Espelkamp-Fiestel – Germany 6827 AV 13 Arnhem Quality Services BV, Bennekom Delft A Géotechnique piled embankment consists of anopembankment on a pile Voor bouwen is Soil eenPerinnovatieve Toelichting de totstandkoming van des folieconstructie sols. Revue Française 44: -Tel. +31 (0) 85 744 1300 Hvorslev, M. ondergronds J. (1951). Time Lag and Tel. +49 5743 41-0 Robusta BV, Genemuiden de daFugro GeoServices BV, vaak dan Observations. een traditionele met onderwafoundation. In a basal reinforced piled the em-Instituut taset REGIS II. embankment, Utrecht: Nederlands 13-27. meability in goedkoper Ground-Water Vi-uitvoering Fax +49 5743 41-240 Fax +31 (0) 85 744 1310 SBRCURnet, Rotterdam Leidschendam bankment is reinforced atvoor its base with a geosynthetic reinfor-TNO. ter-beton en trekpalen. Folie betreft een -waterdicht kunststof Toegepaste Geowetenschappen Rosas, J., O. Lopez, T.M. Missimer, K.M. Coucksburg, Mississippi: Waterways Experiment info@naue.com info@bonar.com Geopex Products (Europe) BV, can be T&F cement. A piled embankment built Handelsonderneming quickly, the influence BV, geotextiel en kan worden gebruikt voor het realiseren van walibaly, A.H. Dehwah, K. Sesler, D. Mantilla Station, Corps of Engineers, U.S. Army. www.bonar.com Oosteind Gouderak terdichte afsluitingen in de www.naue.com ondergrond waardoor een kunstmaon adjacent sensitive objects is limited and residual settle(2014). Determination ofHero-Folie Hydraulic B.V., Conducti- Kemp, C., (1999). Bepalen van de in situ doorCate of Geosynthetics Zevenaar tige polder ontstaat. ments are prevented. An increasing Ten number piled embankvity from Grain-Size Distribution for Different latendheid met de doorlatendheidssonde. ments are being Netherlands BV, Nijverdal InfraDelft BV, Delftconstructed every year. Despositional Environments. Groundwater Memoires of the Centre of Engineering GeoTensar International, Intercodam Infra BV, Almere 52: 399-413. logy in the Netherlands, no. 185. ’s-Hertogenbosch Kem Products NV, E.opHaza-Rozier - Lekahena, E.G. and G.A.G. (1974) - Reiffsteck, Ph., B. Dorbani, BOUWEN MET BAGGER GEOTEXTIELEN IN DENelisse WATERBOUW Terre Armee BV, Waddinxveen Heist den Berg (B) Bespaar kosten door bagger als bouwmateriaal te gebruiken Ontwerp en van uitvoering and J.-J. Fry (2010) A new hydraulic profiling Grondwaterkaart Nederland - schaal Van Oord Nederland BV, Gorinchem Kiwa NV, Rijswijk RENTAL FLEET: tenCate Geosynthetics teXIon Geokunststoffen nV 1 november 2016 29 en 30 november 2016 tool including CPT measurements. Presen1:50.000 : geohydrologische toelichting bj Voorbij Funderingstechniek BV, Kwast Consult, Houten Trilblokken tot 500 kgm Geokunststoffen worden steeds vaker bij 2nd waterBij bouwen met baggerspecie wordt aanzienlijk bespaard op Hoge Dijkje 2 toegepast Admiraal de Boisotstraat 13 ted at the international symposium on kaartbladen 45 West en 45 Oost ('s-HertogenAmsterdam Movares Nederland BV, Utrecht transport-, depoten stortkosten. Ook is er een grote bespabouwkundige projecten. Zij zijn vaak goedkoper en milieuPower Units tottesting 3200 l/min 7442 AETNO, Nijverdalcone B-2000 – Belgium FOUNDATION EQUIPMENT penetration (CPT’10). VolumeVIBRATORY 2: bosch).Antwerpen Dienst Grondwaterverkenning ring te behalen op de aanschaf van primaire bouwmateriaal die vriendelijker dan traditionele technieken. De geokunststoffen Vibroflotsand - DOP pompenPaper No. 1-11. SALES - RENTAL - CONSTRUCTION - SERVICE Tel. +31 (0)546-544 811 Tel. +32 (0)3 210 91 91 Equipment Procedures, Delft normaal gesproken wordt ingezet. In deze cursus leert u hoe dienen wel zorgvuldig worden toegepast bij de aanleg van ciFax +31 (0)546-544 470 - Schulze-Makuch, D.S. Cher-Fax +32 (0)3 210 91 92 Liu, G.,vieltechnische J.J. Butler, G.C. Bohling, E. Reboulet,dat niet NIEUW: constructies. Gebeurt dan kunnen be-D., D.A. uCarlson, dit doelmatig doet. Een 49 toepassing is bijvoorbeeld om een Lelystraat geonederland@tencate.com www.texion.be kauer and P. Malik (1999). Scale Dependency S. Knobbe. and D.W. Hyndman. (1999). A new Power Units met i-Timer geotextiel te vullen met bagger en te verwerken in de oever schadigingen het gevolg zijn. 3364 AH Sliedrecht N71 Cover_Opmaak 1 02-09-13 09:48 Pagina www.tencate.com/geonederland 2 www.geogrid.be of kade. stop-start systeem te huur T: +31 184 410 333 Advert_Enkadrain_208x134mm_02_NL.pdf 1 01-10-13 09:30

15:48 13:55

TE HUUR: EEN OPLOSSING, ALTIJD. OVERAL.

www.baminfraconsult.nl

1x formaat 208(b)x 134(h)

Mede-ondersteuners

Advertentie Geotechniek. nummer 3.indd 1

14-11-2014 15:03:23

geotechniek _December_2015_v3.indd 71 geotechniek _April_2017_v1.indd _Aug._2017_v2.indd 46 52

T Enkadrain . De drainagemat voor o.a. E parkeerdaken, pleinen en kelderwanden. INRHET GERENOMMEERDE R VAKBLAD GEOTECHNIEK? A Dat kan ad hoc of op reguliere basis met een aantrekkelijk Associate Members Members publiciteitspakket verbonden aan een van de memberships! C O N Kwaliteit als fundament

OOK ADVERTEREN

geotechniek _April_2016_v1.indd 63 geotechniek _Juli_2014_binnen_v3.indd 33

Cofra BV

Kwadrantweg 9 1042 ® AG Amsterdam Postbus 20694 1001 NR Amsterdam Tel. 0031 (0)20 - 693 4596 www.cofra.nl

Lankelma Geotechniek Zuid BV

Lameire Funderingstechniek NV

Postbus 38 5688 ZG Oirschot Tel. 0031 (0)499 - 57 85 20 www..lankelma-zuid.nl

Industrielaan 4 9900 Eeklo Tel. 0032 (0) 9 379 72 77 www.lameire.be

be est BVen beschermt. De drukstabiliteit ademisch PostAca Enkadrain draineert,Geobe filtreert en Postbus OnderDaarnaast wijs (PAO) is langetermijnprestaties van427 Enkadrain zijn uitstekend. 3640 AK Mijdrecht Postbus 5048 Enkadrain licht, flexibel en eenvoudig te installeren. Tel. 0031 (0)85 - 489 0140 www.geobest.nl .g .

2600 GA Delft Tel. 0031 (0)15 - 278 46 18

27/11/15 22:30 16/03/17 05/08/17 18:44 23:08

09/03/16 19:11 04-06-14 13:56

Va an ‘t Hek Gro oe

Postbus 88 1462 ZH Middenb Tel. 0031 (0)299 3 www.vanthek.nl

SBRCURnet

NVAF

Postbus 516 2600 AM Delft Tel. 0031 (0)15 - 303 0500 www..sbrcurnet.nl

Postbus 440 3840 AK Harder Tel. 0031 (0)341 www.nvaf.nl

www..pao.tudelft.nl

™Geomil Equipment BV, Moordrecht ™ ™JLD Contracting BV, Edam ™ ™Tjaden BV, Heerjansdam

™ ™Leiderdorp Instruments BV, Leiderdorp ™ ™Votquenne Foundations NV, Dadizele (B)

Informeer vrijblijvend naar de mogelijkheden via 010 - 425 65 44 en/of info@uitgeverijeducom.nl www.terracon.nl info@terracon.nl Dra inag e ond er plei n Sted elijk Museum

Colofon

, Ams terd am

GEOTECHNIEK GE OTECHNIEK JAARGANG NUMMER J AARGANG 20 – N UMMERBonar 1 Januari 2016 Westervoortsedijk 73 / 6827 AV Arnhem / T +31 85 744 1300 F + 31 85 744 1310 / info@bonar.com / www.bonar.com

Geotechniek is een informatief/promotioneel onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogtkennis en ervaring uit te wisselen, inzichtte bevorderen en belangstelling Geokunst - Oktober 2014 geotechnische vakgebied te kweken. voor het gehele

Geotechniek G e eotechniek k iiss n uitgave van een ui itgave va U itg geverij i Educo Educo Uitgeverij Mathenesserlaan

Uitgeverij Educom3023 GB Rotterda

geotechniek _December_2015_v3.indd 65 geotechniek _FUN_2014_v2.indd 49

42

Tel. 0031 (0)10 - 42 Fax 0031 (0)10 - 42 in fo@ui22:30 tgeverijed 27/11/15 14/11/14 16:17


Mede-ondersteuner Cofra BV

Geobe be est BV Postbus 427 3640 AK Mijdrecht Tel. 0031 (0)85 - 489 0140 www..geobest.nl .g

Lameire Funderingstechniek NV

Postbus 38 5688 ZG Oirschot Tel. 0031 (0)499 - 57 85 20 www..lankelma-zuid.nl

Industrielaan 4 9900 Eeklo Tel. 0032 (0) 9 379 72 77 www.lameire.be

ademisch PostAca Onderwijs (PAO)

SBRCURnet

NVAF

Postbus 516 2600 AM Delft Tel. 0031 (0)15 - 303 0500 www..sbrcurnet.nl

Postbus 440 3840 AK Harde Tel. 0031 (0)34 www.nvaf.nl

Nog niet? Maak dan EUR 23,50 over op IBAN: NL95 ABNA 0426 4761 31 Postbus 5048 2600 GA Delft Tel. 0031 (0)15 - 278 46 18

(BIC: ABNANL2A) t.n.v. Uitgeverij Educom, Rotterdam, Nederland, o.v.v. 'Ontvangst Geotechniek 2018'. Associate Members Me mbers

Va an ‘t Hek Gro

Lankelma Geotechniek Zuid BV

Heeft u uw bijdrage t.b.v. de ontvangst van het vakblad Geotechniek voor 2018 al voldaan? Kwadrantweg 9 1042 AG Amsterdam Postbus 20694 1001 NR Amsterdam Tel. 0031 (0)20 - 693 4596 www.cofra.nl

Postbus 88 1462 ZH Midde Tel. 0031 (0)299 www.vanthek.n

www..pao.tudelft.nl

™Leiderdorp Instruments BV, Leiderdorp ™ ™ ™Votquenne Foundations NV, Dadizele (B)

™Geomil Equipment BV, Moordrecht ™ ™JLD Contracting BV, Edam ™ ™Tjaden BV, Heerjansdam

Wij zijn u zeer erkentelijk!

Colofon GEOTECHNIEK GE OTECHNIEK JAARGANG NUMMER J AARGANG 20 – N UMMER 1 Januari 2016

Geotechniek G e eotechniek ki uitgave een ui itgave va U itgeve g rij i Edu Edu Uitgeverij

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

Mathenesserlaa 3023 GB Rotterd Tel. 0031 (0)10 Fax 0031 (0)10 info@uitgeverij www.uiitgeveriije

Uitgeverij Educom

NAUE DEICHBAU NL-210x137mm 2017.pdf

1

02.11.17

10:04

Cover: Fundering Carolinabrug in Suriname, foto Paul Bakker ©

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

C

M

Y

CM

Redactie Beek, mw. ir. V. van Brassinga, ing. H.E. Broeck, ir. M. van den Diederiks, R.P.H. Heeres, dr. ir. O.M. Hergarden, mw. Ir. I. Lengkeek, ir. A. Meireman, ir. P.

Redactieraad raad Redactie Alboom, ir. G. van Beek, mw. ir. V. van Bouwmeester, Ir. D. Brassinga, ing. H.E. Broeck, ir. M. van den Brouwer, ir. J.W.R. Dalen, ir. J.H. van Deen, dr. J.K. van Diederiks, R.P.H. Duijnen, ing. P. van Graaf, ing. H.C. van de Gunnink, Drs. J.

Heeres, dr. ir. O.M. Hergarden, mw. Ir. I. Jonker, ing. A. Lengkeek, ir. A. Rooduijn, ing. M.P. Schippers, ing. R.J. Smienk, ing. E. Spierenburg, dr. ir. S. Storteboom, O. Vos, mw. ir. M. de Velde, ing. E. van der

Lezersservice Leze rsservice Adresmutaties d info@uitgeverij

© Copyright Uitgeverij Educom B Januari 2016 Niets uit deze uitgav worden gereproduce welke methode dan schriftelijke toestem uitgever. © ISSN 138

MY

CY

CMY

K

D Distributie istriibutie van van a G Geotechniek eotechniek iin n België wo wordt rd dt m mede ede m mogelijk ogelijk ge gemaakt maakt doo door: r:

SMARTGEOTHERM Info : WTCB, ir. Luc François Lombardstraat 42, 1000 Brussel Tel. +32 11 22 50 65 info@bbri.be www.smartgeotherm.be

AABEFvzw ABEF vzw Belgische Vereniging Belgische V ereniging Vereniging werken AAannemers annemersFunderingswerken Funderings u Aannemers Funderingswerken Cuypersstraat LPriester ombardst raat 34-42 3 Lombardstraat 1040Bru Brussel 1000 ssel Brussel Secretariaat: ww w.ab . ef.be . www.abef.be erwin.dupont@telenet.be

5

G EOT ECHN IE K – Januari 2016

BGGG Belgische Groe voor Grondmec en Geotechniek c/o BBRI, Lozen 1932 Sint-Steve bggg@skynet.b


NVAF: BOUWEN AAN BETROUWBAARHEID Uw partner in de funderingsbranche www.nvaf.nl

Geotechniek December 2017  

Onafhankelijk vakblad voor het geotechnische werkveld

Geotechniek December 2017  

Onafhankelijk vakblad voor het geotechnische werkveld

Advertisement