Page 1

THEMA-UITGAVE 2014

FUNDERINGSDAG

JAARGANG 18 NUMMER 5 DECEMBER 2014 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

FUNDEREN OP KENNIS!


Voor Voor gedegen gedegen

BAUER BAUER Funderingstechniek Funderingstechniek voert voert de volgende activiteiten uit: uit: de volgende activiteiten

Mixed-In-Place Mixed-In-Place 

Mixed-In-Place soilmix  Mixed-In-Place soilmix

 Groutanker met strengen  Groutanker met strengen

soilmix soilmix oplossingen oplossingen

 Groutanker met staven  Groutanker (paal)(paal) met staven  GEWI-anker  GEWI-anker (paal)(paal)  Cement-bentoniet dichtwand  Cement-bentoniet dichtwand  Groot diameter boorpalen  Groot diameter boorpalen  Diepwand  Diepwand Jet grouten  Jetgrouten  Grondverbetering  Grondverbetering

Vooraanstaand Vooraanstaand en betrouwbaar en betrouwbaar www.bauernl.nl www.bauernl.nl

DELIVERING THE SUPPORT YOU NEED Groutankers

Palen

Damwandverankeringen

„ DYWIDAG voorspanstaven – strengen

„ GEWI® palen

„ GEWI® staal

„ GEWI® staal

„ RR palen

„ DYWIDAG voorspanstaven

„ DYWI® Drill

„ DYWI® Drill

„ DYWIDAG strengen

Local Presence – Global Competence

www.dywidag-systems.com/emea

Vestiging België Philipssite 5, bus 15 Ubicenter B-3001 Leuven

Vestiging Nederland

Tel. +32 16 60 77 60 Fax +32 16 60 77 66 piet.vandaele@dywidag-systems.com

140806_geotechniek_verdasdoonk_v2.indd 1

Veilingweg 2 NL-5301 KM Zaltbommel

NIEUW DYNA Force ® Elasto-Magnetic Sensor

Tel. +31 418 578 403 Fax +31 418 513 012 henry.verdaasdonk@dywidag-systems.com

08.08.2014 09:19:36


Van de redactie

Inhoud van den berg Beste lezers, tools creating that move your business creating tools that move your business a.p. The CPT factory Voor u ligt de 3e uitgave van de 18e jaargang van het vakblad geotechniek. Dit is een bijzondere uitgave, want naast een reguliere versie, zoals u dat Is Eurocode 7 af? gewend bent,Ir.bevat het voor u liggende blad onderwijsspecial. G. Hannink / Ir. M. Lurvink / Ir.ook A.J.nog vaneen Seters Dus u treft dit keer twee bladen in één jasje aan!

4

10

Overzicht van geotechnische aspecten Deurganckdoksluis: bouw grootste Voor mij persoonlijk is dit ook een bijzondere editie, want het is de laatste sluis ter wereld keer dat ik het voorwoord schrijf; ik heb namelijk besloten terug te treden

doordat op beslissende momenten soms de ´juiste´ artikelen ontbreken. Het is daarom noodzakelijk een goede te hebben Afstemming van aanbod, vraagbuffer en buffering vanmet artikelen over diverse (geo-)thermische onderwerpen. energie in (middel)grote gebouwen Bij dezeSmart wil ik daarom een oproep plaatsen aan alle lezers en dus potenGeotherm tiële auteurs: de Lysebetten redactie staat open voor nieuwe artikelen en ideeën, Ir. G. Van / Ir.altijd L. François / Prof. Ir. N. Huybrechts uw input is gewenst!. Als iedereen daar een goede bijdrage aan levert, dan Diepe bouwput historische panden kan dit vakblad altijd gevuldlangs zijn met hoogstaande en gevarieerde inhoud, Deel 1 in centrum Den Haag zoals u de afgelopen 18 jaar van ons gewend bent.

32

36

Ir. L. Vincke / Ir. L. De Vos / Ir. E. Beyts uit de redactie. Het werk voor dit mooie vakblad heb ik gedurende een Ing. M. van Baars periode van ruim acht jaar‘microtechnieken’ met veel plezier uitgevoerd, maar na een derContactgroep van de NVAF gelijke langeStuwende tijdspanne iskrachten het goed Willem om het stokje door teen kunnen geven Als laatste een oproep aan de geotechnische bedrijven: de laatste jaren de Meijer Sondeerbuizenschroever: Nieuwe voeten voor de spoorbrug aan iemand die weer geheel fris tegen de materie aankijkt en de komende constateren uitgever en redactie een terugloop in het aantal sponsoren. Theo deA.P. Jong: Het gaat om de leden! over Waal bij Nijmegen gemakkelijk, snel en Al ruim 42 jaar is van den Berg de innovatieve en betrouwbare partner als het gaat omde bodemonderzoekjaren de kwaliteit vanBurg het vakblad verder kan waarborgen. Tevens wil ik De economische teruggang die we hebben meegemaakt zal daar ongeJ. van der apparatuur voor een slappe bodem. A.P. van den Berg loopt voorop in het ontwikkelen enSpruit wereldwijd verantwoord 2 Ir. R. / Ir. G. Hannink / Dr.ergonomisch O. Oung twijfeld debetin aan zijn geweest. Nu de eerste tekenen van economisch meer tijd kunnen besteden aan het nog jonge bedrijf waar(qik Voor het meten van de vier standaard parameters puntdruk kleef (feen c), sinds s), vermarkten van nieuwe geavanceerde sondeeren monstersteeksystemen die uitblinken betrouwbaarheid Geologisch onderzoek naar aardbevingen enVan helling (lx/y), isDaarnaast nulandsondeersystemen ook een 5 cm Icone beschikbaar. zichtbaarvoor worden, kan ditmet aanleiding zijn om toch weer sponsoring jaar waterspanning werkzaam ben(u)(www.geobest.nl). zal ik2 wel deel uit blijven herstel en gebruiksgemak. verscheidene toten multifunctioneel apparatuur het gebruik Stabiliteitsanalyses ongedraineerde Handig als uw sondeermachine een beperkte indrukcapaciteit heeft of als de relatie met activiteit in de ondergrond op zee totschuifsterkte digitale te overwegen. Datmeetsystemen kan invoor de hardcopy versie van dit blad, maar ook op de maken van tot de waterdieptes redactieraad.van wel 4000 meter en van uitgebreide servicepakketten regionale waterkeringen de bodemweerstand groot is. via een kabel of optische lichtsignalen worden getransporteerd, waarmee deA.R. bodemgegevens ze behoren Dr. Niemeijer websiteIng. www.vakbladgeotechniek.nl, want ook de Geotechniek gaat met T.A. van Duinen / Ir. H. van Hemert allemaal het leveringspakket vanmeedelen A.P. van den Berg. zijn tijd mee! We zijn zeertot gelukkig om te kunnen dat we een zeer goede De IconeInteractie 5 cm2 is net als de 10 en 15 cm2 en Icone uit te breiden met constructeur geotechnicus Veel aandacht geschonken aan devoor arbeidsomstandigheden de sondeermeester. Zooptimaliseren heeft A.P. van vervanger hebben wordt gevonden in demodules persoon vanhet Otto Heeres. Otto isvan geen Dijken met sensoring de gebruiksvriendelijke click-on meten van extra Ir. A. Kooistra den Bergvan de zoals sondeerbuizenschroever ontwikkeld, diezijn in ieder sondeerapparaat kan uworden geïntegreerd. naar aanleiding onbekende het vakblad (understatement!) dan ook erg blij Mocht Ing. R.D. van Puttenvan deze uitgave opmerkingen, aanvullingen en parameters, seismisch, conductivity, vaneenenwe magneto. Met de buizenschroever wordt het opafschroeven van de van sondeerstreng uitgevoerd. De anderszins goedbedoelde adviezen willen geven: u kunt uw commendat hij zitting wil nemen in de redactie enenhet voorzitterschap de re- ofefficiënter Zwelbelasting op funderingen buizenschroever komt het meest tot zijn recht in combinatie met een draadloos Het doorrij• meetsysteem. hetzelfde meetbereik als de Icone 10 cm² Geo-Impuls Webportaal Betrouwbaar taar altijd kwijt op info@uitgeverijeducom.nl of gewoon bij een lid van de dactieraad voor zijn rekening neemt. We hebben het volste vertrouwen dat CUR/COB-commissie C202 gen van de conuskabel behoort dan tot het verleden. Voor de sondeermeester•betekent dit een aanzienlijke nauwkeurigheid van een compressieconus Ondergrondmodel: wegwijzer naar vaste grond redactieraad binnen uw eigen netwerk. hiermee de redactie de jaren garant kanvoorkomen staan voorvan de een kwaliteit Ing. E.van Kwast / Ir. M.inspanning Peters • zowelvan onshore als offshore (tot 2000 m waterdiepte) vermindering dekomende fysieke en het versnelde slijtage de gewrichten. Ir. A. Venmans • storingvrij volledig digitale data-overdracht van het blad. voor de arbeidsomstandigheden is voor alle betrokkenen van groot belang Aandacht en is door zijn investering Diepwandproef Delft dubbel en dwars waard. Ik wens u wederom veel leesplezier! van Dr. denJ.H. Berg info@apvandenberg.nl vanIngenieursburo Dalen VoorA.P. dit reguliere nummer denk ik dat bv we er weer in geslaagd zijn een leu-Tel.: 0513 631355 info@apvandenberg.nl Tel.: 0513 631 355 A.P. van den Berg Ingenieursburo b.v. Postbus 68, 8440 AB Heerenveen Fax: 0513 631212 www.apvandenberg.nl Namens ke enPostbus gevarieerde te maken van theoretische en praktische bijdragen, www.apvandenberg.nl Fax: 0513 631 212 de redactie en uitgever 68, 8440mix AB Heerenveen zoals dat altijd het streven van de redactie is. We slagen daar niet altijd in, Roel Brouwer

16

44 in compacte vorm Icone nu ook beschikbaar The CPT factory

Volwaardige compressieconus: Icone 5 cm

18

50

21

56

22

60

Interesse? Neem contact met ons op!

28

APB CPT Ad Geotechniek IconeVane compact 216x138 22092014 try1.indd 1

22-9-2014 10:37:36

niek h c e t o e Ge 14! d 0 2 n i a e a l m ee il/ Neem d jsspecial apr i w r e d n O

Sterk in kleine en grote series of enkel stuks Alle materialen inclusief kunststoffen

as van CNC Draaien | CNC Frezen aanw U's en e d p T o richt i.s.m. ribueerd e t g k , a l a a m ci ist ijsspe i, wordt ge nalen ged kgever w r e a c er nd De O geotechni via deze k er u als w l en/of e k t e o ike n t w o e r nieu holen en gië. Pres en a e t e m el sc ever Hoge rland en B erknemers bij de uitg w de eer in Ne komstige ie. Inform rieven: . 6544 e t t o n t s g a07110 -42591 64 erte laaof sinbel v t naarwww.pretec.nl Meer info 561 d 0 a rate ijke p efoon corpo antrekkel om.nl, tel c ea rijeduAE Voorschoten | info@pretec.nl naar d Industrieweg 16-18 ge|ve2254 t i u info@


HoofdenenSub-sponsors HoofdSub-sponsors Hoofdsponsor

Boussinesqweg 1, 2629 Delft Stieltjesweg 2,2628 CKHV Delft Tel. Tel. 0031 0031(0)88 (0)88--335 3358273 7200 www.deltares.nl www.deltares.nl

Sub-sponsors

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

CRUX Engineering BV Pedro de Medinalaan 3-c 1086 XK Amsterdam Tel. 0031 (0)20-494 3070 www.cruxbv.nl

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

Korenmolenlaan 2 3447 GG Woerden Tel. 0031 (0)348-43 52 54 www.volkerinfradesign.nl

Galvanistraat 15 3029 AD Rotterdam Tel. 0031 (0)10 - 489 69 22 www.gw.rotterdam.nl

Industrielaan 4 B-9900 Eeklo Tel. 0032 9 379 72 77 www.lameirest.be

Vierlinghstraat 17 4251 LC Werkendam Tel. 0031 (0) 183 40 13 11 www.terracon.nl

Klipperweg 14, 6222 PC Maastricht Tel. 0031 (0)43 - 352 76 09 www.huesker.com

Dywidag Systems International

H.J. Nederhorststraat 1 2801 SC Gouda Tel. 0031 (0) 182 59 05 10 www.baminfraconsult.nl

Rendementsweg 15 3641 SK Mijdrecht Tel. 0031 (0) 297 23 11 50 www.bauernl.nl

Veilingweg 2 - NL - 5301 KM Zaltbommel Industrieweg 25 (0)418 – B-3190 Boortmeerbeek Tel. 0031 - 57 84 03 Tel. 0032 1615 60 /77 60 Philipssite 5, bus Ubicenter VeilingwegB2 -3001 - NL-5301 KM Zaltbommel Leuven Tel. 0031 (0)418-57 84 03 Tel. 0032 16 60 77 60 www.dywidag-systems.com www.dywidag-systems.com

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

24

IJzerweg 4 8445 PK Heerenveen Tel. 0031 (0)513 - 63 13 55 www.apvandenberg.com

Siciliëweg 61 1045 AX Amsterdam Tel. 0031 (0)20-40 77 100 www.voorbijfunderingstechniek.nl

GEOTECHNIEK Funderingsdag GEOT ECH NIE K – -Oktober 2013 2014 special

Ballast NedamEngeneering Engineering Ballast Nedam Ringwade 51, Ringwade 51,3439 3439LM LM Nieuwegein Nieuwegein Postbus 1555, Postbus 1555,3430 3430BN BNNieuwegein Nieuwegein Tel. Tel.0031 0031(0)30 (0)30--285 28540 40 00 00 www.ballast-nedam.nl www.ballast-nedam.nl

URETEK Nederland BV Zuiveringweg 93, 8243 PE Lelystad Tel. 0031 (0)320 - 256 218 www.uretek.nl


Kwadrantweg 9 1042 AG Amsterdam Postbus 20694 1001 NR Amsterdam Tel. 0031 (0)20 - 693 45 96 Fax 0031 (0)20 - 694 14 57 Cofra BV www.cofra.nl Cofra BV Cofra BV Kwadrantweg Cofra BV 999 Kwadrantweg Kwadrantweg 1042 AG Amsterdam Amsterdam Ingenieursbureau Kwadrantweg 9 1042 AG 1042 AG Amsterdam Postbus 20694 Amsterdam 1042 AG Amsterdam Postbus 20694 Postbus 20694 1001 NR Amsterdam Amsterdam Weesperstraat 430 Postbus 1001 NR 1001 NR20694 Amsterdam Tel. 0031 (0)20 - 693 693 45 45 96 Postbus 12693 1001 NR Amsterdam Tel. 0031 (0)20 Tel. 0031 (0)20 - 693 4596 96 Fax 0031 (0)20 - 694 694 144557 5796 1100 AR Amsterdam Tel. 0031 (0)20 693 Fax 0031 (0)20 Fax 0031 (0)20 - 69414 14 57 www.cofra.nl Tel.0031 0031(0)20 (0)20--694 25114 1303 Fax 57 www.cofra.nl www.cofra.nl Fax 0031 (0)20 - 251 1199 www.cofra.nl Ingenieursbureau www.iba.amsterdam.nl Ingenieursbureau Ingenieursbureau

Amsterdam Ingenieursbureau Amsterdam Amsterdam Weesperstraat Amsterdam 430 Weesperstraat 430 Weesperstraat 430

Postbus 12693 Weesperstraat Postbus 12693 Postbus 12693 430 1100 AR Amsterdam Amsterdam Postbus 1100 AR 1100 AR 12693 Amsterdam Tel. 0031 (0)20 - 251 1303 1303 1100 AR(0)20 Amsterdam Tel. 0031 Tel. 0031 (0)20- 251 - 251 1303 Fax 0031 (0)20 - 251 251 1199 Tel. 0031 (0)20 251 1303 Fax 0031 (0)20 Fax 0031 (0)20 - 2511199 1199 www.iba.amsterdam.nl Fax 0031 (0)20 251 1199 www.iba.amsterdam.nl www.iba.amsterdam.nl www.iba.amsterdam.nl

Onderwijs (PAO) Postbus 5048 2600 GA Delft Tel. 0031 (0)15 - 278 46 18 Fax 0031 (0)15 - 278 46 19 www.pao.tudelft.nl

PostAcademisch PostAcademisch PostAcademisch Onderwijs (PAO) Profound(PAO) BV PostAcademisch Onderwijs Onderwijs (PAO) Postbus 5048 Limaweg 17 Onderwijs (PAO) Postbus 5048 Postbus 5048

2600 GA Delft 2743 CB Waddinxveen Postbus 5048 2600 GA Delft 2600 GA Delft Tel. 0031 (0)15 278 46 964 18 Tel. 0031 (0)182 - 640 2600 GA Delft Tel. 0031 (0)15 -- 278 46 Tel. 0031 (0)15 - 278 4618 18 Fax 0031 (0)15 - 278 278 4646664 1918 Fax 0031 (0)182 649 Tel. 0031 (0)15 278 Fax 0031 (0)15 46 19 Fax 0031 (0)15 - 278 46 19 www.pao.tudelft.nl www.profound.nl Fax 0031 (0)15 - 278 46 19 www.pao.tudelft.nl www.pao.tudelft.nl www.pao.tudelft.nl

Profound BV Profound ProfoundBV BV Limaweg 17 Profound Limaweg 17 Limaweg 17BV

2743 CB Waddinxveen Limaweg 17 2743 CB 2743 CBWaddinxveen Waddinxveen Tel. 0031 (0)182 - 640 964 964 2743 CB Waddinxveen Tel. 0031 (0)182 Tel. 0031 (0)182- 640 - 640 964 Fax 0031 (0)182 - 649 649 664 Tel. 0031 (0)182 640 964 Fax 0031 (0)182 Fax 0031 (0)182 - 649664 664 www.profound.nl Fax 0031 (0)182 649 664 www.profound.nl www.profound.nl www.profound.nl

Postbus 25 4250 DA Werkendam Tel. 0031 (0)183 - 50 56 66 Fax 0031 (0)183 - 50 05 25 www.jetmix.nl

THEMA-UITGAVE 2014

FUNDERINGSDAG

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

Jetmix RoyalBV HaskoningDHV Jetmix BV Jetmix BV Postbus 25 Postbus 151 Jetmix Postbus 25 PostbusBV 25

4250 DA Werkendam 6500 AD Nijmegen Postbus 25 4250 DA Werkendam 4250 DA Werkendam Tel. 0031 (0)183 50 56 42 66 84 Tel. 0031 (0)24-- 50 328 4250 DA Tel. 0031 (0)183 56 Tel. 0031 Werkendam (0)183 -- 50 5666 66 Fax 0031 (0)183 - 50 50 0556 2566 Fax 0031 (0)24 323 93 Tel. 0031 (0)183 50 Fax 0031 (0)183 05 Fax 0031 (0)183 - 50 0525 2546 www.jetmix.nl www.royalhaskoningdhv.com Fax 0031 (0)183 50 05 25 www.jetmix.nl www.jetmix.nl www.jetmix.nl

Royal HaskoningDHV Royal RoyalHaskoningDHV HaskoningDHV Postbus 151 Royal HaskoningDHV Postbus 151 Postbus 151 6500 AD Nijmegen Postbus 151 SBRCURnet 6500 AD Nijmegen 6500 AD Nijmegen

Tel. 0031 (0)24 42 84 6500 AD Nijmegen Postbus 516-- 328 Tel. 0031 (0)24 328 Tel. 0031 (0)24 - 32842 4284 84 Fax 0031 (0)24 - 323 323 934246 Tel. 0031 (0)24 328 84 2600 AM Delft Fax 0031 (0)24 93 Fax 0031 (0)24 - 323 9346 46 www.royalhaskoningdhv.com Fax 0031 (0)24 323 93 46 Tel. 0031 (0)15 303 0500 www.royalhaskoningdhv.com www.royalhaskoningdhv.com www.royalhaskoningdhv.com www.sbrcurnet.nl

Colofon

GEOTECHNIEK JAARGANG 17 – NUMMER 4 Geotechniek is een informatief/promotioneel onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht GEOTECHNIEK GEOTECHNIEK GEOTECHNIEK GEOTECHNIEK te bevorderen en belangstelling voor het GEOTECHNIEK JAARGANG 17 – NUMMER 4 JAARGANG 18 NUMMER JAARGANG 17 454 te kweken. gehele geotechnische vakgebied JAARGANG 17–– –NUMMER NUMMER JAARGANG 17 – NUMMER 4 OKTOBER 2013 DECEMBER 2014 OKTOBER OKTOBER2013 2013 OKTOBER 2013 Geotechniek is informatief/promotioneel Geotechniek isiseen een informatief/promotioneel Geotechniek een Geotechniekis eeninformatief/promotioneel informatief/promotioneel onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt Geotechniek is een informatief/promotioneel Redactieraad vaktijdschrift Deen, dr. J.K. van onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt onafhankelijk dat beoogt onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt Alboom, ir. G. van Diederiks, R.P.H. kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht Beek, mw. ir. V. van Graaf, ing. H.C. van de te bevorderen en belangstelling voor het kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht te bevorderen en belangstelling voor het te bevorderen en voor het te bevorderen enbelangstelling belangstelling voor het Bouwmeester, Ir. D. Gunnink, Drs. gehele geo technische vakgebied te kweken. te bevorderen en belangstelling voor het J. gehele geo technische vakgebied te gehele geotechnische vakgebied te kweken. gehele geo technische vakgebied tekweken. kweken. Brassinga, ing. H.E. Haasnoot, ir. J.K. gehele geotechnische vakgebied te kweken.

Colofon Colofon Colofon Colofon

Colofon

Meireman, ir. P. Rooduijn, ing. M.P. Schippers, ing. R.J. Schouten, ir. C.P. FUNDEREN OP KENNIS! Redactie Smienk, ing. E. Beek, mw. ir. V. van Brinkgreve, dr. ir. R.B.J. Hergarden, mw. Ir. I. Spierenburg, dr. ir. S. Brassinga, ing. H.E. Brok, ing. C.A.J.M. Jonker, ing. A. Storteboom, O. Brouwer, ir. J.W.R. Brouwer, ir. J.W.R. Kleinjan, Ir.van A. Thooft, dr. ir. Uitgever/bladmanager Redactieraad Deen, dr. J.K. Meireman, ir. P. K. Redactieraad Uitgever/bladmanager Uitgever/bladmanager Redactieraad Deen, dr. van Meireman, ir. Meireman, ir. P. Diederiks, R.P.H. Uitgever/bladmanager Redactieraad Deen, dr.J.K. J.K. vanO. Meireman, ir.P. P. de Diederiks, R.P.H. Calster, ir. P. van Langhorst, ing. Vos, mw. ir. M. Uitgeverij Educom BV Alboom, ir. Diederiks, Rooduijn, ing. Uitgever/bladmanager Redactieraad Deen, ing. dr.R.P.H. J.K. van Meireman, ir.M.P. P. Uitgeverij Educom BV Alboom, ir.ir.G. G.G.van van Diederiks, R.P.H. Rooduijn, ing. M.P. Uitgeverij Educom BV Alboom, van Diederiks, R.P.H. Rooduijn, ing. M.P. Rooduijn, ing. M.P. Graaf, H.C. van de Alboom, van Uitgeverij Educom BV Hergarden, mw. Ir. I. Cools, ir. P.M.C.B.M. Mathijssen, ir. F.A.J.M. Velde, ing. E. van der R.P.H. Diederiks Beek, mw. ir. V. van Graaf, ing. H.C. van de Schippers, R.J. Uitgeverij Educom BV Alboom, ir. G. van Diederiks, R.P.H. Rooduijn,ing. ing. M.P. R.P.H. Diederiks Beek, mw. ir.ir. V.V. van Graaf, ing. H.C. van de Schippers, ing. R.J. R.P.H. Diederiks Beek, mw. van Graaf, ing. H.C. van de Schippers, ing. R.J. Schippers, ing. R.J. Gunnink, Drs. J. Beek, mw. ir. V. van R.P.H. Diederiks Meireman, ir. P. Dalen, ir. J.H. van Meinhardt, ir. G. Bouwmeester, Ir. D. Gunnink, Drs. J. van de Schouten, ir. C.P. R.P.H. Diederiks Beek, mw. ir. V. van Graaf, ing. H.C. Schippers, ing. R.J. Bouwmeester, Ir.Ir. D. Gunnink, Drs. Schouten, ir.ir. C.P. Bouwmeester, D. Gunnink, Drs. J. Schouten, C.P. Smienk, ing. E. Haasnoot, ir.J.J.K. Bouwmeester, Ir. D. Redactie Brassinga, ing. H.E. Haasnoot, ir. J.K. Smienk, ing. E. Bouwmeester, Ir. D. Gunnink, Drs. J. Schouten, ir. C.P. Redactie Brassinga, H.E. Haasnoot, ir.ir. J.K. Smienk, Redactie Redactie Brassinga,ing. ing. H.E. Haasnoot, J.K. Smienk,ing. ing.E.E. Spierenburg, dr.ir.ir.S.S. Heeres, dr. ir. O.M. Brassinga, ing. H.E. Beek, mw. ir. Brinkgreve, ir. R.B.J. Hergarden, Ir. Spierenburg, Redactie Brassinga, dr. ing. Haasnoot,mw. ir. J.K. Smienk, ing.dr. E. Beek, mw. ir.ir.V. V.V.van van Brinkgreve, dr. ir.H.E. R.B.J. Hergarden, mw. Ir.Ir.I. I.I. Spierenburg, dr. Beek, mw. van Brinkgreve, dr. ir. R.B.J. Hergarden, mw. Spierenburg, dr.ir.ir.S.S. Storteboom, O. Hergarden, mw. Ir. I. Brinkgreve, dr. ir. R.B.J. Beek, mw. ir. V. van Brassinga, ing. H.E. Brok, ing. C.A.J.M. Jonker, ing. A. Storteboom, O. Beek, mw. ir. V. van Brinkgreve, dr. ir. R.B.J. Hergarden, mw. Ir. I. Spierenburg, dr. ir. S. Brassinga, ing. H.E. Brok, ing. C.A.J.M. Jonker, ing. A. Storteboom, O. Brassinga, ing. Brok, ing. C.A.J.M. Jonker, ing. A. Storteboom, O. Vos, mw. ir.ir.M. de Jonker, ing. A. Brok, ing. C.A.J.M. Brassinga, ing.H.E. H.E. Brouwer, ir. Brouwer, ir. J.W.R. Kleinjan, Ir. A. Thooft, dr. K. Brassinga, ing. H.E. Brok, ing. C.A.J.M. Jonker, ing. A. Storteboom, O. Brouwer, ir.ir.J.W.R. J.W.R. Brouwer, ir. J.W.R. Kleinjan, Ir. A. Thooft, dr. ir. K. Brouwer, J.W.R. Brouwer, ir. J.W.R. Kleinjan, Ir. A. Thooft, dr. ir. K. der Distributie van Geotechniek in België wordt mede mogelijk gemaakt door: Velde, ing. E. van Kleinjan, Ir. A. Brouwer, ir. J.W.R. Diederiks, R.P.H. Diederiks, Calster, ir. van Langhorst, ing. Vos, mw. ir. M. de Brouwer,R.P.H. ir. J.W.R. Brouwer, ir. J.W.R. Kleinjan, Ir. A.O. Thooft, dr. ir. K.de Diederiks, R.P.H. Calster, ir.ir.P. P. Langhorst, ing. O.O. Vos, mw. Diederiks, R.P.H. Calster, P.van van Langhorst, ing. Vos, mw.ir. ir.M. M.de Langhorst, ing. O. Cools, ir.P.M.C.B.M. P.M.C.B.M. Heeres, dr. ir. O.M. Hergarden, mw. Ir. I. Cools, ir. Mathijssen, ir. F.A.J.M. Velde, ing. E. van der Diederiks, R.P.H. Calster, ir. P. van Langhorst, ing. O. Vos, mw. ir. M. de Hergarden, Cools, Mathijssen, Velde, der Hergarden,mw. mw.Ir.Ir.I.I. Cools,ir.ir.P.M.C.B.M. P.M.C.B.M. Mathijssen,ir.ir.F.A.J.M. F.A.J.M. Velde,ing. ing.E.E.van van der Mathijssen, ir. F.A.J.M. Dalen, ir.J.H. J.H. van Hergarden, mw.Ir.Ir.I.I. SMARTGEOTHERM Meireman, ir. P. Dalen, ir. van Meinhardt, ir. G. ABEF vzw Hergarden, mw. Cools, ir. P.M.C.B.M. Mathijssen, ir. F.A.J.M. Velde, ing. E. van der Meireman, Dalen, Meinhardt, Meireman,ir.ir.P.P. Dalen,ir.ir.J.H. J.H.van van Meinhardt,ir.ir.G.G. Meinhardt, G. Deen, J.K. van Meireman, ir.P.P. Vereniging Info : WTCB, ir.dr. Luc François Meireman, ir. Dalen, ir. J.H. van Meinhardt,ir. ir.Belgische G. Aannemers Funderingswerken Lombardstraat 42, 1000 Brussel Priester Cuypersstraat 3 Tel. +32 11 22 50 65 1040 Brussel info@bbri.be Distributie van Geotechniek in België wordt mede mogelijk gemaakt door: Distributie van Geotechniek in België wordt mede www.smartgeotherm.be Distributie van Geotechniek in België wordt Secretariaat: medemogelijk mogelijkgemaakt gemaaktdoor: door: Distributie van Geotechniek in België wordt erwin.dupont@telenet.be mede mogelijk gemaakt door:

ABEF vzw ABEF vzw ABEF vzw ABEF vzw

SMARTGEOTHERM SMARTGEOTHERM SMARTGEOTHERM

Belgische Vereniging Info :: WTCB, ir. Luc François ABEF vzw SMARTGEOTHERM Belgische Vereniging Info WTCB, Belgische Vereniging Belgische Vereniging Info : WTCB,ir.ir.Luc LucFrançois François GEOT ECH NIE K – Oktober 2013 Aannemers Funderingswerken Lombardstraat 42, 1000 3 Brussel Belgische Vereniging Info : WTCB, ir. Luc François Aannemers Lombardstraat 42, 1000 Brussel Aannemers Funderingswerken AannemersFunderingswerken Funderingswerken Lombardstraat 42, 1000 Brussel Priester Cuypersstraat 3 Tel. +32 11 22 50 65 Aannemers Funderingswerken Lombardstraat 42, 1000 Brussel Priester Cuypersstraat Tel. +32 11 22 50 65 Lombardstraat 34-42 3 3 Priester Cuypersstraat Tel. +32 11 22 50 65 1040 Brussel info@bbri.be Priester Cuypersstraat 3 Tel. +32 11 22 50 65 1040 Brussel info@bbri.be 1040 Brussel 1000 Brussel info@bbri.be Secretariaat: www.smartgeotherm.be 1040 Brussel info@bbri.be Secretariaat: www.smartgeotherm.be Secretariaat: www.smartgeotherm.be www.abef.be erwin.dupont@telenet.be Secretariaat: www.smartgeotherm.be erwin.dupont@telenet.be erwin.dupont@telenet.be erwin.dupont@telenet.be

3 353 3

Esperantolaan 10-a

B-8400 Oostende Mede-ondersteuners Mede-ondersteuners Mede-ondersteuners Mede-ondersteuners Tel. +32 (0) 59 55 00 00 Mede-ondersteuners

OKTOBER 2013

JAARGANG 18 NUMMER 5 DECEMBER 2014 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

Soetaert-Soiltech

GEOT ECH NIE K – Oktober 2013 GEOT ECH NIE K K–-–Oktober 2013 GEOTECHNIEK Funderingsdag GEOT ECH NIE Oktober 2013 2014 special GEOT ECH NIE K – Oktober 2013

Fax +32 (0) 59 55 00 10 www.soetaert.be

nv Alg. Van ‘tOndernemingen Hek Groep nv Alg. Ondernemingen nv Alg. Ondernemingen Soetaert-Soiltech SBRCURnet nv Alg. Ondernemingen Postbus 88 Soetaert-Soiltech Soetaert-Soiltech Esperantolaan 10-a Postbus Soetaert-Soiltech 1462 ZH 1819 Middenbeemster Esperantolaan 10-a Esperantolaan 10-a B-8400 Oostende 30000031 BV Rotterdam Esperantolaan 10-a Tel. (0)299 31 30 20 B-8400 Oostende B-8400 Oostende Tel. +32 (0) 59 55 -00 00 005959 Tel. 0031 (0)10 206 B-8400 Oostende www.vanthek.nl Tel. +32 (0) 59 55 Tel. +32 (0) 59 55 0000 00 Fax +32 (0) 59 555500 00 1000 Fax 0031 (0)10 413 0175 Tel. +32 (0) 59 00 Fax +32 (0) 59 55 Fax +32 (0) 59 55 0010 10 www.soetaert.be www.sbr.nl Fax +32 (0) 59 55 00 10 www.soetaert.be www.soetaert.be www.curbouweninfra.nl www.soetaert.be

SBRCURnet SBRCURnet SBRCURnet Postbus 1819 SBRCURnet Postbus 1819 Postbus 1819

3000 BV Rotterdam Postbus 1819 3000 BV 3000 BVRotterdam Rotterdam Tel. 0031 (0)10 - 206 5959 5959 3000 BV Tel. 0031 (0)10 Tel. 0031Rotterdam (0)10- 206 - 206 5959 Fax 0031 (0)10 - 413 413 0175 Tel. 0031 (0)10 206 5959 Fax 0031 (0)10 Fax 0031 (0)10 - 4130175 0175 www.sbr.nl Fax 0031 (0)10 413 0175 www.sbr.nl www.sbr.nl www.curbouweninfra.nl www.sbr.nl www.curbouweninfra.nl www.curbouweninfra.nl www.curbouweninfra.nl

Geotechniek is een uitgave van Uitgeverij Educom BV Mathenesserlaan 347 3023 GB Rotterdam Tel. 0031 (0)10 - 425 6544 Fax 0031 (0)10 - 425 7225 Geotechniek is Geotechniek isis Geotechniek info@uitgeverijeducom.nl een uitgave van Geotechniek is een uitgave een uitgavevan van www.uitgeverijeducom.nl

Uitgeverij Educom een uitgave van BV Uitgeverij UitgeverijEducom EducomBV BV Uitgeverij Educom Mathenesserlaan 347 BV

Mathenesserlaan Mathenesserlaan347 347 3023 GB Rotterdam Mathenesserlaan 347 3023 GB Rotterdam 3023 GB Rotterdam Lezersservice Tel. 0031 (0)10 -- 425 6544 3023 GB Rotterdam Tel. 0031 (0)10 425 Tel. 0031 (0)10 -doorgeven 4256544 6544 via Adresmutaties Fax 0031 (0)10 425 7225 Tel.0031 0031(0)10 (0)10 4257225 6544 Fax - 425 Fax 0031 (0)10 --425 7225 info @ uitgeverijeducom.nl info@uitgeverijeducom.nl Fax 0031 (0)10 - 425 7225 info@uitgeverijeducom.nl info@uitgeverijeducom.nl www.uitgeverijeducom.nl info@uitgeverijeducom.nl www.uitgeverijeducom.nl www.uitgeverijeducom.nl © Copyrights www.uitgeverijeducom.nl Uitgeverij Educom BV Oktober 2013 Niets uit deze uitgave mag

Lezersservice Lezersservice worden gereproduceerd met Lezersservice Lezersservice welke methode dan ook, zonder Adresmutaties doorgeven via Adresmutaties doorgeven Lezersservice Adresmutaties doorgeven via Adresmutaties doorgeven viavia schriftelijke toestemming van de @ uitgeverijeducom.nl info info@uitgeverijeducom.nl Adresmutaties doorgeven via @@ uitgeverijeducom.nl info uitgeverijeducom.nl info uitgever. © ISSN 1386 - 2758 info@uitgeverijeducom.nl ©© Copyrights Copyrights ©© Copyrights Copyrights Uitgeverij Educom BV BV Uitgeverij Educom © Copyrights Uitgeverij Educom BV Uitgeverij Educom BV Oktober 20132014 December Uitgeverij Educom BV Oktober 2013 Oktober 2013 Niets uituit deze uitgave magmag Niets deze uitgave Oktober 2013 Niets uituit deze uitgave mag Niets deze uitgave mag worden gereproduceerd metmet worden gereproduceerd Niets uit deze uitgave mag worden gereproduceerd met worden gereproduceerd met welke methode dan ook, zonder welke methode dan ook, zonder worden gereproduceerd met welke methode dan ook, zonder welke methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de schriftelijke toestemming van welke methode dan ook,van zonder schriftelijke toestemming de schriftelijke toestemming van de de BGGG uitgever. © ISSN 1386 2758 uitgever. © ISSN 1386 - 2758 schriftelijke toestemming van de uitgever. ©© ISSN 1386 - 2758 uitgever. ISSN 1386 - 2758

Belgische Groepering uitgever. © ISSN 1386 - 2758

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

BGGG BGGG BGGG Belgische BGGG Groepering Belgische Groepering Belgische Groepering

voor Grondmechanica Belgische Groepering voor Grondmechanica voor Grondmechanica en Geotechniek voor Grondmechanica enen Geotechniek Geotechniek c/o Lozenberg 7 enBBRI, Geotechniek c/o BBRI, c/o BBRI,Lozenberg Lozenberg7 7 1932 Sint-Stevens-Woluwe c/o BBRI, Lozenberg 7 1932 1932Sint-Stevens-Woluwe Sint-Stevens-Woluwe bggg@skynet.be 1932 Sint-Stevens-Woluwe bggg@skynet.be bggg@skynet.be bggg@skynet.be


Geotechnische Continu en online monitorenMonitoring van trillingen ISIS-module

Internet Solar Module

VIBRA-sbr + 3.0

✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓

Flexibel en efficiënt energiebeheer via ingebouwd zonnepaneel, accu of 230V Voorzien van luchtdruk- en temperatuursensor Tot 10 IS-sensoren op 1 module voor grondwaterspanningen, zettingen (BAT, IS-LLS), etc Eenvoudig en gemakkelijk aan te sluiten Onafhankelijk instelbaar meet- en verzendinterval Intelligente verzending van data via ingebouwde GPRS per e-mail of naar FTP server Flexibele koppeling met o.a. Argus monitoringsoftware en web database

Het nieuwe systeem voor het meten en beoordelen van trillingen

BAT®-systeem

✓ Geheel conform SBR trillingsrichtlijn deel A “Schade aan gebouwen” en B “Hinder voor personen”, DIN 4150 ✓ Directe weergave meetdata in het veld Efficiënte waterspanningsmeter ✓ Frequentie afhankelijk snelheidsalarm (smart-alarm) ✓ Nauwkeurige, digitale metingen met meeteenheid ✓ Draadloze, automatische data-overdracht via geïntegreerde GPRS ✓ Herwinbare sensoren ✓ Flexibel: directe SMS-alarmering, e-mail opties, FTP met ringgeheugen ✓ Laatste generatie BAT®-filtertip mark III ✓ Real-time systeem- en meetdata uploaden naar een eigen FTP-server ✓ Flexibel toepasbaar: stand-alone, via ISIS-module of in een IS-netwerk ✓ Wekenlang onbemand operationeel ✓ Waterspannings- en in-situ doorlatendheidsmetingen ✓ Nieuwe GPRS zoekfunctie: detectie netwerkproviders met signaalsterkte op locatie Profound BV, Waddinxveen, NL Profound is al 50 jaar fabrikant van professionele meetapparatuur voor de funderingsTel. +31 (0)182 640 964 en civiele techniek. De innovatieve paaltestsystemen, trillingsmeetapparatuur en Profound BV, Waddinxveen, NL Profound is al 50 jaar fabrikant van innovatieve paaltestsystemen, sales@profound.nl | www.profound.nl geotechnische instrumentatie van Profound worden wereldwijd ingezet. sales@profound.nl | www.profound.nl trillingsmeetapparatuur en geotechnische instrumentatie. Tel. +31 (0)182 640 964 Deze systemen worden wereldwijd verkocht.

Uw partner voor akoestische paalcontrole

Hektec BV biedt u praktische oplossingen op het gebied van geo- en funderingstechnieken. Wij zijn gespecialiseerd in engineering, monitoring en controle en bieden u daarmee een totaalpakket van diensten in het traject van ontwerp tot oplevering. Bij Hektec zijn wij altijd op zoek naar optimalisatie in ontwerp en technieken. Door de samenwerking met onze zusterbedrijven Gebr. van ’t Hek, De Waalpaal en Kuipers Funderingstechnieken, blijven wij continu praktijkgericht denken. Van ons krijgt u altijd een haalbaar advies.

hektec.nl

0299 420808 adv. hektec 208x134.indd 1

ENGINEERING EN MONITORING VOOR GWW EN GEOTECHNIEK 09-10-2013 09:23:07


Inhoud Verweking, funderingen en grond-constructie interactie bij aardbevingen 8 

16

“Waar zijn wij nou helemaal mee bezig”?

20 26

Geo-Impuls: “onderweg naar halvering geotechnisch falen in projecten”

31

Funderingsproject van het jaar

33

Ontwerp en statistische benadering van sterkte CSM-wand Mauritshuis

44

Offshore windturbinefunderingen: De monopaalfundering

50 56

Simpson Bay Causeway, St. Maarten – Geotechnisch ontwerp in uitvoering

59

Contactgroep Damwanden NVAF: Goedkoop is duurkoop in de wereld van damwandeng

Verbetering kwaliteitscontrole in de grond gevormde palen

Co-referaat “KIJK–OP–DE–KIJK” tijdens Funderingsdag 2014 De “kijk” vanuit het perspectief van de funderingsaannemer

62 Installation of a monopile foundation for a tidal turbine in Scotland

IDEEN. INGENIEURE. INNOVATIONEN. HUESKER – Ingenieursoplossingen met geokunststoffen

Geotechniek en funderingstechnieken Het gebruik van HUESKER geokunststoffen in geotechniek en funderingstechnieken maakt bouwen van steile wanden met hoge belasting op moeilijk terrein of op een slappe ondergrond mogelijk – milieuvriendelijk, voordelig en veilig.

Wegenbouw Waterbouw Milieutechniek

www.HUESKER.com De ingenieurs en technici van HUESKER bieden support bij het werken met andere materialen in uw bouwprojekten. Vertrouw op de producten en oplossingen van HUESKER. Agent voor Nederland ·

CECO B.V. · Tel.: 043 - 352 76 09 · info@cecobv.nl

HUESKER Nederland · Tel.: 073 - 503 06 53 · c.brok@HUESKER.nl


Verweking, funderingen en grond-constructie interactie bij aardbevingen

Inleiding In Nederland zijn er twee gebieden waar aardbevingen voorkomen. Dit zijn zuid-oost Nederland (oost Brabant en Limburg) en de provincie Groningen. In zuidoost Nederland is sprake van tektonische aardbevingen. In de provincie Groningen is sprake van geïnduceerde aardbevingen door de gaswinning. De geïnduceerde aardbevingen vinden op kleinere diepte plaats dan tektonische bevingen, waardoor er bij dezelfde magnitude relatief hoge versnellingen aan het aardoppervlak ontstaan. De geïnduceerde bevingen met lage magnitude duren korter (kennen minder wisselingen), vergeleken bij aardbevingen met hogere magnitude. De beoordelingsmethoden die internationaal toegepast worden bij tektonische aardbevingen, zoals bijvoorbeeld beschreven in NEN-EN 1998 voor aardbevingsbestendig bouwen, kunnen ten dele gevolgd worden voor de situatie in het Noorden van Nederland Tijdens een aardbeving ontstaat een hogere (piek) belasting op de fundering. De sterkte van de ondergrond kan juist afnemen De hogere belasting ontstaat door de versnelling die uit de grond via de fundering naar het gebouw wordt overgedragen en door de massa van het gebouw wordt omgezet in een reactiekracht. De verlaging van de sterkte treedt op de door wisseling van de belasting die kan leiden tot een afname van sterkte door wateroverspanningsgeneratie (in geval van zand) of door “softening” (in geval van klei). De door de aardbeving verlaagde sterkte van de ondergrond moet in rekening worden gebracht bij het ontwerp of de beoordeling van funderingen op staal en paalfunderingen. Gedrag van de ondergrond Om gedrag van funderingen tijdens een aardbeving goed te kunnen beoordelen is een goed inzicht in de ondergrond nodig, dat verder gaat dan wat nodig is voor een statische berekening (volgens NEN9997). Natuurlijk moet de laagop-

dr. Ir. Mandy Korff Deltares

dr. Ir. Piet Meijers Deltares

bouw bekend zijn, vooral ook de eventuele aanwezigheid van losgepakt zand. Verder zijn het volumiek gewicht van de grondlagen, de dichtheid van alle zandlagen en de schuifsterkte van de cohesieve lagen van belang. Bij geavanceerde berekeningen (bijvoorbeeld voor gebouwen in Consequence Class 3) is ook inzicht nodig in de dynamische eigenschappen, zoals de schuifgolfsnelheid in de bodem. Deze kan worden afgeleid uit een normale sondering met behulp van internationale correlaties. Beter nog is het uitvoeren van seismische sonderingen of geofysisch onderzoek. De schuifgolfsnelheid is ook de ingang voor de bepaling van het responspectrum in NEN-EN 1998. Met dit spectrum kan worden bepaald wat de respons van de constructie is. Deze is afhankelijk van de bodemopbouw en wordt gekarakteriseerd door de schuifgolfsnelheid. Op basis van metingen (zie Figuur 1) is bekend dat in Groningen de schuifgolfsnelheid in de toplagen in de orde van 100m/s ligt en op circa 30 m kan toenemen tot grofweg 250-400 m/s. De gemiddelde waarde over 30m komt uit rond de 200m/s. Dit komt overeen met grondtype C of D volgens NEN-EN 1998-5. In geval losgepakt verzadigd zand voorkomt is eventueel klasse S1 van toepassing. Voor de Groningse situatie worden locatiespecifieke spectra bepaald, waardoor de onderverdeling conform NEN-EN 1998-5 niet meer wordt toegepast. Verweking van de ondergrond Vanuit geotechnisch oogpunt is het ontstaan van verweking één van de grootste gevaren tijdens een aardbeving. In zandlagen zal door een wisselende belasting die heel snel verloopt waterspanningsopbouw plaatsvinden. Op het moment dat de wateroverspanning zo groot wordt dat de effectieve spanning nul wordt is sprake van volledige verweking en verliest de ondergrond bijna al zijn sterkte. Daarbij kunnen grote vervormingen (zowel door bezwijken van de fundering als door verdichting) ontstaan, zie figuur 2.

8

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Figuur 1 - Schuifgolfsnelheid in Groningen op basis van SCPT gemaakt door Fugro (bron Deltares 2014a) in combinatie met CPT op dezelfde locatie

Figuur 2 - Huis verzakt door verweking van de ondergrond http://www.informarezzo.com/permalink/12379.html


Samenvatting

Tijdens een aardbeving worden constructies beïnvloed door een trilling uit de bodem. De respons van een constructie bij een aardbevingsbelasting heeft een sterke relatie met de ondergrond en de fundering en is complex door de onderlinge interactie en niet-lineair gedrag. Tot op heden is er weinig ervaring met het gedrag en toetsen van bestaande constructies en

hun funderingen op aardbevingsbelastingen voor de Nederlandse situatie. Dit artikel gaat in op het gedrag van de funderingen op staal en op palen. Een mechanisme dat een grote invloed heeft op het gedrag van de fundering is verweking van de ondergrond. Daarom wordt eerst een methode beschreven voor het bepalen van het risico op verweking

Figuur 3 - Empirische relatie CRR7.5 als functie van de genormaliseerde conusweestand

met: FS  veiligheidsfactor tegen verweking (verhouding sterkte en belasting). CRR7.5 Cyclic Resistance Ratio bij een aardbeving met magnitude Mw = 7,5 CSR Cyclic Stress Ratio, belastingsfactor MSF Magnitude Scaling Factor. Kσ  correctiefactor voor de isotrope spanningstoestand. Kσ  correctiefactor voor statische schuifspanning. De grootte van CSR wordt bepaald uit het krachtenevenwicht bij versnelling van een kolom grond bij een schuifgolf die van onder naar boven loopt naar een horizontaal maaiveld. Op grotere diepte is de versnelling van de grond boven het beschouwde niveau niet meer constant over de hoogte. Dat wordt in rekening gebracht met de diepte reductie factor rd. De formule voor de CSR is: (2)

Of in zand verweking optreedt tijdens een aardbeving wordt door vele factoren bepaald. Versnellingen vanaf 0,1g kunnen al tot verweking leiden, onder deze waarde is evaluatie van de verwekingsgevoeligheid niet nodig. Verweking treedt vooral op in zandlagen met een schoon, los gepakt zand. Lagen met relatief veel kleiaandeel zullen minder snel verweken, net als dichtgepakte lagen. In Pleistoceen zand is de weerstand tegen verweking, door de hogere leeftijd en daardoor sterkere bijdrage van aging groter dan in ‘jonger’ zand. Ook op grotere diepte neemt de kans op verweking af omdat de schuifspanningsamplitude relatief afneemt ten opzichte van de effectieve spanning. Meestal wordt dieper dan 15 of 20 m onder maaiveld geen verweking meer verwacht. In NEN-EN 1998-5 wordt voor het bepalen van de verwekingsgevoeligheid een methode gegeven. De daar beschreven methode is in feite gelijk aan die beschreven in [Youd et al 2001]. Voor geïnduceerde aardbevingen (relatief lage magnitude en hoge piekversnelling) is deze methode niet voldoende veilig en is de meer recente

methode zoals beschreven in EERI monografie EERI MNO-12 beter geschikt [Idriss Boulanger 2008]. Deze methode is hieronder kort samengevat, waarna enkele afwijkingen ten opzichte van de methode worden belicht. De mate van verweking wordt uitgedrukt in een ‘veiligheidsfactor’ tegen verweking. De veiligheidsfactor FS is, zoals gebruikelijk, de verhouding tussen de sterkte en de belasting. In het geval van verweking wordt onder ‘sterkte’ verstaan de (relatieve) schuifspanningsamplitude waarbij net verweking zou ontstaan en onder de belasting de (relatieve) schuifspanningsamplitude tijdens de aardbeving. De sterkte wordt uitgedrukt als CRR (Cyclic Resistance Ratio) en de belasting als CSR (Cyclic Stress Ratio). Beiden zijn de verhouding tussen de schuifspanningsamplitude en de effectieve verticale spanning aan het begin van de aardbeving. De uitdrukking voor de veiligheidsfactor FS tegen verweking is: (1)

9

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

hierin is: 0,65 factor die de verhouding tussen een equivalente amplitude en de maximale versnellingsamplitude weergeeft. rd diepte reductie factor [-]. PGA piek grond versnelling [m/s2]. σvo totaal verticale spanning [kPa]. σ’vo effectieve verticale spanning voor begin van de aardbeving [kPa]. g versnelling van de zwaartekracht [m/s2]. De weerstand tegen verweking (CRR: Cyclic Resistance Ratio) is gebaseerd op de empirische relatie zoals gegeven in EERI MNO-12. De sterkte is een functie van de genormaliseerde conusweerstand q_c1N . De grootte van CRR7.5 is een empirische grootheid. Uit een ervaringsdatabase met aardbevingen is de combinatie van conusweerstand, CSR en het wel of niet verweken bepaald. Figuur 3 geeft deze situaties weer met daarbij de grens tussen wel en geen verweking als functie van de (genormaliseerde) conusweerstand. De genormaliseerde conusweerstand wordt uit


Figuur 4 - Grootte rd volgens EERI MNO-12

de gemeten conusweerstand bepaald door deze eerst te corrigeren voor het spanningsniveau, en vervolgens te delen door de atmosferische druk. De betreffende formules zijn: Conusweerstand gecorrigeerd voor het spanningsniveau (3) De genormaliseerde conusweerstand wordt: (4) met: Cn  Correctiefactor voor het spanningsniveau pa atmosferische druk, pa = 100 kPa σ’v  effectieve verticale spanning op het moment van sonderen [kPa]. m  dimensieloze parameter, meestal m = 0,5 De factor rd brengt in rekening dat de relatieve schuifspanningsamplitude verloopt met de diepte. De factor is 1 aan maaiveld en neemt in het algemeen af met de diepte. In EERI MNO-12 wordt een uitdrukking gegeven voor de factor rd als functie van de magnitude en van de diepte, zie figuur 4. De grootte van de Magnitude Scaling Factor (MSF) wordt bepaald uit de moment magnitude (Mw) van de beschouwde aardbeving. In het algemeen zal een zwaardere aardbeving een langer aardbevingssignaal genereren met meer belastingwisselingen. De invloed hiervan wordt via de MSF in rekening gebracht door een hogere MSF factor. De grootte van MSF neemt toe als de magnitude van de aardbeving afneemt. Voor lagere magnitudes (kortere bevingen) is de grenswaarde van MSF = 1,8 volgens EERI MNO-

Figuur 5 - Wateroverspanning ru bij veiligheid tegen verweking, volgens [Marcuson et al. 1990]

12. Deze grenswaarde is gebaseerd op de overweging dat iedere aardbeving minstens 1 belastingwisseling kent. De factor Kσ brengt in rekening dat bij hogere spanningsniveaus, en dezelfde relatieve schuifspanningsampltitude CSR, de verwekingsgevoeligheid toeneemt. De factor Kσ wordt bepaald met de volgende formules:

Derhalve is deze correctie niet in de hier voorgestelde methode opgenomen.

In NEN-EN 1998-5 wordt aangehouden dat een wateroverspanning in rekening gebracht moet worden indien de veiligheid tegen verweken kleiner of gelijk is aan 1,25. Deze harde overgang doet weinig recht aan de werkelijke situatie waarin pas bij een veiligheidsfactor van 2,0 geen (5) wateroverspanning meer aanwezig is. Daarom (5) wordt voor Groningen een procedure voorgesteld die uitgaat van een meer geleidelijke over(6) (6) gang en de te verwachten wateroverspanning bij gedeeltelijke verweking. Bij een veiligheidsfacHierin is pref de referentiespanning, pref = 100 kPa tor tussen 1,0 en 2,0 kan een afnemende hoeDe factor Kσ brengt in rekening dat bij taluds de veelheid wateroverspanning in rekening worden gevoeligheid tegen verweking afwijkt van die bij gebracht. Figuur 3 geeft de waterspanningen als situaties met een horizontaal maaiveld. Voor een functie van de veiligheid tegen verweking zoals horizontaal maaiveld geldt Kσ = 1. Indien nodig gepresenteerd in [Marcuson et al. 1990]. kan voor taluds de grootte van deze factor worden gevonden in de gespecialiseerde literatuur, Figuur 5 vergelijkt de verkregen waarden volgens deze aanpak met de data zoals gepresenzoals EERI MNO-12 ([Idriss Boulanger 2008]). teerd in [Marcuson et al. 1990]. Afwijkingen voorgestelde aanpak tov [Idriss Als bij een berekening met de maximale piekverBoulanger 2008] Ten opzichte van de beschreven methode in snelling en de maximale verweking bezwijken [Idriss Boulanger 2008] zijn in de hier voorge- wordt berekend is het mogelijk een gefaseerde stelde aanpak enkele wijzigingen opgenomen of berekening te maken. In de praktijk is het zo dat te overwegen. Deze volgen vooral uit de huidige het opbouwen van waterspanning tijd kost (eninschatting van de invloed van de specifieke ei- kele belastingwisselingen) en dat de aardbeving genschappen van de geïnduceerde bevingen in (de geïnduceerde in Groningen in elk geval) relatief weinig wisselingen kennen. De maximale Groningen. In de genoemde methode wordt aangegeven dat, waterspanning is dan ook nog niet opgebouwd bij dezelfde conusweerstand, zand met veel fijn als de hoogste piek van de aardbeving (de PGA) materiaal (d < 75μm) minder snel verweekt dan de constructie bereikt. Er kan dan met de volzand zonder of met weinig fijn materiaal. Bij het gende twee fasen worden gerekend: onderzoek naar de verwekingsgevoeligheid van 1. Situatie tijdens de aardbeving: De controle van de stabiliteit tijdens de aardbeving bewadafzetingen (Deltares 2014a) is echter niet treft het moment dat de belasting op de aangetoond dat dit percentage fijn materiaal fundering maximaal is (het moment van de van invloed is op de verwekingsgevoeligheid.

10

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special


VERWEKING, FUNDERINGEN EN GROND-CONSTRUCTIE INTERACTIE BIJ AARDBEVINGEN

grootste piekversnelling). Uit kan worden gegaan van een gereduceerde wateroverspanning die afhankelijk is van de veiligheid tegen verweking(FS): - FS < 0,65 rekenen met volledige verweking (ru = 1) - FS > 1,25 rekenen met de helft van de wateroverspanning aan het einde van de aardbeving - 0,65 < FS < 1,25: interpoleer tussen ru = 1 en ru = 0,5, zie Figuur 6. 2. Situatie na de aardbeving: hierbij wordt met de maximale wateroverspanning gerekend, de aardbevingsversnelling hoeft niet in rekening gebracht te worden. Verder zijn er aanwijzingen dat voor geïnduceerde aardbevingen de rd -factor minder snel afneemt met de diepte. Zie hiervoor [Deltares, 2014a]. De weerstand tegen verweking (CRR: Cyclic Resistance Ratio) is gebaseerd op de empirische relatie zoals gegeven in EERI MNO-12. Recent onderzoek voor de situatie in Groningen [Deltares, 2014a] gaf geen aanleiding om deze methode voor de situatie van geïnduceerde bevingen te herzien. Gedrag funderingen op staal Het berekenen van de draagkracht voor een fundering op staal verloopt voor een statische berekening meestal volgens de methode Brinch Hansen, zoals ook is opgenomen in NEN9997. Veel aspecten in de dynamische berekening zijn vergelijkbaar met de statische situatie. Zo is het bijvoorbeeld mogelijk de invloed van een gelaagde grondopbouw op dezelfde wijze in

rekening te brengen en kunnen dezelfde grondeigenschappen en partiële factoren worden gebruikt. Afwijkend is dat er op de constructie en de ondergrond een horizontale versnelling werkt. Voor het bepalen van de stabiliteit van een fundering op staal tijdens een aardbeving is in NEN-EN 1998-5 een rekenmethode gegeven (bijlage F van NEN-EN 1998-5)

wateroverspanning en de grootste versnelling te combineren, maar dat is conservatief. Een meer realistische aanpak is om, zoals hiervoor al aangegeven, twee situaties te toetsen: - Tijdens de aardbeving: maximale piekversnelling, gereduceerde wateroverspanning - Direct na de aardbeving: geen aardbevingsbelasting, maximale wateroverspanning

De beoordeling van een fundering op staal tijdens een aardbevingsbelasting verloopt als volgt: -  Bepaling van de grondeigenschappen en grondwaterstand (NEN9997) -  Bepaling van de maatgevende (dynamische) belastingen (opgave constructeur) - Stabiliteit fundering toetsen - Horizontaal evenwicht toetsen -  Zetting toetsen; de totale vervorming (als gevolg van zetting, squeezing en eventueel stabiliteit) dient te voldoen aan de eisen uit NEN9997.

Het in rekening brengen van een wateroverspanning ten gevolge van verweking kan door het reduceren van de sterkte van de grond via een gereduceerde hoek van inwendige wrijving. De karakteristieke waarde van deze hoek van inwendige wrijving volgt via een verlaagde effectieve spanning uit: (7) (7)

Tijdens alle stappen dient rekening gehouden te worden met het optreden van mogelijke (gehele of gedeeltelijke) verweking van de ondergrond. De stabiliteitstoets wordt meestal quasi statisch uitgevoerd (zie NEN-EN1998-5). In geval verweking optreedt, wordt vaak de sterkte gereduceerd afhankelijk van de optredende wateroverspanning (zie formule 7). De wateroverspanning bouwt zich op tijdens de aardbeving. Verondersteld kan worden dat op het moment van de grootste piekversnelling de grootste wateroverspanning nog niet aanwezig is. Men kan er voor kiezen om in de berekening de grootste Figuur6 - Bepaling ru tijdens aardbeving

met ru relatieve wateroverspanning (verhouding wateroverspanning en effectieve verticale spanning bij begin aardbeving) φk  karakteristieke waarde hoek van inwendige wrijving Bij volledige verweking blijkt het zand nog een (kleine) reststerkte te hebben. Deze waarde is in de internationale literatuur meestal afgeleid uit een stabiliteitsanalyse van situaties waarbij een talud is bezweken door verweking. De gerapporteerde waarden vertonen veel spreiding. De reststerkte kan in rekening worden gebracht door als minimum waarde φliq,k = 3° te gebruiken. Als de quasi statische stabiliteitsberekening tijdens de aardbeving niet voldoet hoeft dit niet te betekenen dat de fundering bezwijkt. De tijdsduur van de aardbeving is kort, zodat de vervormingen ook beperkt zijn. Om de grootte van de vervormingen te bepalen kan overgestapt worden naar een tijdsdomein berekening. In de eenvoudige vorm lijkt deze op de berekeningsmethode voor dijken en wordt vaak de Newmark methode of de Sliding Block methode genoemd ([Korff et al. 2014], zie ook kader). Door de korte duur van de Groningse aardbevingen is op deze wijze meestal de verticale vervorming tijdens de aardbeving klein en de stabiliteit dus geen groot probleem tenzij de fundering al een heel lage veiligheid heeft in de statische situatie. Voor de situatie na de aardbeving is de wateroverspanning wel lang genoeg aanwezig om bij instabiliteit een grote vervorming te geven en kan de fundering alsnog bezwijken. De berekening van het horizontaal evenwicht is

11

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special


Figuur 7 - Kinematische belasting op palen

fundering mogelijk, bijvoorbeeld door het verdichten of injecteren van (losgepakt) zand of het aanbrengen van een paalfundering. Deze opties zijn echter zeer kostbaar. Paalfunderingen Bij paalfunderingen is de situatie tijdens een aardbeving wat complexer dan bij een fundering op staal. In het algemeen is een paalfundering echter minder gevoelig voor een beving (op de zelfde locatie bij eenzelfde trillingsniveau). Als losgepakt zand nabij de paalpunt voorkomt zal dit anders zijn.

Figuur 8 - 3D berekening gebouw [Deltares 2014b]

gelijk aan die bij de statische berekening maar dan met de dynamische belasting en ook hier een lagere wrijvingshoek ten gevolge van eventuele wateroverspanning. De zakking ten gevolge van de aardbeving voor een fundering op staal bestaat uit verschillende componenten zoals zetting door verdichting, squeezing en eventueel stabiliteit (in geval van een tijdsdomeinanalyse). De verdichting kan worden bepaald met de formules in [Yoshimine et al 2006]. De maaiveldzakking door verdichting volgt uit de integratie van de verticale rekken over de verticale as. Hierbij mag de verticale rek gelijk gesteld worden aan de volumerek. Een controle op squeezen (zijdelings wegpersen van verweekt zand) kan conform NENÂ 9997

worden uitgevoerd. Indien gerekend is met de Newmark sliding block methode dient tevens de zetting (en horizontale vervorming) volgend uit de glijvlakanalyse hierbij in rekening te worden gebracht. De maximaal toelaatbare vervorming van de fundering wordt vervolgens vergeleken met de door de constructeur aangegeven toelaatbare vervorming voor de bovenbouw. Veelal zal het in Groningen zo zijn dat de situatie na de aardbeving maatgevend is in geval van een zandige ondergrond en hoge grondwaterstand en de situatie tijdens de aardbeving bij een kleiachtige ondergrond. Als de fundering niet voldoet kan in geval van een nieuwe constructie een hogere draagkracht worden gevonden door bijvoorbeeld verbreding van de fundering. Bij een bestaande constructie is versterking van de

12

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

In geval van een paalfundering geldt dat de belasting door eigen gewicht van de constructie op de palen en de bijbehorende traagheidskrachten tijdens de aardbeving moeten worden opgenomen, deze worden inertiebelastingen genoemd. Daarnaast kan er een belasting op de palen ontstaan door een verschil in verplaatsing tussen de palen en de grond tijdens de aardbeving (kinematische belasting, zie Figuur 7). Ook zal bij een blijvende horizontale grondverplaatsingen door de aardbeving, bijvoorbeeld door een afschuiving van een talud of het verschuiven van een toplaag over een verweekte ondergrond, er een extra horizontale belasting op de palen werken. In geval er verweking op kan treden is tevens controle van de draagkracht en zetting aan het einde van de aardbeving (als de verweking maximaal is) nodig. Voor een paalfundering kent de berekening de volgende onderdelen: a.  Toets op verticale draagkracht conform NEN-EN 1998-5 paragraaf 5.4.2 en NENEN 1997 met de dynamische belasting uit de bovenbouw en de gereduceerde sterkte ten gevolge van de wateroverspanning. b. Toets op zakking van de paal conform NENEN 1997, inclusief zakking door verdichting (bijvoorbeeld volgens [Yoshimine et al 2006]). Als consequentie hiervan kan (een deel van de) positieve kleef omslaan in negatieve kleef, waardoor extra paalzakking ontstaat. c. Toets op horizontale belasting uit de bovenbouw conform NEN-EN 1998-5 paragraaf 5.4.2 Voor de laterale beddingconstante moet rekening worden gehouden met de wateroverspanning. d. Toets op horizontale belasting uit de ondergrond. Deze berekening is volgens NEN-EN 1998 alleen van toepassing voor constructies in CC3 in geval er sprake is van afwisselend klei- en zandlagen en de ontwerppiekversnelling tevens groter is dan 0,1g. e. De paal dient ook te worden gecontroleerd


VERWEKING, FUNDERINGEN EN GROND-CONSTRUCTIE INTERACTIE BIJ AARDBEVINGEN

Newmark berekening Bij bezwijken van de fundering geldt dat de piekversnelling slechts een korte tijd aanwezig is. Tijdens deze korte tijd kan de fundering wel bezwijken, maar zal de optredende vervorming klein zijn. Een schatting van de optredende vervorming kan worden gemaakt met een zogenaamde Newmark berekening. Deze staat ook bekend onder de naam â&#x20AC;&#x2DC;sliding blockâ&#x20AC;&#x2122; berekening. Het principe is dat er verplaatsing optreedt als de versnelling boven een bepaalde grenswaarde uitkomt. De grenswaarde van de versnelling is die versnelling waarbij de fundering op de grens van bezwijken zit. Door vervolgens deze grenswaarde te gebruiken bij een actueel signaal kan de optredende verplaatsing worden berekend door integratie van het gedeelte van de versnellingen boven deze grenswaarde. De volgende figuur geeft het principe weer. In dit voorbeeld is de piekversnelling 0,237 g en de grenswaarde van de versnelling 0,1g. De resulterende verplaatsing van de fundering is, bij dit versnellingssignaal 0.6 mm.

op momenten in de paal door blijvende (horizontale) belasting. d. Toets op knik van de palen; bij dikkere lagen zand die volledig verweken dient tevens te worden gecontroleerd of knik van palen kan optreden. Bij die berekening moet worden aangenomen dat over de dikte van de volledig verweekte zandlaag de paal geen zijdelingse steun heeft. Bij de controle van de paalfundering tijdens de aardbevingsbelasting moet rekening worden gehouden met de afname conusweerstand door wateroverspanning. Voor de reductie kan worden verondersteld dat de conusweerstand evenredig is met de wortel uit de effectieve spanningen: (8)

(8)

met ru  relatieve wateroverspanning (verhouding wateroverspanning en effectieve verticale spanning bij begin aardbeving) qliq is de in rekening te brengen conusweerstand q0 is de gemeten conusweerstand

Figuur 9 - Voorbeeld Newmark berekening

13

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special


De interactie tussen de paal en de grond is van belang voor de toetsing van de palen, zoals hierboven beschreven. Een tweede aspect van grond-constructie interactie is de invloed van de paalfundering op de overdracht van de trilling van de grond naar het gebouw. Deze interactie is afhankelijk van de relatieve stijfheid van de fundering ten opzichte van de grond. Stijve en/ of diepe funderingen beïnvloeden de trilling die in de constructie wordt ervaren ten gevolge van de aardbeving. Typisch vindt demping van hoge frequenties plaats ten opzichte van de vrij veld trilling. Het bepalen van de grond constructie interactie is een complexe, niet lineaire situatie. Aanwezigheid van wateroverspanningen kunnen de stijfheid beïnvloeden en ook groepseffecten spelen een belangrijke rol. In een constructieve berekening van de bovenbouw kan de veerstijfheid (horizontaal en buiging) bepaald worden volgens annex C van NEN-EN 1998-5. Het effect van wateroverspanning op de veerstijfheid kan in rekening worden gebracht door de veerstijfheid voor de situatie zonder wateroverspanning te vermenigvuldigen met de factor , waarin ru de relatieve wateroverspanning is. Het groepseffect (paal-grond-paal interactie) speelt een rol als de hart-op-hart afstand kleiner is dan 8 keer de paaldiameter. In veel normen wordt ervan uitgegaan dat constructies bij modellering inclusief veren voor de fundering meestal lagere krachten en momenten worden berekend dan zonder. Verwaarlozing van de interactie grond-fundering wordt daarom verondersteld een conservatieve benadering te zijn. Voor de meeste gebouwen kan de beïnvloeding dan ook worden verwaarloosd. Er zijn echter ook voorbeelden van een ongunstigere reactie als de fundering wordt meegenomen ([Poland et al. 2000], [Pecker en Pender 2000] en [Zhang 2000]). Figuur 8 laat een berekening zien waarbij de interactie tussen gebouw en fundering is gemodelleerd [Deltares 2014b]. Gebruik is gemaakt van een 3D EEM berekening met niet lineaire grondeigenschappen en lineair elastische eigenschappen voor de constructiematerialen. In deze berekening bleek dat de versnelling van de fundering in dit geval ongeveer gelijk was aan de versnelling van de grond naast de fundering en dat er dus sprake is van een interactiefactor gelijk aan 1,0. Bij afwijkende ondergronden, funderingen en piekversnellingen zijn factoren groter en kleiner dan 1,0 mogelijk. Deze overdracht is van belang voor het beoordelen van de kans op gebouwschade door de (aardbevings-)trillingen door de constructeur.

Conclusies Het gedrag van funderingen in aardbevingsgebieden wordt grotendeels bepaald door het mogelijk optreden van verweking. De hiervoor aanbevolen methode houdt rekening met de specifieke eigenschappen van de geïnduceerde bevingen in Groningen. Voor het berekenen van de effecten van de versnelling en de vervorming zijn rekenmethoden voorhanden welke kort zijn genoemd in dit artikel. Grond-constructie interactie is complex en kan een positief effect, maar soms ook een negatief effect hebben op de bovenbouw. Voor het gedrag van de ondergrond en funderingen is specifieke aandacht nodig voor het aspect verweking en de consequenties hiervan. Op dit moment wordt gewerkt aan de implementatie van NEN-EN 1998 voor aardbevingsbestendig bouwen in Nederland. Daarin zullen de voor Nederland te gebruiken aardbevingsbelastingen en rekenmethoden worden beschreven. Vooruitlopend hierop zal eind 2014 het advies van de NPR commissie Aardbevingen verschijnen. Nawoord De eerste auteur is lid van de NPR commissie Aardbevingen. De tekst van dit artikel geeft onderdelen van de op dit moment voorziene methode aan die Deltares in deze commissie voorstelt. Dit artikel is bedoeld om nader inzicht te geven in de problematiek van funderingen in combinatie met aardbevingen en is geen recept voor toepassing in de praktijk noch een breed gedragen methode. Hiervoor wordt verwezen naar de nog te verschijnen NPR. Referenties - Idriss, I.M., Boulanger, R.W. (2008) Soil liquefaction during earthquakes Monograph EERI MNO-12, Earthquake Engineering Research Institute, 2008 - NEN (1998) Eurocode 8 - Ontwerp en berekening van aardbevingsbestendige constructies - Deel 5: Funderingen, grondkerende constructies en geotechnische aspecten NEN-EN 1998-5:2005 - NEN (2012) Geotechnisch ontwerp van constructies – Deel 1: Algemene regels NEN 9997-1+C1, april 2012 - Marcuson, W., Hynes, M., Franklin, A. G. (1991) Response to P. Byrne’s “Discussion of ‘Evaluation and Use of Residual Strength in Seismic Safety Analysis of Embankments’ ”. Earthquake Spectra: Vol. 7, No. 1, 1991, pp. 149-151.

14

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

- Yoshimine, M., Nishizaki, H., Amano, K., Hosono, Y. (2006) Flow deformation of liquefied sand under constant shear load and its application to analysis of flow slide of infinite slope  Soil Dynamics and Earthquake Engineering 26, 253–264 - Youd, T., Idriss, I., Andrus, R., Arango, I., Castro, G., Christian, J., Dobry, R., Finn, W., Harder, L., Jr., Hynes, M., Ishihara, K., Koester, J., Liao, S., Marcuson, W., III, Martin, G., Mitchell, J., Moriwaki, Y., Power, M., Robertson, P., Seed, R., and Stokoe, K., II (2001). Liquefaction resistance of soils: Summary report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER/NSF workshops on evaluation of liquefaction resistance of soils. J. Geotech. Geoenviron. Eng. , 127 (10 ), 817–833 -  Deltares (2014a) Effecten aardbevingen op kritische infrastructuur – Verwekingstudie. Kenmerk 1208624-007-GEO-0001, d.d. januari 2014 -  Deltares (2014b) Effecten aardbevingen op hoogspanningsnet in Groningen. Kenmerk 1208624-010-GEO-0001, d.d. januari 2014  - Korff, M., Meijers, P. en Visschedijk, M. (2014) Effect van geïnduceerde aardbevingen op waterkeringen en waterkerende constructies, Vaktijdschrift Geotechniek, Oktober 2014 - Poland, C., Soulages, J., Sun, J. en Mejia, L. (2000) Quantifying the effect of soil-structure interaction for use in building design. California Department of Conservation Division of Mines and Geology Office of Strong Motion Studies. Data Utilization Report CSMIP/00-02 (OSMS 00-04) - Zhang, J.J. (2000) Seismic soil-structure interaction in the time domain. PhD thesis University of Canterbury, Christchurch, New Zealand. - Pecker, A. en Pender, M.J. (2000) Earthquake Resistant Design of Foundations. GeoEng2000 Conference, vol 1. Melbourne.


Het fundament voor een goede samenwerking is stabiliteit. Een factor waar u

Gespecialiseerd in de toepassing van: Zelfborende en verbuisde verankeringssystemen

zonder twijfel op moet kunnen bouwen. Wij bieden grondige oplossingen voor uw vraagstuk of probleem, waarin wij u gedurende het proces totaal ontzorgen. Geeft u ons de kans om kennis te maken? Wij staan u graag te woord 0183 82 00 40

Leeghwaterstraat 1

T: 0183 82 00 40

4251 LM Werkendam

E: info@geotechfs.com

www.geotechfs.com


“Waar zijn wij nou helemaal mee bezig”?

Kill & Attack De meesten van u zullen zich nog wel de reclames van het chocoladereepje KitKat herinneren van de jaren negentig. In 1994 werd de ‘Hallo..., waar zijn wij nou helemaal mee bezig? Have a break. Have a Kitkat’ TV reclame in Amsterdam onderscheiden met een Gouden Effie, de voornaamste reclameprijs van Nederland. De jury noemde de campagne spraakmakend : “Het Nederlands heeft er een nieuwe uitdrukking bij”. Bij mij is die uitdrukking zeker blijven hangen en komt hij nog regelmatig terug. Mijns inziens bevinden we ons nu al enige jaren in een ‘kill&attack’ markt waarbij we ons met regelmaat mogen afvragen waar we nu eigenlijk mee bezig zijn. Let wel dat dit breder geldt dan de funderingstechnische branche alleen, slaat u de Cobouw van vrijdag 26 september er nog maar eens op na. U vindt bijvoorbeeld treffende interviews met Cees Brandsen, Hoofd Ingenieur Directeur van Rijkswaterstaat en Nico de Vries, scheidend bestuursvoorzitter van BAM. De eerste geeft aan dat “de huidige marktcondities niet vol zijn te houden” (RWS vecht een inschrijving bij de rechter aan vanwege een onrealistisch lage prijs). De tweede geeft aan dat “afbraakprijzen en risico’s een boemerang voor de bouwbranche zijn” waarbij “vanouds de risico’s het groots zijn in de ondergrond”. En laten wij als geotechnici en funderingstechnici nu juist in die ondergrond aan het werk zijn! Tijd dus wellicht om ons vandaag eens aan de dagelijkse ratrace te onttrekken en een moment van contemplatie te nemen door ons de vragen te stellen: “Waar zijn wij nou helemaal mee bezig”? En dan meer specifiek: - Waar komen we vandaan? - Waar gaan we naartoe? - Zijn wij eigenlijk wel “Goed bezig” ? Ik neem u nog flink wat verder terug in de tijd naar de ideeën van de Franse filosoof Montes-

dr. ir. ing. Almer van der Stoel directeur CRUX Engineering BV

Foto 1 - Powerpoint presentatie, ontwerp sheets

Ontwerp • • • •

Groter aantal normen en richtlijnen Steeds specifiekere regels Ontwerp scherper op de snede (3D) Minder onzekerheden betekent minder reserves?

Funderingsdag 2014

quieu over de trias politica. Ik permiteer mij daarbij enige dichterlijk vrijheid door de wetgevende, uitvoerende en rechtsprekende macht volgens deze ‘driemachtenleer’ uit 1748 te vergelijken met respectievelijk onze drie machten: Ontwerpers, Uitvoerders en Handhavers. Waar worden deze drie ´machten´ mee geconfronteerd en met welke risico´s gaat dit gepaard? Ontwerp Aan de zijde van de ontwerpen zien we een toenemend aantal normen en richtlijnen. Het vereist een aanzienlijke inspanning om op de hoogte te blijven van wat op dit gebied allemaal verschijnt, hetgeen moet worden afgezet tegen de steeds beperkter tijd die beschikbaar is om je als ontwerper die kennis eigen te maken. Met de afnemende tijd en aandacht die wordt besteed aan de technische basiskennis vanuit de opleidingen, door de grotere aandacht die wordt besteed aan andere vaardigheden zoals communicatie- & presentatievaardigheden en projectmatig werken en door de afnemende ontwerpbudgets en doorlooptijd van projecten, kost bijblijven met de state of the art veel tijd. Daarnaast worden de regels ook steeds specifieker, waardoor je als ontwerper bezig moet blijven met bepaalde materie om gevoel te blij-

16

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Ontwerp gerelateerde risico’s • Specifieke kennis bij steeds beperkter aantal personen • Systems engineering: gevaar voor ‘afvinkcultuur’ • Verhouding scherp ontwerp versus weerbarstige uitvoering?

Funderingsdag 2014

ven houden met de finesses en interpretatie van normen en richtlijnen. Als voorbeeld noem ik de ontwikkelingen op het gebied van (aardbevings) trillingen, paalmatrassen en diverse (nieuwe) paalsystemen. Het ontwerp moet gezien de ‘scherpte in de markt’ daarbij vaak ook nog eens flink worden uitgenut. Betere rekenmethoden, zoals driedimensionaal rekenen en nauwkeuriger meetmethoden geven ontwerpers vaak de mogelijkheden om deze uitnutting maximaal te bewerkstelligen, echter wat betekent dit voor de reserves? Kortom: wat betekenen deze aspecten nu voor de risico’s ten aanzien van het ontwerp? Om te beginnen moeten we ons realiseren dat specifieke kennis in het bezit van een steeds beperkter aantal personen zal zijn. We zien al enige tijd dat het aantal vakspecialisten terugloopt omdat relatief veel personen kiezen voor een bredere carrière buiten de inhoudelijke techniek. Daarnaast is de keerzijde van de systems engineering mijns inziens dat een gevaar ontstaat voor een ‘afvinkcultuur’ binnen een project. Dat ergens naar is ‘gekeken’ wil namelijk nog niet zeggen dat voor dat aspect geen risico’s


Samenvatting

Dit artikel is bevat een bewerking van de key note lezing zoals uitgesproken op de Funderingsdag 2014 te Zeist. Het gaat in op de voor de funderingstechniek relevante aspecten van ontwerp, uitvoering en handhaving en de daaraan verbonden risico’s in een breed perspectief. Ten slotte wordt een doorkijk gegeven naar de toekomst.

Foto 2 - Powerpoint presentatie, uitvoering sheets

Uitvoering • Te veel aandacht voor de missers? • (steeds) Mooi(er) werk! • Verdergaande automatisering / registratie, meer zekerheid? • Korte offerte en voorbereidingstijd

Funderingsdag 2014

Uitvoering gerelateerde risico’s • • • •

Rekenen we ons rijk? Tijdsdruk : design as you go Deskundigheid uitvoering Omgevingsbeïnvloeding

Funderingsdag 2014

meer bestaan, dit is namelijk sterk gebonden aan de vraagspecificatie. Met andere woorden: is de vraag wel de goede vraag en is het antwoord op de vraag wel wat je wilt weten om de risico’s te beheersen? Die vraag wordt nog te weinig gesteld. Ten slotte is daar de verhouding tussen een ontwerp op het scherpst van de snede en een vaak weerbarstige uitvoering. Vaak wordt vergeten dat minder onzekerheden in het ontwerp als belangrijkste bijkomstigheid kan hebben dat ook minder reserves in het model en dus in de praktijk aanwezig zijn. Vaak is ook geen tijd of geld beschikbaar voor een 2nd opinion op het ontwerp, iets dat bij constructeurs via het 4-ogen principe van de Gedragscode Constructieve Veiligheid van de Neprom, oftewel eis dat dezen hun werk aantoonbaar onderwerpen aan een ‘collegiale toets’ door een deskundige, die verder niet bij het project is betrokken (ook wel een interne audit genoemd) veel beter en bovendien formeel geregeld is. Uitvoering Van het ontwerp is het een kleine stap naar de uitvoering. Iedereen hier aanwezig kent de voorbeelden van de projecten die nu in uitvoering zijn en waar de ondergrond ons voor grote verassingen en problemen stelt. Beurskoersen kelderen

na de melding hiervan en de daarmee gepaard gaande winstwaarschuwingen van onze grote hoofdaannemers. Oorzaak van de problemen is nog al eens dat funderingstechnische onderaannemers geconfronteerd met een zeer korte offerte en voorbereidingstijd in relatie tot de complexiteit van het werk en de beschikbare uitgangspunten. En dan wordt er wel eens iets over het hoofd gezien. Maar wie moet daarvan nu de gevolgen dragen? Of zie ik het nu te pessimistisch in en hebben we wellicht te veel aandacht voor de missers? Maken we niet gewoon met zijn allen (steeds) mooi(er) werk?! Zelf denk ik dat we in staat zijn om steeds complexer funderingswerken onder steeds complexere omstandigheden te realiseren. Daarbij is tijdens de uitvoering sprake van een toegenomen mate van automatisering en registratie van uitvoeringsparameters, hetgeen ons in de gelegenheid zou moeten stellen om meer te leren van die uitvoering, zowel van de goede zaken als van de fouten. En toch, toch worden we frequent geconfronteerd met uitvoering gerelateerde risico’s! Want laten we eerlijk zijn. Rekenen we ons niet vaak rijk door wel de kansen te willen zien maar niet met de risico’s te willen rekenen? De funderingstechniek is bij uitstek een branche waar de risicopost bij inschrijving van oudsher de grootste was van alle infra-, utiliteits- en bouwkundige aannemingswerken. Maar nu juist dat principe lijkt vrijwel verdwenen. Sterker nog, veranderende contractvormen en toenemende tijdsdruk leiden tot design as you go trajecten, waarbij de palen soms al geheid moeten worden als het grondonderzoek nog grotendeels moet worden uitgevoerd. Ook de deskundigheid van de uitvoerders zelf is een aandachtspunt. Hoe slim aan de voorkant ook gerekend wordt of, hoe men slim ook denkt te zijn, in de praktijk moet het werk ook nog worden gemaakt. Aannemers in de funderingstechniek hebben hiervoor gekwalificeerd en ervaren personeel nodig, dat ook steeds lastiger te vinden is.

17

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

En ten slotte is daar nog de omgevingsbeïnvloeding die een steeds belangrijker rol gaat spelen. In de huidige markt worden veel bouwprojecten gerealiseerd in dichtbebouwd gebied of vlak naast bestaande infrastructurele werken. De kans op schade door bijvoorbeeld trillingen of de acceptatie van geluidshinder worden nog dikwijls al dan niet bewust veronachtzaamd. Vooraf incalculeren van stille en trillingsvrije technieken leidt immers vaak tot hogere directe kosten. Maar confrontatie tijdens de uitvoering kan leiden tot ernstige vertragingen en substantiële schadeclaims. Deze aspecten stellen de uitvoerders in de funderingsbranche voor nieuwe uitdagingen, waarbij niet zelden de samenwerking dan wel confrontatie met de handhavers moet worden aangegaan. Handhaving Voor de handhavers geldt over het algemeen dat dit generalisten zijn in plaats van specialisten. En helaas komt men ook daar de uomo universale à la Da Vinci niet meer tegen. Terugslaand op het kennisaspect van de ontwerpers, ontbreekt het met name handhavers in kleinere gemeenten vaak aan de specifieke geotechnische kennis die nodig is om de ontwerp- en uitvoeringsaspecten van funderingstechnieken die wordt toegepast bij complexere bouwprojecten te toetsten. Maar ook bij grote gemeenten zijn handhavers vaak van achtergrond constructeurs en minder goed ingevoerd in de geotechniek. Dit leidt niet zelden tot ongelijkheid in de beoordeling van ontwerp- en uitvoeringsplannen, hetgeen financiële gevolgen heeft. Het is moeilijk in te schatten hoe groot die gevolgen zullen zijn, bijvoorbeeld omdat deze tot een groter materiaalgebruik leiden of meer uitvoeringstijd eisen. Ook ten aanzien van de acceptatie van hinder en schade bestaat geen eenduidig kader. Zelfs wanneer wel duidelijk is welke schade, bijvoorbeeld in de vorm van zettingen en hoekverdraaiing van belendingen wordt geaccepteerd, dan nog kan het zijn dat problemen ontstaan. Zo zijn gevallen bekend waarin wordt gestopt met bouwen wanneer de grenswaarde ten aanzien van vervormingen nagenoeg is bereikt, terwijl met nog maar halverwege het werk is dat die zettingen


Foto 3 - Powerpoint presentatie, handhaving sheets

Handhaving • Generalisten vs specialisten • Acceptatie hinder en schade

Handhaving gerelateerde risico’s • Onvoldoende specifieke kennis • Onzekerheid leidt tot onnodige veiligheid? • Kosten hoger dan verwacht • Vertraging

Funderingsdag 2014

Funderingsdag 2014

Foto 4 - Powerpoint presentatie, waar moeten we naar toe? sheet

Waar moeten we naar toe? We moeten naar: •het buitenland ! •een eerlijker verdeling van risico’s •minder en transparantere regels en richtlijnen •een scherpere blik van de ondergrond…

Funderingsdag 2014

zal veroorzaken. Bevoegd gezag zal nu aangeven dat de grenzen van de bouwvergunning niet zijn overschreden en dus de bouw niet stilleggen, maar verder bouwen is ook niet mogelijk. Verzekeraars zullen bovendien geen schade vergoeden ten gevolge van het bewust verder gaan met bouwen, maar het werk moet nog wel af! Wat nu te doen?

respectievelijk de oplossing worden gezocht. Wanneer echter verschillende onderaannemers werkzaam zijn en niet voldoende wordt gemonitord, dan begint het vingerwijzen en stopt de bouw… We zijn mijns inziens dus gebaat bij een goede bewaking van onze projecten: monitoring is een verzekeringspolis voor onze opdrachtgevers.

Hier komt het belang van goede monitoring om de hoek kijken. Wanneer men weet wie en wat de te grote vervormingen heeft veroorzaakt, dan kan daar de verantwoording worden gelegd

Waar moeten we naar toe? Waar zijn we nu helemaal mee bezig? Als u niet op de funderingsdag aanwezig was vindt u het nog eens terug in de artikelen in deze speciale

18

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

uitgave van de Geotechniek. Ik neem vast een voorschotje op waar we in de komende tijd mee bezig zouden moeten zijn, waar moeten we kortom naar toe? Eerst en vooral moeten we naar een eerlijker verdeling van risico’s in de funderingstechniek. We hebben een erg mooi vak, maar we maken het elkaar soms wel erg moeilijk. Geo impuls is een uitstekend initiatief dat ons kan helpen de diverse betrokken partijen bewust te maken van de risico’s die gepaard gaan met bouwen in de ondergrond. Maak er daarom dankbaar gebruik van! Daarnaast wil ik pleiten voor minder en transparantere regels en richtlijnen. Het is soms wel allemaal erg ingewikkeld en de vraag is of dat wel in lijn is met de weerbarstigheid van de praktijk. Bij het opstellen van normen en richtlijnen zou die vraag vaker in het achterhoofd gehouden mogen worden. Ook zie ik kansen in het buitenland. In vergelijking met bijvoorbeeld Noord- en Zuid Amerika durf ik te stellen dat we voorlopen op het gebied van zowel ontwerp als de geavanceerdheid van onze uitvoeringstechniek en –registratie. En slotte nog een stukje onvervalste visie in de meest letterlijke zin. Zou het niet mooi zijn als we een scherpere blik van de ondergrond zouden hebben? Stel je toch eens voor dat we vooraf en tijdens onze werkzaamheden konden zien wat we doen, net zoals we dat boven de grond kunnen… Dat zal waarschijnlijk nooit kunnen en dat maakt ons vak wel zo spannend, maar bedenk wel dat wat eens onmogelijk leek nu soms de gewoonste zaak van de wereld is geworden. Want als het om kijken in ons lijf bij een botbreuk of zwangerschap vinden we een kijkje aan de binnenkant eigenlijk allemaal stiekem al vrij gewoon. En ten slotte nog een vrolijke noot als inleiding op de mooie artikelen die u in deze special kan lezen. Denkt u eens aan de wereldberoemde toren van Pisa en troost u met de gedachte dat een slechte fundering soms nog heel aardige gevolgen kan hebben!


ir. Paul M.C.B.M. Cools Secretaris Stuurgoep Geo-Impuls Rijkswaterstaat, Grote Projecten en Onderhoud Ministerie van Infrastructuur en Milieu

Geo-Impuls: “onderweg naar halvering geotechnisch falen in projecten”

Inleiding De Faalkosten in de bouw bedragen zo’n 10 tot 30 procent van de totale bouwkosten en de helft hiervan is direct of indirect te relateren aan de ondergrond. In 2010 hebben meer dan 30 partijen in de GWW-sector (opdrachtgevers, bouwers, ingenieursbureaus, kennisinstellingen en brancheverenigingen) het plan opgevat om gezamenlijk te gaan werken aan het terugdringen van geotechnisch falen in onze infrastructurele projecten. Zij hebben hiertoe een programma opgesteld “de Geo-Impuls” genaamd, met als doel “halvering van geotechnisch falen in de projecten in 2015”. Hierbij wordt overigens niet alleen gedacht aan faalkosten, maar ook aan persoonlijk letsel, projectvertragingen, maatschappelijke kosten en imagoschade. Alle deelnemers dragen bij aan dit impulsprogramma in financiële en/of personele zin (Cools, 2011). Twaalf Werkgroepen zijn enthousiast van start gegaan, bemensd door in totaal meer dan 150 leden afkomstig van alle deelnemende partijen. Het programma zit inmiddels in de eindfase en de Funderingsdag 2014 is een mooie aanleiding om te laten zien hoe ver we inmiddels gevorderd zijn met het bereiken van ons ambitieuze doel. Top risico’s en dilemma’s In de beginfase van het programma zijn een  aantal projecten geanalyseerd omtrent de belangrijkste geotechnische risico’s die spelen. Hieruit blijkt dat er drie top risico’s kunnen worden geïdentificeerd rond de thema’s Contracten,

Geotechniek en Communicatie: 1. Top risico Contracten: afwijkende grondgesteldheid 2. Top risico Geotechniek: falen door verzakkingen of instortingen 3. Top risico Omgeving: verlies van draagvlak publiek Bij het beheersen van deze top risico’s lopen we tegen verschillende dilemma’s aan: Contracten - Veel of weinig grondonderzoek in de tenderfase? - Wel of geen verdeling van de geotechnische risico’s? Geotechniek - Een robuust ontwerp of een flexibele uitvoering? - Wel of geen procesverstorende kwaliteitsmetingen uitvoeren? Omgeving - Wel of niet het publiek informeren over risico’s? - Wel of niet het publiek informeren over hinder? Werkgroepen Vóór de start van het programma zijn in brainstormsessies meer dan honderd maatregelen bedacht die een bijdrage kunnen leveren aan de reductie van geotechnisch falen. Hierbij is ingeschat hoe groot het effect van de voorgestelde maatregel zal zijn op de reductie van geotechnisch falen, met andere woorden het te ver-

20

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

wachten rendement. Dit proces heeft uiteindelijk geleid tot 12 beheersmaatregelen, waarvan de uitwerking is ondergebracht in 12 Werkgroepen, die zeer evenwichtig blijken aan te sluiten op het beheersen van de drie geïdentificeerde top risico’s: Contracten - WG1 Geotechnische risicoverdeling in projecten - WG3 Grondonderzoek in de tenderfase - WG5 Proceseisen geotechniek in contracten - WG6 De ondergrond naar de voorgrond Geotechniek - WG4 Kwaliteitscontrole van in de grond gevormde elementen - WG8 Betrouwbaar ondergrond model - WG9 Metingen en modelverbetering - WG10 Observational Method Omgeving - WG2 Geo-communicatie in projecten - WG7 Kloof tussen ontwerp en uitvoering - WG11 Internationale samenwerking - WG12 Opleiding en onderwijs De kennis die in de Geo-Impuls wordt aangesproken beperkt zich dan ook niet tot enkel de geotechniek maar richt zich ook op veel andere disciplines, zoals risico-communicatie en aanbestedingsrecht, wat het programma trans-disciplinair maakt (Barends, 2009). Geo Risico Management: GeoRM In veel infrastructurele projecten is risico gestuurd werken inmiddels een standaard werk-


Samenvatting

In 2010 heeft een groot aantal partijen uit overheid, bedrijfsleven en kennisinstellingen het plan opgevat om gezamenlijk te gaan werken aan het terugdringen van geotechnisch falen in onze infrastructurele projecten. Zij hebben hiertoe een programma opgesteld “de Geo-Impuls” genaamd, met als doel “halvering van geotechnisch falen in de projecten in 2015”. De uitwerking hiervan richt zich op de thema’s geotechniek, contracten en omgeving.

We zitten inmiddels in het laatste jaar van het programma en een actuele stand van zaken wordt gegeven van de producten die de Werkgroepen hebben opgeleverd en de effectiviteit hiervan in de toepassing in bouwprojecten. Daarnaast wordt aandacht besteed aan de principes van Geo Risico Management en de wijze waarop de kwaliteit hiervan wordt bewaakt in de projecten en organisaties. Tot slot wordt een indicatie gegeven over de haalbaarheid van de doelstelling.

Wat is GeoRM? Zes GeoRM Stappen 1. Informatie verzamelen & doelen stellen 6. Informatie overdragen

2. Risico’s identificeren

5. Risico’s evalueren

3. Risico’s classificeren

4. Risico’s beheersen

Figuur 1 - Wat is GeoRM? wijze (Halman e.a., 2008). RISMAN is een veel gebruikte en bewezen methode bij het uitvoeren van project risicomanagement (Van Well-Stam et al., 2003). De projectrisico’s omvatten een breed scala van zowel technische, financiële en organisatorische risico’s als politieke, ruimtelijke, juridische en maatschappelijke risico’s. Gezien het grote belang van de ondergrond bij falen wordt steeds meer aandacht besteed aan het analyseren en beheersen van geotechnische risico’s (Van Tol, 2007, Mans, 2009, CUR, 2010, Oude Vrielink, 2011 en Ronhaar e.a., 2012). Het Geo-Impulsprogramma vindt het van groot belang dat de geotechnische risico’s expliciet onderdeel uitmaken van project-risicomanagement en hier niet los van staan. Dit onderdeel wordt Geo Risico Management genoemd, kortweg GeoRM. Er worden dezelfde zes RISMANstappen doorlopen, maar nu specifiek voor geotechnische risico’s. Dit proces wordt in elke projectfase een of meerdere malen herhaald. Het daadwerkelijk toepassen van GeoRM wordt niet alleen bepaald door kennis van de methodiek, maar moet ook gedragen worden door de organisaties en sector in houding en gedrag op alle niveaus: geotechnicus, projectmanager en directie/bestuurder. Bij de verankering hiervan

wordt gebruik gemaakt van acht Geo-principes, die in workshops zijn vertaald in concrete acties voor elk niveau (Van Staveren et al., 2012). De afgelopen jaren zijn er diverse verankeringssessies gehouden voor de deelnemende partijen aan de Geo-Impuls, georganiseerd per “bloedgroep”: opdrachtgevers, bouwers en ontwerpers/kennisinstellingen. Ook is er een richtlijn gemaakt waarin op zeer praktische wijze GeoRM wordt uitgelegd en hoe je GeoRM kunt toepassen in je dagelijkse praktijk (Van Staveren, 2011). GeoRM Toolbox Elke Werkgroep draagt met zijn producten bij aan het vullen van een ‘toolbox’ waaruit een geotechnicus, projectleider of manager kan putten tijdens de voorbereiding en uitvoering van een project. Een aantal tools zijn inmiddels gereed en zullen hierna kort worden beschreven. Tools – Contracten - Richtlijn risicogestuurd grondonderzoek - Geotechnische risicolijsten - Handboekje in kaart brengen ondergrondrisico’s Een prominent risico bij de uitvoering van geo-

21

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

technische werken is het ontbreken van de juiste hoeveelheid en kwaliteit van grondonderzoek op het juiste moment in de projectvoorbereiding, aanbesteding en uitvoering van het project. Door onvoldoende beschikbaar grondonderzoek bestaat het risico dat in vroege fasen van projecten zowel door opdrachtgevers als opdrachtnemers verkeerde ontwerpbeslissingen worden genomen of onjuiste inschattingen van risico’s worden gemaakt, waardoor later sprake is van een sterk verhoogd risicoprofiel. De CUR-richtlijn risicogestuurd grondonderzoek (CUR, 2013) beschrijft per type project en projectfase de benodigde omvang en kwaliteit van het grondonderzoek dat nodig is (Brassinga e.a., 2013). Er zijn zes geotechnische risicochecklists ontwikkeld, waarmee geotechnici de risico’s in hun projecten kunnen inventariseren en afwegen voor een bepaald type kunstwerk. Generieke risicolijsten dragen het gevaar in zich dat de gebruiker ervan uitgaat dat een dergelijke lijst alle risico’s beschrijft. Dat is niet het geval omdat risico’s altijd locatie- en projectafhankelijk zijn. De lijsten zijn bedoeld ter inspiratie bij een risico-inventarisatie van het eigen project en zijn zoveel mogelijk ingepast in de bestaande RISMAN-systematiek (Geo-Impuls WG6, 2013). Speciaal voor niet-geotechnici is er een handboekje opgesteld over mogelijke risico’s in de ondergrond. De publicatie wijst opdrachtgevers, projectontwikkelaars, aannemers en architecten op de eventuele ondergrondrisico’s in hun projecten. Aandachtspunten zijn omgeving, bijzondere constructies, tijd en ruimte, waterkeringen, grondwater, grondsamenstelling en onverwachte obstakels. Het boekje eindigt met vier succesverhalen over hoe ondergrondinformatie heeft bijgedragen aan het slagen van de projecten (Geo-Impuls WG6, 2014). Tools – Geotechniek - Onderzoek diepwanden - Observational Method - Betrouwbaar ondergrondmodel - Lange termijn metingen en modelvalidatie


De kwaliteit van diepwanden blijkt in de praktijk met enige regelmaat niet te voldoen aan de verwachtingen (van Dalen, 2009). Een zwak punt van ‘in de grond gevormde elementen’ is het ontbreken van de mogelijkheid tot preventieve kwaliteitscontrole van de gebouwde constructie kort na oplevering. Het doel van dit Geo-Impuls project is daarom om door de ontwikkeling, het testen en valideren van adequate meettechnieken, tekortkomingen direct na het installeren van de funderingselementen te kunnen opsporen. Er zijn diverse meetmethoden onderzocht waarvan de ‘crosshole sonic logging’ de meest veelbelovende methode lijkt te zijn (Spruit e.a., 2012 en Van Dalen e.a., 2013). De Observational Method is een in de Eurocode beschreven ontwerpmethode om met behulp van intensieve monitoring informatie over het gedrag van een constructie te verzamelen en deze te gebruiken bij besluitvormingsprocessen over de uitvoering van het werk. Het gaat met name om situaties waarbij er veel onzekerheid is vanuit de ondergrond. Het belangrijkste voordeel van het toepassen van de Observational Method is een betere risicobeheersing van projecten, naast economische voordelen en imagoverbetering (De Jong, 2011 en Bles e.a., 2012). Binnen de werkgroep ‘Betrouwbaar Ondergrondmodel’ worden kennis en instrumenten ontwikkeld om op gestructureerde wijze puntinformatie, geologische kennis, geofysische technieken, ‘remote sensing’ en inverse modellering in te zetten om te komen tot een ondergrondmodel met voorspelbare betrouwbaarheid. Dit model bestaat uit een lagenmodel met parameters die geschikt zijn voor geotechnisch ontwerp op projectschaal. De betrouwbaarheid van het ontwerp is bekend, evenals de resterende ondergrond-gerelateerde risico’s. Er wordt gewerkt aan een handleiding betrouwbaar ondergrondmodel en een Webportaal (Venmans, 2013). Wanneer grondgedrag over een lange termijn onzekerheden toont doordat de modellering onvoldoende betrouwbaar is, kan dat grote (financiële) consequenties hebben in de vorm van onderhoudskosten of schade door stagnatie. De werkgroep ‘Langetermijnmeting en modelvalidatie’ wil met haar project deze faalkosten reduceren. Het doel is om lange termijn-monitoringsgegevens te koppelen aan een voorspellingsmodel. Dit moet inzicht geven in het werkelijk gedrag van een constructie ten opzichte van de criteria voor falen en onderhoud. Het zwaartepunt van het project ligt bij het verzamelen van lange termijnmetingen, waarbij de werkgroep

Foto 2 - A2 Maastricht: Observational Method een beperkte analyse met modellen nastreeft. Tools – Omgeving - Leidraad GeoCommunicatie - Brochure “Ontwerp en uitvoering: een kloof om te overbruggen” - Verkenningsmissies naar Japan, VS, Duitsland en VK - Inventarisatie opleidingen geotechniek Om effectief te kunnen communiceren over geotechnische risico’s in een project, is het essentieel dat er een goede onderlinge interactie bestaat tussen de geotechnicus, de communicatie manager, de omgevingsmanager en de projectleider (Van Marrewijk, 2011). In diverse pilotprojecten is met deze rollen geoefend met de hulp van ervaren ‘outsiders’ bij het opstellen van een communicatieplan. De ‘lessons learned’ zijn verwerkt in vier producten: (1) interventieteam (2) omgevingsmonitor (3) bouwfaseringskaarten (4) iconen en basisteksten (De Haas e.a., 2011). Tijdens de bouwfase worden sommige onderdelen anders uitgevoerd dan door de geotechnicus was voorzien, omdat bijvoorbeeld het ontwerp niet uitvoerbaar is of verkeerd wordt begrepen door de uitvoerder. De communicatie vindt vaak schriftelijk plaats, wat ook tot onduidelijkheden kan leiden. Men spreekt wel van een kloof tussen beide werelden. Praktijkvoorbeelden vormen de kern van de brochure die de Werkgroep heeft geschreven, zowel over rol van de uitvoerende partij als die van de geotechnisch adviseur. De voorbeelden schetsen steeds een situatie waarin de samenwerking niet ideaal

22

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

verloopt, met daarbij de visie van beide partijen. Het belangrijkst is de conclusie: hoe kan het beter? De werkgroep biedt hierbij praktische handvatten voor zowel de geotechnisch adviseur als de uitvoerder (Geo-Impuls WG7, 2012). Kennis delen is een erg krachtig en relatief goedkoop middel om geotechnische risico’s te reduceren. Ook in het buitenland bestaat er een sterke wens om deze risico’s te verminderen en het is dan ook erg waardevol om na te gaan hoe andere landen hiermee omgaan en niet zelf opnieuw “het wiel gaan uitvinden”. De verkenningsmissies leveren niet alleen waardevolle informatie en aanbevelingen op, maar leiden ook tot persoonlijke allianties (Geo-Impuls WG11, 2010-2013). Op dit moment werkt de Geo-Impuls samen met o.a. ELGIP, USACE en ISSMGE. De aanwas van studenten met belangstelling voor geotechniek is de laatste jaren onvoldoende. Daarnaast sluiten de kennis en competenties van de afgestudeerden onvoldoende aan op de grotere uitdagingen die vanuit de steeds complexer wordende projecten op de sector afkomen. Hiertoe zullen de curricula van de lopende opleidingen worden aangepast en uitgebreid met de laatste kennis vanuit recente onderzoeken (bijv. nieuwe modellen, technieken) en zullen competenties als bijv. risicomanagement/- bewustwording, communicatie, politiek/bestuurlijk inzicht, maatschappelijk bewustzijn een grotere rol krijgen (Broere e.a., 2014). De rapportage van de inventarisatie van onderwijsinstellingen waar Geo-engineering wordt gedoceerd is onlangs gereedgekomen (Geo-Impuls WG12, 2014).


GEO-IMPULS: “ONDERWEG NAAR HALVERING GEOTECHNISCH FALEN IN PROJECTEN”

rieert over de lengte van de tunnel. Tijdens de bouw worden de karakteristieken van deze wisselende ondergrond intensief gemonitord en wordt het ontwerp voortdurend hierop aangepast. Deze aanpak leidt tot een betere beheersing van de geotechnische risico’s en geeft een aanzienlijke kostenbesparing (Grote e.a., 2012).

Foto 4 - Station Delf toe te passen in relatie tot het Bouwbesluit of de Aanbestedingswet.

Foto 3 - Station Delft Luchtfoto

Implementatie van GeoRM en de toolbox in projecten Al vanaf de start van het programma is besloten om de principes van GeoRM en de door werkgroepen ontwikkelde tools zo snel mogelijk toe te passen in bouwprojecten. Hiermee wordt duidelijk of de tool wel voldoende bruikbaar is, maar ook of deze voldoende effectief is. Hierna volgen een aantal voorbeelden vanuit de praktijk. Implementatie – Contracten - Evaluatie “Risico-verdeling Geotechniek” in zeven bouwprojecten In 2006 is de CUR/CROW aanbeveling verschenen over het instrument Risico Verdeling Geotechniek (RVG), waarin het Amerikaanse ‘Geotechnical Baseline Report’ is vertaald naar de Nederlandse situatie (CUR/CROW, 2006 en De Jong, 2007). Het blijkt dat in de jaren daarna RVG slechts bij een beperkt aantal projecten is toegepast. Werkgroep 1 heeft de opdrachtgevers en aannemers geïnterviewd van zeven projecten waar RVG is gebruikt. Uit een evaluatie wordt duidelijk dat dit vooral komt door de onbekendheid van de methode (Geo-Impuls WG1, 2011). De RVG-methode geeft een duidelijk inzicht over het vooraf verdelen van de geotechnische risico’s naar de eigenaars en vergemakkelijkt voor de opdrachtgever het vergelijken van de aanbiedingen, omdat hij allemaal aanbiedingen krijgt met hetzelfde risicoprofiel. Ook zijn er in principe geen juridische beletselen om de RVG

Dit alles pleit sterk voor een frequenter gebruik van de RVG-methode in contracten (Tiggelman e.a., 2011). Aanbevolen wordt om de methode meer te promoten bij de project- en contractmanagers en de ‘best practices’ met elkaar te delen. Ook zou meer helder moeten worden voor welke projecten RVG onmisbaar is, gebaseerd op de projectomvang, geotechnische complexiteit, beschikbare grondgegevens en type contract. De ontwikkeling van een standaard format van rapportage zou hierbij kunnen helpen. Implementatie – Geotechniek - Toepassing van een detectie methode voor diepwanden in Spoorzone Delft - Toepassing van de Observational Method in A2 Traverse Maastricht - Geofysische metingen in de dijken van het Julianakanaal - Lange termijn metingen paalmatras in Woerden - Lange termijn metingen van proefterpen in Bloemendalerpolder In het project Spoorzone Delft worden diepwanden toegepast voor de aanleg van een spoortunnel. Omdat eerdere proeven erg succesvol waren verlopen, heeft het projectteam besloten om over de hele tunnellengte ‘cross-hole sonic logging’ meetapparatuur aan te brengen ter plaatse van de voegen. In de buurt van het historische treinstation werd een anomalie gemeten, die werd veroorzaakt door een grote insluiting van bentoniet. Dit defect kon tijdig worden gerepareerd en werd voorkomen dat schade aan het station zou kunnen optreden (Spruit, 2013). Cross-hole sonic logging is een veelbelovende techniek, die snel en kosteneffectief is en het bouwproces nauwelijks verstoort. De Observational Method wordt toegepast in het project A2 Traverse Maastricht. De ondergrond bestaat uit mergel, waarvan de sterkte fors va-

23

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Het Julianakanaal zal worden verbreed over een lengte van 35 kilometer. Omdat het kanaal voor een deel boven de grondwaterstand ligt, is lekkage een belangrijk geotechnisch risico. Werkgroep 9 heeft in dit project een aantal geofysische technieken toegepast, zoals ‘sub bottom profiler’, ‘side scan sonar’ en grondradar. Deze metingen hebben het inzicht in de ondergrond aanzienlijk vergroot en daarmee het geotechnisch risico profiel gereduceerd (Geo-Impuls WG8, 2013). Er worden zowel lange termijn metingen uitgevoerd op een paalmatras, dat ligt in de afrit van de A12 bij Woerden als bij enkele proefterpen in de Bloemendalerpolder. De toegepaste meettechnieken in het paalmatras worden helder beschreven in een rapport (Geo-Impuls WG 9, 2010) en de resultaten van de metingen zullen worden verwerkt in een verbeterde versie van de bestaande Ontwerprichtlijn paalmatrassystemen (CUR, 2010). Bij de voorbereiding van een project wordt de ondergrond vaak voorbelast om de te verwachten zettingen te versnellen. In de Bloemendalerpolder zijn twee proefterpen aangelegd, waarbij het lange termijn gedrag wordt gemeten van de ondergrond (vooral veen) en van een aantal palen die naast de terpen zijn ingebracht. Het rapport van de beginmetingen is inmiddels beschikbaar. Implementatie – Omgeving - Gebruik van de Leidraad Geo-Communicatie in drie bouwprojecten De Leidraad Geo-Communicatie is het resultaat van het combineren van aanbevelingen in drie pilotprojecten: Noord Zuidlijn in Amsterdam, A2 Traverse Maastricht en de VAB Parkeergarage Den Haag. Bij al deze projecten werd de benadering van het publiek zeer door hen gewaardeerd, waardoor het draagvlak voor de aanleg sterk toenam. GeoRM kwaliteitsborging In het ideale geval wordt de kwaliteit van de toepassing van GeoRM zowel geborgd in het project als in de organisaties die deelnemen aan het project. Om deze kwaliteit te bewaken zijn twee specifieke tools ontwikkeld: respectievelijk de Geo Risico Scan en het GeoRM Maturity Model.


Figuur 2 - Afname in gepubliceerde gevallen van geotechnisch falen.

De Geo Risico Scan bewaakt de GeoRM kwaliteit van een project tijdens een specifieke projectfase. De resultaten van de scan worden weergegeven in een cijfer voor de kwaliteit van het proces en van de inhoud. Bij Rijkswaterstaat zijn de afgelopen jaren diverse projecten doorgelicht. Sommige projecten scoorden maar matig, wat voor de projectleider aanleiding was om de aanbevelingen te evalueren met zijn projectteam en deze te implementeren. Een nieuwe scan leidde tot een aanzienlijke verbetering in de scores. De scan is oorspronkelijk door Deltares en Rijkswaterstaat gezamenlijk ontwikkeld. Om de toepassing te bevorderen is een vereenvoudigd protocol ontwikkeld. Hiermee kunnen opdrachtgevers, aannemers en ontwerpers zelf hun eigen projecten of die van anderen doorlichten. Een aantal ontwerpers heeft inmiddels goede ervaringen hiermee opgedaan. De kwaliteit van de procedure wordt geaudit en bewaakt door Deltares (van Staveren, 2013). Het GeoRM Maturity Model wil de GeoRM kwaliteit bewaken van de organisaties die betrokken zijn bij een project. Er worden vier maturity niveaus onderscheiden van beginner tot volwassen. De score wordt bepaald aan de hand van 34 vragen over de organisatie-cultuur, de geotechnische processen en de geotechnische ervaring met en toepassing van GeoRM. Het model is met succes getest tijdens diverse Geo-Impuls sessies met vertegenwoordigers van de opdrachtgevers, ontwerpers en aannemers (Langeveld, 2014). Monitoren van geotechnisch falen Hoe ver we zijn in het behalen van de doelstelling “halvering geotechnisch falen in 2015” wordt bepaald aan de hand van het periodiek monitoren van het aantal en typen geotechnische problemen in projecten, die worden gepubliceerd in de Cobouw. Deze scan is gestart in 2010 en wordt

jaarlijks herhaald (van Staveren, 2014). Figuur 2 geeft de afname te zien van het aantal gepubliceerde gevallen van geotechnisch falen in de periode 2010-2013. Het aantal incidenten is gereduceerd van 36 in 2010 naar 17 in 2013; nagenoeg een halvering. Niet alle geotechnische incidenten zullen worden gepubliceerd, dus de grafiek geeft slechts een indicatie. Verwacht mag echter worden dat wél de belangrijkste incidenten gemeld zullen worden vanwege hun nieuwswaarde. De substantiële afname vanaf 2012 kan erop wijzen dat de activiteiten van en de aandacht voor het GeoImpulsprogramma en de toepassing van GeoRM in projecten en organisaties haar vruchten beginnen af te werpen. Ook in 2014 zal er weer gemonitord worden en zal moeten blijken of de reductie doorzet. Conclusies De Geo-Impuls is bezig met haar laatste jaar. Nadat in de eerste jaren veel tijd is besteed aan de formulering van de aanpak, teambuilding en opstarten van activiteiten, beginnen de Werkgroepen nu te “oogsten” en komen de eindproducten af. In de Stuurgroep leeft het gevoel dat er flinke stappen zijn gemaakt in de ontwikkeling en toepassing van GeoRM in projecten en hun organisaties. Daarnaast is er een verandering waarneembaar in de cultuur van de infrasector en krijgt het belang van de geotechniek (weer) een groeiende aandacht. GeoRM past ook goed in de tendens om meer risicogestuurd te werken en in een zo vroeg mogelijk stadium van het project. Vanaf 2010 hebben zich geen grote geotechnische incidenten meer voorgedaan en de afname in gepubliceerde incidenten is bemoedigend. Er wordt inmiddels nagedacht over het vervolg. Er komt geen tweede programma; dit zou tegenstrijdig zijn met de “impuls”-gedachte. Er leeft wel de wens om de ontwikkelde kennis en tools te verankeren en verder te verspreiden, maar zeker ook om de cultuuromslag die gemaakt is in “houding en gedrag” in de sector vast te houden. Er wordt momenteel gesproken met diverse kennisinstellingen en daarnaast wordt gewerkt aan een convenant. De rapporten en publicaties zijn terug te vinden op www.geonet.nl en www. geoimpuls.org. In 2015, van 13 tot 16 oktober, zal het 5e ISGSRcongres worden gehouden, dat dit keer plaats zal vinden in Rotterdam (www.isgsr2015.org). Op dit internationale congres zullen ook de resultaten van de Geo-Impuls worden gepresenteerd.

24

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Literatuur - Barends, F.B.J. (2009). Over onzekerheid en duurzaamheid in de geotechniek. Geotechniek, thema-uitgave Geotechniekdag 2009. - Bles, T.J. & de Jong, E. (2012). Van ‘best way out’ naar betrouwbare ontwerp: faalkosten reduceren met de Observational Method. Land en Water, nr. 12, december 2012. - Brassinga, H. & van Dalen, J.H. (2013). CUR Richtlijn 247: Risico gestuurd grondonderzoek, van plan-fase tot realisatie. Geotechniek, jaargang 17, april 2013. - Broere, W., van Dalen, J.H., Rob, E. & van der Schrier, J. (2014). Geo-engineering in het onderwijs. Geotechniek, Onderwijsspecial, jaargang 18, juli 2014. - Cools, P.M.C.B.M. (2011). Geo-Impuls: ‘Halvering geotechnisch falen in projecten in 2015’. Geotechniek, jaargang 15, oktober 2011. - CUR/CROW (2006). Aanbeveling 105: Risicoverdeling Geotechniek. 2006. - CUR (2010). Publicatie 227: Leren van Geotechnisch Falen. 2010. -  CUR (2010). Richtlijn 226: Paalmatrassystemen, 2010. -  CUR (2013). Richtlijn 247: Risico gestuurd grondonderzoek, van planfase tot realisatie, 2013 - De Haas, K., van Baars, M., Marks, C. & Nieuwenhuizen, M. (2011). Duivels dilemma of ontwikkelingsvraagstuk? Geotechniek, jaargang 15, december 2011. - De Jong, E. (2007). Geotechnische risicoverdeling kan altijd. Geotechniek, jaargang 11, april 2007. - De Jong, E. (2011). Kansen benutten met de Observational Method: robuust ontwerpen met meer ren-dement. Geotechniek, jaargang 15, april 2011. -  Geo-Impuls WG1 (2011). Evaluatie “RisicoVerdeling Geotechniek”. Geo-Impuls. -  Geo-Impuls WG6 (2013). Risicolijsten. GeoImpuls. - Geo-Impuls WG6 (2014). “Heeft u overal aan gedacht?: voor opdrachtgevers die ondergrondse verassingen willen voorkomen. GeoImpuls, 2e druk (ook in het Engels beschikbaar). - Geo-Impuls WG7 (2012). Ontwerp en uitvoering: een kloof om te overbruggen. Geo-Impuls. - Geo-Impuls WG8 (2013). Geofysische metingen in Julianakanaal. Geo-Impuls. -  Geo-Impuls WG9 (2010). Pilot monitoring Paalmatras Woerden. Geo-Impuls. -  Geo-Impuls WG11 (2010-2013). Rapportages verkenningsmissies buitenland. Geo-Impuls. - Geo-Impuls WG12 (2014). Aandacht voor Geo-


GEO-IMPULS: “ONDERWEG NAAR HALVERING GEOTECHNISCH FALEN IN PROJECTEN”

Inhoud

1 Van de Redactie – 7 Actueel – 14 Vraag & Antwoord – 22 KIVI NIRIA rubriek 42 Ingezonden – 43 SBRCURnet – 56 Agenda

taat van Geo-Impuls. Geotechniek, jaargang - Spruit, R., Hopman, V., van Tol, A. F. & Broere, engineering in het onderwijs. Geo-Impuls. 16, juli 2012. W. (2012). Detectie van afwijkingen in diep- Grote, B.J.H & van Dalen, J.H. (2012). Onzeker Van Staveren, M.Th. (2013). Basisopzet Gewandvoegen. Geotechniek, jaargang 14, okto- -  kalksteen in grip met Observational Method; Scholtegolven karakteriseren van de stijfheid van de zeebodemoRM-scan 2.0; toetsing van GeoRM in de prakber 2012. ontwerp van A2-tunnel voor onder het Maastricht. Dr. P.P.nr. Kruiver / Drs. C.S. 2012. Mesdag tijk. Geo-Impuls, juni 2013. - Spruit, R. (2013). Ultrasoon meten spoort lekLand+Water, 12, december kende diepwand op. Land+Water, nr. 5, mei - Van Staveren, M.Th. 2014. Geo-Impuls: Moni- Halman, J.I.M., Al-Jibouri, S.H.S., Augustijn, toring van geotechnische incidenten. Geotech2013. R.M., Waterremmende van der Heijden, W.L.F., van Schaik, bodeminjectie: Volwassen techniek met gebruiksaanwijzing niek, jaargang 18, april 2014. -  T iggelman, L., Litjens, P.P.T. & Heerema, J.J. H.H.J. Prof.dr.ir. & Weisscher, V.J.T. (2008). RisicomaA.E.C. van der Stoel (2011). Geo-Engineering in Contracten. Geo- - Van Tol, A.F. (2007). Schadegevallen bij bouwnagement in de bouw; nieuwe ontwikkelingen putten. Cement, jaargang 59, nr. 6, blz. 6-13. jaargang 15, december 2011. bij een aantal koplopers. Aeneas uitgeverij, Het ontwerp van cyclisch belastetechniek, zuigpaalfundaties - Van Dalen, J.H. (2009). Diepwandtechniek op- - Van Tol, A.F. & van Wijck, A. (2011). De opmars Boxtel. Ing. Thijssen / Ir. Organisatie C.W.J. te Boekhorst / Ir.in E.A. Alderlieste van de geotechnisch adviseur: risicogestuurd nieuw onder de loep: nieuwe ervaringen vra-  Langeveld, R. 2014. Maturity werken voorkomt geotechnisch falen. Geogen om nieuwe inzichten. Geotechniek, jaarGeotechnisch Risico Management. AfstudeerVergelijking van de toepasbaarheid innovatieveGeotechniekdag meettechnieken de monitoring van bouwputten techniek, jaargang 15, december 2011. gangvan 13, thema-uitgave 2009. voor verslag, Universiteit Twente. -  V an Well-Stam, D., Lindenaar, F., van Kinde-  V an Dalen, J.H. & Spruit, R. (2013). Diepwand-  Mans, Ir.D.G. (2009). Leren van geotechnisch G. Van Alboom / Dr. Ir.L. De Vos / Ir. K. Haelterman / Ir. W. Maekelberg ren, S. & van den Bunt, B.P. (2003). Risicomaproef Delft. Geotechniek Special Geotechniekfalen: iets wat u allen aangaat! Geotechniek, nagement voor projecten: de RISMAN-methodag 2013, jaargang 17, nr.op 5, december 2013. jaargang 13, thema-uitgave Geotechniekdag Invloed van de bouw van parkeergarage Kruisplein een nabijgelegen wooncomplex de toegepast. Het Spectrum, Utrecht. -  Van Marrewijk, A. (2011). Communicatie bij 2009. Ir. G. Hannink / Dr. O. Oung / Ir. E. Taffijn raakvlakken in complexe projecten. Geo-Im- - Venmans, A. (2013). Geo-Impuls Webportaal - Oude Vrielink, M.H. (2011). Geotechnisch faBetrouwbaar Ondergrondmodel: wegwijzer puls WG2, maart 2011. len; oorzaken en beheersmaatregelen. Afstunaar vaste grond. Geotechniek Special Geo- Van Staveren, M.Th. (2011). Geotechniek in bedeerverslag, Universiteit Twente. Onafhankelijk vakblad voor gebruikers van geokunststoffen techniekdag 2013, jaargang 17, nr. 5, decemweging: Praktijkgids voor Risicogestuurd Wer- Ronhaar, A., Halman, J.I.M. & Saad Al-Jibouri, ber 2013. ken. 3e druk, Geo-Impuls i.s.m. KIVI NIRIA. S.H.S. (2012). Geotechnisch falen, een verkenVan Staveren, M.Th. &economie Litjens, P.P.T. (2012). Geokunststoffen en de bijdrage aan de circulaire ning naar de perceptie van professionals. Geo- -  GeoRM: Risicogestuurd werken als eindresultechniek, jaargang 16,S.januari 2012. Ir. M. Nods / ir. van Eekelen

10 16 24

30

36

45 GEOKUNST 48


Verbetering kwaliteitscontrole in de grond gevormde palen

dr. ir. P. Hölscher Senior specialist, Deltares

drs. V. Hopman Senior adviseur, Deltares

Figuur 1 - Variatie in grond- en paaleigenschappen en consequenties voor detecteerbaarheid diepe defecten

Inleiding Op het terrein van Deltares in Delft zijn het afgelopen half jaar bijzondere funderingspalen de grond in gegaan. Na een half jaar staan de palen er nog precies zo bij als toen ze gemaakt werden: te slecht om er werkelijk iets op te bouwen. Jaarlijks worden er tienduizenden in de grond gevormde funderingspalen gemaakt. Deze worden standaard allemaal akoestisch doorgemeten (‘hamertje tik’) om de integriteit van de paal te beoordelen. In 10 a 20% van de gevallen geeft de huidige meettechniek geen afdoende antwoord. Dan is niet vast te stellen of er tijdens het maken scheuren zijn ontstaan of dat de paal is ingesnoerd en dus te dun is. Deze onzekerheid zorgt voor vertraging in het bouwproces en brengt extra kosten met zich mee. Een nieuwe paal plaatsen is meestal de goedkoopste optie, ware het niet dat de stelling al weg is of niet meer op positie kan komen. Een betrouwbare meetmethode zal op korte termijn de discussie verminderen evenals het onnodig plaatsen van extra palen. Op langere termijn is de winst veel groter: een betrouwbare meetmethode zal aanleiding geven tot een ‘natuurlijke’ selectie van de meest betrouwbare installatie technieken. Hierdoor wordt de kostbare verspilling door extra palen sterk verminderd. Om het beton onder de grond beter te kunnen ‘bekijken’ is er een veldproef uitgevoerd, waarbij een aantal experimentele meettechnieken zijn ingezet. Deze nieuwe meettechnieken moeten een nauwkeuriger beeld geven of de funderingspaal aan alle eisen voldoet. De testen maken onderdeel uit van Geo-impuls [Geo-impuls 2014], een onderzoeksprogramma dat als doel heeft een reductie met 50% van de faalkosten. Het onderzoek moet uiteindelijk een praktisch bruikbaar antwoord geven op de vraag welke technieken ingezet kunnen worden in welke situatie. Hierbij is het een eerste vereiste dat bekend is wat de betrouwbaarheid van een

26

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special


Samenvatting

De integriteit van alle in de grond gevormde palen wordt tegenwoordig akoestisch gecontroleerd. In een aantal gevallen geeft het resultaat geen definitief uitsluitsel over de kwaliteit. Dit artikel gaat in op nieuw ontwikkelde mogelijkheden om voor deze gevallen nader onderzoek te doen.

Figuur 2 - De palen met de geselecteerde defecten

De werking van de methodes wordt beschreven. In het kader van het Geo-impuls onderzoek is een proefveld gemaakt, waar de mogelijkheden in de praktijk beproefd zijn. De experimentele resultaten worden gepresenteerd.

Figuur 3 - Defect C en E: Uitstulping (links). Defect D: wapening ontbreekt tbv scheur (rechts)

Figuur 4- Defect B: insnoering (links). Defect F: insnoering asymmetrisch (rechts) techniek in het veld is, maar de keuze hangt ook af van andere aspecten, zoals kosten, beschikbaarheid en hanteerbaarheid. De veldproef moet aangeven welke mogelijkheden daadwerkelijk bruikbaar zijn in de praktijk situatie van in de grond gevormde palen. Beperkingen akoestische integriteitstesten Met de standaard akoestische integriteitstesten (‘Hamertje tik’) is het mogelijk om te zien dat een paal sterk afwijkt van andere palen. Het is echter erg lastig om aan te geven welk defect er aanwezig is en hoe groot het defect is. De oorzaak ligt in de heterogeniteit van de ondergrond. Het gaat niet zozeer om de gelaagdheid, maar vooral om de grillige structuur van de afzonderlijke lagen. Figuur 1 geeft de resultaten van een simulatie van een integriteitstest van palen (lengte 11m) met een insnoering over de laatste 3 m. De palen staan allemaal in iets verschillende grond, terwijl de sterkte van de insnoering per paal verschilt. Het oppervlak van het ingesnoerde deel loopt van 0 % (geen insnoering) tot 50 %. Figuur 1 geeft links de heterogeniteit in bodem. Gegeven is de bodemstijfheid, die nauw samenhangt met de conusweerstand. Figuur 1 geeft rechts de gesimuleerde signalen aan de paalkop. De oorspronkelijke klap en punt reflectie zijn voor deze korte paal nog duidelijk zichtbaar. De insnoering tot 67 % van het oorspronkelijke oppervlak valt weg in de ruis die ontstaat door

de heterogeniteit in de paal en de bodem. Dit aanzienlijke probleem is op deze diepte slecht te vinden. Opzet proefveld In het proefveld zijn 20 palen, met een lengte van 10 meter, geconstrueerd. De nominale diameter is Ø460/560 mm’ ( schachtdiameter / puntdiameter). Hierin zijn verschillende kunstmatig aangebrachte defecten verwerkt. Met een onderlinge paalafstand van 5 m is er rekening gehouden met de mogelijkheid om achteraf een aantal palen te kunnen trekken. De proef wordt uitgevoerd met Hekpalen [Gebr. van ’t Hek 2014]. Palen met een verloren punt waarvan de tijdelijke casing na het storten van de paal oscillerend wordt getrokken. In de Hekpaal worden wapeningskorven neergelaten die gebruikt worden als frame voor het aanbrengen van defecten en het installeren van diverse sensoren om de defecten op te sporen.

27

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Defecten Naast een ongestoorde referentiepaal (A) zijn de onderstaande defecten geïdentificeerd om te beproeven (zie figuur 2): A. ongestoorde paal B. Insnoering (symmetrisch) C. uitstulping (symmetrisch) D. Scheur (ondiep) E. Uitstulping (ondiep, symmetrisch) F. Insnoering (asymmetrisch) In de praktijk ontstaat de discussie over de kwaliteit van een paal vaak als de paal een tweede defect heeft, met veelal een scheur (D) of uitstulping (E) bovenin de paal. In het palenplan zijn er dan ook voornamelijk meerdere combinaties met twee defecten in een paal geconstrueerd. De vraag hoe de (kunstmatige) defecten in de palen aan te brengen leidde tot zeer uiteenlopende ideeën. Uiteindelijk zijn op onderstaande


Figuur 5 - Overzicht van de beproefde meettechnieken: (a) linksboven glasfiber en single hole sonic logging (b) rechtsboven een detail van deze methode), (c) linksonder parallelle seismiek en (d) rechtsonder diepe akoestische opnemer.

gebruikte injectie mortel is cement gebonden en is qua hydratatiewarmte vergelijkbaar, of zelfs iets sterker dan het gebruikte beton. Een insnoering wordt gemaakt door een rubber band, die aan de wapening mee de grond is in gegaan, direct na het storten vol te pompen met bentoniet. Een asymmetrische insnoering wordt gemaakt door een halve band te vullen met bentoniet (zie figuur 4). Ter plaatse van de beoogde breuk zijn een aantal wapeningstaven doorgezaagd. Tijdens plaatsing van de wapeningskorf zorgt een staalkabel tijdelijk voor de vervanging van het ontbrekende stuk wapening. Na plaatsing van de wapening en voor het storten van het beton zijn de staalkabels losgemaakt. Na uitharding is in elke paal een scheur gemaakt door voorzichtig tegen de paal aan te rijden. Palen trekken Er is in voorzien om 5 à 10 palen achteraf te trekken, om zo te achterhalen hoe het defect er in de grond werkelijk uitziet. De selectie van de te trekken palen zal plaatsvinden op basis van de resultaten van de uitgevoerde metingen en de ingeschatte kwaliteit van het kunstmatig gemaakte defect. Er kan immers aanleiding zijn om een defect wel of niet nader te inspecteren op basis van de ervaringen tijdens het maken van het defect in de grond (bv injectie is mislukt).

Tabel 1 - Overzicht van alle technieken en betrokken partijen Techniek

Analyse

hamertje tik

Brem

Fugro

cross hole in pvc buizen

Brem

Fugro

single hole sonic logging

Brem

Hektec

single hole seismic tube

Deltares

diepe acoustic check (DAC)

Deltares

temperatuur (glasvezel)

Deltares

temperatuur( sensor)

Fugro

paralelle seismiek

wijze de volgende defecten gemaakt (zie figuur 3 en 4): De uitstulping wordt gemaakt door na het storten van de paal op de gewenste diepte rondom door 3 stalen buisjes onder hoge druk grout te

Deltares

injecteren: een cement gebonden materiaal B60 cugla ska injectie mortel. De pvc buis aan de binnenkant zorgt ervoor dat de grout die door stalen buisjes naar beneden wordt gepompt zo een uitstulping naar buiten kan maken en niet naar binnen de nog niet uitgeharde paal in. De

28

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Meettechnieken Figuur 5 geeft een principe schets van elke meettechniek. In het volgende hoofdstuk worden de principes en de eerste resultaten in het proefveld kort toegelicht. Dit artikel gaat specifiek in op de status van de ontwikkeling van de experimentele technieken. De reeds bestaande technieken (akoestisch doormeten en cross hole sonic logging) worden i.v.m. de beschikbare ruimte niet verder besproken. Methoden en resultaten Single hole sonic logging Bij een standaard single hole sonic logging wordt een akoestische bron met één akoestische ontvanger in een meetkanaal in de paal gebracht [zie bijvoorbeeld Hertlein en Davies, 2006 en Amir, 2002]. Dit meetkanaal kan tijdens het productieproces aangebracht zijn door een pvc buis in de paal op te nemen. Het signaal van de bron zal door de betonnen paal naar de ontvanger lopen. Er zijn verschillende paden mogelijk (zie figuur 5b). Als de paal een afwijking heeft zal dit in de ontvangen signalen zichtbaar worden. Een slechte plek in het beton leidt tot een


VERBETERING KWALITEITSCONTROLE IN DE GROND GEVORMDE PALEN

Figuur 6 - Seismogram van één klap met de seismic tube. De bron bevindt zich boven de opnemers.

hetzelfde maximum. In werkelijkheid nemen de signalen sterk af met de afstand tot de born. Er lijkt in deze figuur een golf zichtbaar die de eerste aankomst van de trilling aangeeft, weergegeven met de gestreepte lijn in figuur 6. Echter, in bijvoorbeeld de derde opnemer is iets later een heel sterke trilling zichtbaar, die aanzienlijk later aankomt (deze trilling heeft in dit geval de schaal bepaald). Deze afwijking kan ontstaan zijn door interferentie van verschillende golven in een goede paal, maar ook door een verdikking in de paal: als de wand verder weg is, komt de reflectie immers later aan. Door de meting op verschillende hoogtes uit te voeren kan dit uitgewerkt worden.

Figuur 7 - Resultaat van akoestische test met opnemer op de paalkop (boven) en 5 m diepte (onder). De signalen aan de paalkop zijn gefilterd en hebben een baseline correctie (getoond in de bovenste figuur). De naar beneden lopende golf en omhooglopende golf van de paalpunt reflecties zijn zichtbaar.

Deep Acoustic Check Voor het uitvoeren van een diepe akoestische meting moet tijdens de installatie van de paal een tweede verloren opnemer in de paal gemonteerd worden (Figuur 5d). In het proefveld zijn opnemers gebruikt die voor enkele Euro’s per stuk te koop zijn. De proeven geven aan dat deze bruikbare signalen opleveren. Figuur 7 geeft de resultaten weer. In de paalkop (bovenste plot) is de klap duidelijk zichtbaar. In de diepe opnemer (onderste figuur) is de passage van de golf in neerwaartse richting duidelijk zichtbaar. Dit betekent dat de golfsnelheid in de paal goed bepaald kan worden. Daarmee kan de reflectie van de paalpunt in de diepe opnemer en in de paalkop beter worden gevonden. Dit neemt een belangrijk probleem van de standaard akoestische test weg. Door het signaal in de diepe opnemers te corrigeren voor de eerste reflecties van de lagen (die na reflectie aan de paalkop het oorspronkelijke signaal vervuilen) ontstaat er een gewoon akoestisch signaal, dat geïnterpreteerd kan worden met dezelfde technieken als aan de paalkop.

andere aankomsttijd van de signalen en meestal een kleinere signaalsterkte, terwijl een insnoering leidt tot een eerdere aankomsttijd en een grotere signaalsterkte. Een duidelijk beeld van de golfvoortplanting rondom dit instrument ontbreekt nog. Er is voor dit proefveld een nieuw apparaat gebouwd: the seismic tube. Deze bestaat uit twee bronnen en acht ontvangers. De acht ontvangers zitten tussen de twee bronnen, zodat het mogelijk is op één positie twee akoestische signalen te gebruiken. De onderlinge afstand tussen de

ontvangers is 15 cm. De acht ontvangers meten gelijktijdig, zodat er een beeld van de ruimtelijke patronen kan ontstaan. De seismic tube is gebouwd voor dit onderzoek, maar mogelijk is het later ook in de praktijk inzetbaar. Figuur 6 geeft een meetresultaat in de vorm van een seismogram: het meetsignaal in een opnemer is getekend op de plaats waar de opnemer zicht bevindt. De bron bevindt zich boven de ontvangers. De bron geeft een kort signaal af. De gemeten signalen zijn versterkt zodat op elke lijn een duidelijk signaal zichtbaar is, met steeds

29

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Parallel Seismics Parallelle seismiek wordt uitgevoerd door met behulp van een conus een akoestische opnemer naast de paal te installeren (Figuur 5c) [bijvoorbeeld Niederleithinger 2012, de Groot 2014]. Het is de enige techniek die zonder voorbereidingen tijdens de installatie uitgevoerd kan worden (naast de single hole sonic logging, als het benodigde gat achteraf in de paal geboord wordt). Tijdens de beproeving wordt de paal aan de kop aangeslagen met een hamer. De golven lopen door de paal en de grond naar de opnemer. Aangezien de golfvoortplanting in de grond bepaald wordt door wat er in de paal gebeurt, zou het


Figuur 8 - Seismogram van een raai op 2 m vanaf de paal [de Groot 2014] Conclusies Er is in het kader van Geo-impuls een proefveld gebouwd om bestaande en nieuw ontwikkelde technieken om de kwaliteit van in de grondgevormde palen te testen. Er zijn speciale technieken ontwikkeld om tijdens de installatie van de palen op de juiste plaats het gewenste defect te krijgen. Van alle nieuwe technieken is aangetoond dat deze in ieder geval interpreteerbare signalen opleveren. Bij de diepe akoestische controle zijn er problemen geweest bij het meten met de paalkop, dat de interpretatie bemoeilijkt. Bij de parallelle seismiek bleek dat het gekozen instrument niet geschikt was. Deze meting moet over gedaan worden. De complexiteit van de golfuitbreiding bij single hole sonic logging is in beeld gebracht. De glasfiber meting was succesvol en relatief snel te interpreteren.

mogelijk moeten zijn uit de meting in de grond informatie te halen over de paal. De complicaties hierbij zijn dat ter plaatse van laagovergangen ook reflecties in de paal ontstaan en dat de heterogeniteit in de bodem zeer veel ruis kan veroorzaken. De opnemer wordt na elke klap steeds een klein stukje (meestal 25 cm) verder geduwd. Daardoor ontstaat een seismogram met de diepte. Figuur 8 geeft de gemeten horizontale trillingen in de bodem vlak naast de paal weer (in de vorm van een seismogram) [de Groot 2014]. De golfuitbreiding van de paalpunt op 10 m is duidelijk zichtbaar. De reflectie aan de paalpunt geeft lokaal een grote kracht op de bodem, die in alle richtingen uitstraling geeft. Een vergelijkbare golfuitbreiding is zichtbaar op 6 m diepte. Dit is juist de overgang van klei naar veen. Deze paal heeft een defect op circa 3.8 m. Daar is wel een verandering van de golfuitbreiding te zien, maar dit effect wordt te veel overheerst door de golven van de laagovergang (of een onbekend defect op 6 m diepte). Dit betekent dat in eerste instantie golven ten gevolge van de laagscheidingen uit de metingen verwijderd moeten worden. Hiervoor is het noodzakelijk ook de verticale trillingen in de grond te meten. Met de beschikbare equipment was dat niet goed mogelijk, omdat de axiale stijfheid van de sondeerstang zo groot is dat de stang als geheel beweegt.

Glasvezel Meten van de temperatuur in het verhardende beton kan snel worden uitgevoerd met een glasvezelkabel. Hierbij wordt gebruik gemaakt van Distributed optical Temperature Sensing (DTS) [Decusatis, 2006]. De glasvezel is in een aantal palen aangebracht om het temperatuurverloop tijdens het uitharden te meten. Bij een paal met een afwijkende diameter (uitstulping of insnoering) ontstaat er een afwijking in het temperatuur verloop ten opzichte van een goed gemaakte paal. Gedurende enkele dagen wordt de temperatuur in de paal op elke 25 cm gemeten, tot de hydratatiewarmte volledig afgevoerd is. Een complicerende factor kan zijn dat de temperatuur ook afhankelijk is van de omringende grond. De glasvezel glasvezel kan direct aan de wapening worden vastgemaakt, zodat alle palen vooraf met een glasvezel geinstrumenteerd kunnen worden. Het is dan mogelijk een door hamertje tik als slecht gemarkeerde paal met de glasvezel techniek te controleren. Een gebroken paal kan met dezelfde apparatuur worden vastgesteld. Hierbij wordt geen gebruik gemaakt van een temperatuurprofiel. Het temperatuursverloop wordt niet of nauwelijks door de scheur beïnvloed. Door de scheur zal de glasfiber ook breken. De diepte van de scheur kan gemeten worden door de reflectietijd van de uitgezonden laserpuls in de kabel te meten. In het proefveld zijn in een paar palen losse glasvezeldraden aangebracht, die tot doel hebben te bepalen of en waar zich een scheur in de paal bevindt.

30

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

In een vervolg fase moeten de meetresultaten in verband gebracht worden met de aanwezige defecten. Referenties -  Amir, J. M., Single-Tube Ultrasonic Testing of Pile Integrity, ASCE Deep Foundation Congress, Orlando, US, Vol 1 pp. 836–850, 2002 -  Decusatis, Handbook fiber optic essentials, Academic Press Elsevier, 2006 - Gebr. van ’t Hek, http://www.vanthek.nl/content/20/hekpaal.html, 2014 - Geo-impuls, http://www.geoimpuls.org/ - Groot, P.H. de, Evaluation of the Parallel Seismic detection of defects in pile foundations, Afstudeerscriptie, TU-Delft, afd. CiTG, oktober 2014 - Hertlein B., Davies A., Nondestructive tetsing of deep foundations, John Willey and sons Ltd, 2006 - Niederleithinger, E., Improvement and extension of the parallel seismic method for foundation depth measurement. Soils and Foundations, (52):1093{1101, 2012


De Jury van 2014: Prof. Frits van Tol (voorzitter), Deltares Henk de Koning (secretaris), NVAF Paul Cools, RWS-GPO, Secretaris Geo-Impuls Ton Groeneweg, Ballast Nedam Funderingstechnieken BV Geerhard Hannink, Gemeentewerken Rotterdam Ingenieursbureau Bart van Paassen, BAM infraconsult BV De jury heeft uit de dertien ingezonden projecten vier projecten genomineerd voor het Funderingsproject van het jaar 2014 en ĂŠĂŠn project heeft een eervolle vermelding gekregen. De projecten zijn beoordeeld op 6 criteria: Technologische nieuwheid; Samenwerking; Belang; Schoonheid; Economie; Duurzaamheid. Tijdens de drukbezochte Funderingsdag op 2 oktober in FIGI te Zeist zijn de winnaars door de voorzitter van de Jury, Prof. Frits van Tol bekend gemaakt.

van het jaar

Voor de prijs komen bouwwerken (in de brede betekenis van het woord) of onderdelen van bouwwerken in aanmerking welke in Nederland of in het buitenland door Nederlandse bedrijven zijn gerealiseerd en waarbij de toegepaste funderingstechnieken op bijzondere wijze tot uiting komen. De bouwwerken of de desbetreffende typerende onderdelen moeten gereed zijn voor de sluitingstermijn van de indiening van de projecten.

Funderingsproject

Elke twee jaar organiseren de Betonvereniging en de NVAF in samenwerking met KIVI afdeling Geotechniek en SBRCURnet de prijs voor het Funderingsproject van het jaar. Met deze prijs worden ontwerpers en uitvoerders van projecten beloond die op bijzondere wijze het ontwerp resp. de uitvoering ter hand hebben genomen.


Plaats op Actueel

uw nieuwste Beste lezers, Beste lezers,

ontwikkelingen.

Winnaar Van redactie Van de de redactie Van de redactie

Ons vakgebied haalt af en het nieuws nog steeds nietposialtijd posigemeengoed, als ultiem doel de investeringskosten Ons vakgebied haalt af en toe hettoe nieuws en nogen steeds niet altijd steedssteeds gemeengoed, met alsmet ultiem doel de investeringskosten (zeker(zeker tief. Geen hele grote bloopers, maar toch projecten waarbij de wenkin het begin) laag te houden. Zelfs al worden er EMVI elementen Geen hele grote bloopers, maar toch projecten waarbij de wenkin het begin) laag te houden. Zelfs al worden er EMVI elementen in de in de Bestetief. lezers, brauwen van een ‘geotechneut’ (geuzennaam!) gaan fronsen. afweging meegenomen, deinprijs in die rekensom vaak nog allesbepabrauwen van een ‘geotechneut’ (geuzennaam!) gaan fronsen. afweging meegenomen, de prijs die rekensom is vaakisnog allesbepalend. lend. Heeft u dat ook wel eens? Op vakantie niet na kunnen laten om te kijken over de cyclische belasting van suction caisson funderingen van off-shore Het programma Geo-Impuls is al een aantal jaren deen gang en de eerBij overcapaciteit komt het prijsniveau drukte komt te staan. Het programma Geo-Impuls is al een aantal jaren aan deaan gang de eerBij overcapaciteit komt het prijsniveau zwaar zwaar onder onder druk komt staan. hoe het gebied geologisch in elkaar zit? Mijn geologie-docent waarschuwwindmolens. ste tastbare resultaten zijn al opgeleverd. We denken in elke fase van Een lagere standaard wordt getolereerd vanwege een lagere prijs. ste tastbare resultaten zijn al opgeleverd. We denken in elke fase van Een lagere standaard wordt getolereerd vanwege een lagere prijs. Ge- Gede mij er in mijn studietijd al voor: je kunt nooit meer op vakantie zonder een project na over kwalitatief en kwantitatief goed grondonderzoek, bij de veelal hoge tijdsdruk, deze situatie een uitstekende een project na over kwalitatief en kwantitatief goed grondonderzoek, voegdvoegd bij de veelal hoge tijdsdruk, is dezeissituatie een uitstekende basis basis Uw banner we hebben de kloof tussen ontwerp en uitvoering gesignaleerd en foreen blikwe te hebben werpen op de verschillende formaties en na te denken over de Gelukkig is er ook dichter bij huis genoeg te beleven. In deze uitgave is voor (geotechnisch) de kloof tussen ontwerp en uitvoering gesignaleerd en forvoor (geotechnisch) falen. falen. Uw ‘highlights’ hier verwijst muleren handvatten om deze op te lossen. De observational method ontstaansgeschiedenis. Hoewel vakantie voor u De wellicht ver wegmethod lijkt in een artikel opgenomen over het minimaliseren van de kans op lekkage bij muleren handvatten om deze op te lossen. observational kunnen hier naar wordt al op een aantal projecten toegepast en Geo Risico Management Bijdan deze dan ook (nogmaals) een beroep op alledirect opdrachtgevers om goed wordt al op een aantal projecten toegepast en Geo Risico Management Bij deze ook (nogmaals) beroep op opdrachtgevers om goed deze natte en koudeop tijdHome van het jaar, hoop ik dat deze Geotechniek u ook diepwanden, gebaseerd op een ervaringen in alle Rotterdam. een De winnaar van het Funderingsproject van het uw website. gaat een steeds voornamere rol spelen in tenders en werken. na te denken over de te stellen criteria bij het gunnen van een opdracht gaat een steeds voornamere rol spelen in tenders en werken. na te denken over de te stellen criteria bij het gunnen van een opdracht wat aan vakantie doetprominente denken. jaar 2014 is geworden: Eén bepalende factor in het geotechnisch is echter lastig te bestrijeen langere te hanteren waarbij kwaliteit centraal Eén bepalende factorkrijgen in het geotechnisch falen isfalen echter lastig te bestrijen eenen langere termijntermijn visie tevisie hanteren waarbij kwaliteit centraal staat. staat. plaats Of u deze geotechniek nu in eengeotechnische zonnig oord openslaat ofecht op de bank voor den: de economische crisis. De gevolgen hiervan voor de geotechnische Want dan alleen kunnen faalkosten gereduceerd den: de economische crisis. De gevolgen hiervan voor de geotechnische Want dan alleen kunnen geotechnische faalkosten echt gereduceerd Een fraaie ondergrondse uitbreiding van Project In de rubriek The Magic of Geotechnics wordt een geotechnisch project de open haard: ik wens u veel leesplezier! eeninkeer ditbeschreven blad beschreven door R. Schippers en worden de Geo-Impuls doelstelling gehaald worden. wereldwereld zijn al zijn eenalkeer dit in blad door R. Schippers en worden en kanen dekan Geo-Impuls ditdoelstelling museum. gehaald worden. Uitbreiding Ondergrondse Casco Mauritshuis ondergetekende maar zijn steeds voelbaar vergeleken met het maken van(Geotechniek een reis: en2010-2), wel ‘een leuke ennog onbezorgde ondergetekende (Geotechniek 2010-2), maar zijn nog steeds voelbaar Een etalage van funderingstechnieken, inniet de teveel dagelijkse praktijk. Wat dattoont betreft isbelang er helaas nog niet veel vanietwat deze ietwat sombere overpeinzingen eruvoor u een weer Opdrachtgever / Eigenaar vakantieinvoor geld’. De metafoor het van goede de dagelijkse praktijk. Wat dat betreft is er helaas nog niet veel Mocht uLos willen reageren: kijk op www.vakbladgeotechniek.nl en post een uw Los van deze sombere overpeinzingen ligt erligt voor weer zoals: verbeterd. mooie uitgave, met zorg samengesteld en met een boeiende combinatie Mauritshuis, Koninklijk Kabinet van Schilderijen verbeterd. mooie uitgave, met zorg samengesteld en met een boeiende combinatie

Funderingsproject van het jaar Juryrapport

Uw actuele nieuws staat het beste op www.vakbladgeotechniek .nl

projectvoorbereiding en communicatie. Verder is er een artikel over pi- bevindingen aldaar. - csm-wand (cutter-soil-mix); van artikelen. Mocht u willen reageren: van artikelen. Mocht u willen Aannemer - reageren: jetgrouten; ping in Limburg. Misschien komt het wel door de regionale geologie dat Ondanks uitstekende ontwikkelingen binnen bijvoorbeeld Rijkswaterkijk op www.vakbladgeotechniek.nl enuw post uw bevindingen Ondanks uitstekende ontwikkelingen binnen bijvoorbeeld Rijkswaterkijkbv op www.vakbladgeotechniek.nl en softgel post bevindingen aldaar.aldaar. Volker Staal en Funderingen - hard- en injecties; Limburg een staat beetje alsBVP buitenland aanvoelt. De specifieke ondergrondNamens redactie en uitgever, met (Beste Value Procurement), waarbij op kwaliteit wordt staat met BVP (Beste Value Procurement), waarbij op kwaliteit wordt - gewi ankers en gevels op nastelbare condities in dit gebied blijken ineen ieder geval invloedisOntwerper-constructeur te op zowel gestuurd het kiezen van een opdrachtnemer, is op kleinere schaal Wij wensen u alvast veel leesplezier toe! gestuurd bij hetbij kiezen van opdrachtnemer, op hebben kleinere schaal het het Wij wensen u alvast veel leesplezier vijzelstoe! ABT van een opdracht op basis van sec de prijs nog aan de orde van faalkansgunnen als gunnen faalmechanisme voor piping. Een regio-specifieke aanpak Vera van Beek Namens redactie en uitgever, van een opdracht op basis van sec de prijs nog aan de orde van Namens redactie en uitgever, deOf dag. nu gaat om een adviesopdracht of eenvoor werk voorvoor een nieuws uit de wereld van geotechniek. Plaats uw nieuws www.vakbladgeotechniek.nl is eenwie eerste aanspreekpunt dag. hetOf nuhet gaat om een adviesopdracht of de eenvoorkeur werk een van het de pipingprobleem lijkt gerechtvaardigd. Voor geeft Funderingsbedrijf Logistiek een lastig plekje vlak bij het to(funderings)aannemer, hetkies gunnen op basis de laagste prijs Roel Brouwer plaats een banner die naar uw site verwijst. destrand rubriek Of een ‘web-vertorial’, gebruik de vacature-pagina, Volker enartikel Funderingen bvBrouwer op basis van devan laagste prijs is nog is nog Roel aan zon,(funderings)aannemer, zeeinen (en‘Actueel’. danhet metgunnen name devoor laatste twee) isStaal er een rentje van de premier voor aan- en afvoer. Bespreek de mogelijkheden met Educom, uitgever online en in druk: 010 - 425 6544Een www.uitgeverijeducom.nl reclame voor ondergronds bouwen! Andere betrokkenen Bébouw Midreth

via Geotechniek Bereik Bereik via Geotechniek (vakblad + website) (vakblad + website)

professionals 5000+5000+ professionals uit de GWW-sector en uit de GWW-sector en prospects als nieuwenieuwe prospects als overheden. overheden. Publiceer een artikel of Publiceer een artikel of ’n advertorial... plaats plaats ’n advertorial... de tarieven op Bekijk Bekijk de tarieven op vakbladgeotechniek.nl vakbladgeotechniek.nl


Winnaar funderingsproject van het jaar 2014 J. Cromwijk Volker InfraDesign

Ontwerp en statistische benadering van sterkte CSM-wand Mauritshuis

A. Yahyaoui Volker Staal en Funderingen / Volker InfraDesign

J. de Vries Volker Staal en Funderingen

B. Everts ABT

Inleiding Het Mauritshuis in Den Haag huisvest het Koninklijk Kabinet van Schilderijen en is een museum met voornamelijk schilderijen uit de Gouden Eeuw. Het gebouw is gelegen aan de hofvijver, direct naast “het torentje” en is eigendom van de Rijksgebouwendienst.

veau ter plaatse van de Korte Vijverberg een verbinding zal worden gerealiseerd tussen de bestaande kelder van het Mauritshuis (kelder 1983) en het pand Plein 26 en (2) dat de bestaande kelder onder Plein 26 zal worden verdiept. Een impressie van het eindresultaat van de uitbreiding is weergegeven in figuur 2.

In 2008 wordt door de Stichting Koninklijk Kabinet van Schilderijen Mauritshuis het plan opgevat het Mauritshuis uit te breiden door een deel van het gebouw Plein 26 bij het Museum te betrekken.

Ten behoeve van de aanbesteding van de uitbereiding van het Mauritshuis zijn door ABT het constructieve en geotechnische ontwerp en de bijbehorende aanbestedingsdocumenten verzorgd. Volker Staal en Funderingen (VSF) heeft samen met Volker Wessels zusterbedrijf Bébouw-Midreth de bouw van het ondergrondse casco gerealiseerd.

In figuur 1 is de bestaande situatie weergegeven met de locatie van de uitbreiding. De uitbreiding houdt in dat (1) onder straatni-

Figuur 1 - Situatieschets locatie Mauritshuis met uitbreiding kelder

33

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

De grote uitdaging in het ontwerp en de realisatie van de funderingswerken in dit project was dat de werkzaamheden onder of naast bestaande belendingen werden uitgevoerd, al dan niet met een monumentale status. Die werkzaamheden bestaan uit het ontgraven tot een diepte van 5 à 6 m beneden het maaiveld en tot enkele meters beneden het aanlegniveau van de op staal gefundeerde belendingen. Gezien de gevoeligheden van de omgeving voor de effecten van de ontgravingen is een bouwputwand gekozen op basis van de volgende criteria: - veroorzaken van minimale overlast en kans op schade aan de belendingen door vervormingen en trillingen; - de realisatie van de bouwputwand dient weinig gevoelig te zijn voor obstakels in de ondergrond;

Figuur 2 - Impressie van de vergrote kelder Mauritshuis


Basis voor succes

Volker Staal en Funderingen Quarantaineweg 10 T +31 (0)10 29 92 288 3089 KP ROTTERDAM F +31 (0)10 29 92 277 Postbus 54.548 E info@vsf.nl 3008 KA ROTTERDAM I www.vsf.nl Geotechniek Advertentie VSF 216x138.indd 1

10-10-2014 10:06:34


Samenvatting

Om op korte afstand van de belendingen bouwputwanden te kunnen realiseren is binnen het project Mauritshuis te Den Haag gekozen voor het toepassen van Cutter Soil Mix (CSM) wanden. Deze wanden zijn binnen het project succesvol toegepast waarbij de beïnvloeding van de belendingen qua vervorming tot een minimum is beperkt. In de fase van het ontwerp is in overleg tussen aannemer, opdrachtgever en gemeente overeengekomen dat de gehanteerde uitgangspunten voor de sterkte van het CSM-materiaal

achteraf aangetoond zullen worden middels beproeving van kernen. Om op basis van de waarnemingen uit het laboratorium te komen tot een rekenwaarde van de sterkte, is gebruik gemaakt van CUR 2008-2 “Van onzekerheid naar betrouwbaarheid”. Gebleken is dat deze CUR-publicatie een zeer bruikbare handreiking is om op een onderbouwde wijze van proefresultaten tot een ontwerp rekenwaarde van de sterkte te komen.

Figuur 3 - Plattegrond bouwkuipen

- de wand moet economisch optimaal zijn. Dit heeft geresulteerd in een ontwerp waarbij alleen trillingsarme technieken zijn toegepast. Om de Korte Vijverberg zo snel mogelijk weer open te kunnen stellen voor het verkeer is er voor gekozen om de ontgraving uit te voeren binnen 2 gescheiden bouwputten; (1) een bouwput onder de Korte Vijverberg en (2) een afzonderlijke bouwput onder Plein 26. In hoofdlijnen zijn de volgende funderingswerken onderscheiden: - Bouwput Korte Vijverberg: uitgevoerd in CSMwanden (Cutter Soil Mix-wand) ten behoeve van de realisatie van de verbinding tussen de kelder 1983 en de kelder van Plein 26; - Bouwput Plein 26: uitgevoerd in jetgroutwanden ten behoeve van het verdiepen van de kelder onder Plein 26; - Liftput Mauritshuis: een 6 m diepe liftput uitgevoerd middels hardgelinjectie. In figuren 3 en 4 zijn overzichten van de hierboven genoemde onderdelen van de funderingswerken weergegeven.

Figuur 4 - Doorsnede over de bouwkuipen

De CSM-wanden zijn een alternatief voor de besteksoplossing jetgroutwand. Deze is door Volker Staal en Funderingen ontworpen en door ABT getoetst. Niet onbelangrijk om te melden is dat er geen eenduidige rekenregels en vigerende norm beschikbaar is voor het dimensioneren van CSMmateriaal. Op basis van engineering judgement, literatuurgegevens en ervaringen in België zijn de betonnormen gehanteerd voor het ontwerpen van de CSM-wanden, met dien verstande dat de gehanteerde materiaalfactor achteraf op basis van proeven geverifieerd diende te worden. In dit artikel wordt ingegaan op het bepalen van de rekenwaarde van de sterkte van het in de Haagse grondslag gerealiseerde CSM-materiaal. Tevens worden de gemeten deformaties behandeld.

35

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special


Figuur 5 - Uitvoeringsvolgorde CSM-panelen

Figuur 6 - Realisatie CSM-panelen

CSM-wanden Korte Vijverberg Uitvoering De bouwput Korte Vijverberg is gerealiseerd middels CSM-wanden aan de zijden waar de bouwput niet grenst aan de bestaande kelder van het Mauritshuis. Binnen deze wanden is een natte ontgraving uitgevoerd en is een onderwaterbetonvloer toegepast als onderafdichting van de bouwkuip. De panelen, waaruit de CSM-wand bestaat, zijn gemaakt door de bestaande grond door middel van een stang met een frees aan de kop, te mengen met een cementspecie. Het voordeel van dit systeem is dat het aanbrengen van de panelen trillingsvrij plaatsvindt en dat er geen noemenswaardige grondontspanning optreedt. De CSM-wanden zijn gefaseerd aangebracht. Dit houdt in dat eerst de primaire (1, 3, 5,---) panelen zijn aangebracht. Na het opstijven van de primaire panelen zijn vervolgens de tussenliggende (secundaire) panelen gemaakt. Tijdens de uitvoering van de secundaire panelen wordt van elk primaire paneel 200 mm weggesneden,

zodat een gesloten waterremmende wand wordt verkregen. De graafvolgorde van de panelen is in figuur 5 schematisch weergegeven. Met deze uitvoeringsvolgorde is bewerkstelligd dat er geen sprake is van een doorgaande, open sleuf langs de fundatie van de belendingen, hetgeen de vervormingen in de omgeving beperkt. Sleufstabiliteit Omdat het pand Plein 26 is gefundeerd op staal, was het van groot belang dat het aanbrengen van de bouwputwand niet tot aantasting van het draagvermogen of zakking van die fundatie zou leiden. Daartoe is preventief een aantal maatregelen getroffen. Onder de fundering van de buitengevel van Plein 26 zijn, aan de zijde van de te maken bouwput onder de Korte Vijverberg, jetgroutkolommen aangebracht die primair de belasting uit de gevel opnemen en op een dieper niveau aan de bodem afdragen, tevens beperken deze de horizontale belasting op de sleuf (zie figuur 4). Gedurende het frezen van een CSM-paneel met

36

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

een dikte van 0,55 m en lengte van 2,2 m (diepte variĂŤrend van circa NAP -10 m tot -15,5 m) is er sprake van open sleuf, die in stand wordt gehouden door de steundruk die wordt geleverd door het CSM-mengsel. Omdat DIN 4126 vooral toetst op stabiliteit en niet expliciet op vervormingen, is afwijkend van DIN 4126 een minimale overall-veiligheidsfactor van 1,5 gehanteerd voor de toetsing van de macrosleufstabiliteit. Monitoring Tijdens de uitvoering van de CSM-wand zijn drie vaste punten op de gevel van Plein 26 en drie zakbaken in de kuip op korte afstand van de te maken panelen, handmatig gemonitoord. De afstand tussen de zijkant van de CSM-wand en de zijkant van de fundering van de kelder van Plein 26 bedroeg slechts enkele decimeters. De maximaal gemeten zakking tijdens het frezen van de wanden bedroeg 3 mm op de gevel en 5 mm ter plaatse van de zakbaken. Om onverwachte en ongewenste vervormingen als gevolg van een lekkage tussen de panelen van de CSM-wanden te voorkomen, zijn de plaatsingsafwijkingen van panelen gedurende de uitvoering automatisch geregistreerd. Hierbij zijn geen noemenswaardige afwijkingen geconstateerd. Gedurende de uitvoering zijn de vervormingen van verschillende panden binnen het invloedsgebied dagelijks meerdere keren (geautomatiseerd) gemeten en automatisch getoetst aan een eerder vastgestelde waarschuwingswaarde van 5 mm zakking. De gemeten zakkingen waren echter steeds geringer dan die 5 mm. In de CSM wanden zijn drie hellingmeetbuizen opgenomen, zodat de vervormingen van de wanden middels een inclinometer gemeten konden worden. Op deze wijze kan tijdens de ontgraving de verplaatsing getoetst worden aan de berekende waarden, zodat indien nodig op een adequate wijze gereageerd kan worden. De ontwerpberekening voorspelde een horizontale vervorming van maximaal 19 mm (laag representatieve waarde). Uit de inclinometingen (zie figuur 9) zijn vervormingen van maximaal 3 mm gebleken. De volgende oorzaken voor de beperkte vervorming kunnen worden genoemd: - De elasticiteitsmodulus van het CSM-materiaal; in de ontwerpberekeningen is uitgegaan van een E-modulus van 2000 MPa. Uit de proefresultaten bleek dat de E-modulus varieerde van circa 3500 tot 6000 MPa. - De bovenbelasting was naar verwachting in de praktijk minder dan waar in het ontwerp vanuit


ONTWERP EN STATISTISCHE BENADERING VAN STERKTE CSM-WAND MAURITSHUIS

Figuur 7 - Gemeten vervorming CSM-wand middels inclinometer

Figuur 9 - Kern voor en na het drukken

Figuur 8 - CSM-wanden na droog zetten bouwput

treedt boogwerking op richting de hoeken van de bouwput. Sterkte CSM-materiaal De CSM-wand is toegepast als tijdelijke gronden waterkerende bouwputwand. In het ontwerp van de CSM-wand is als uitgangspunt gehanteerd dat het moment in de wand wordt opgenomen door de stalen profielen (IPE360), die op een hart-op-hart afstand van 1,1 m in de wand zijn aangebracht. Het CSM-materiaal dat zich tussen de profielen bevindt draagt de grondbelasting direct af naar de stalen profielen. Bij de toetsing van de trek- en drukspanningen in het CSM-materiaal is in de ontwerpfase als uitgangspunt gehanteerd dat het CSM-materiaal een kwaliteit heeft vergelijkbaar met een betonkwaliteit B5.

is gegaan. -  Het grondwaterstandverschil over de wand was in de praktijk kleiner dan waarmee rekening is gehouden. - De berekening is gemaakt met laag representatieve waarden voor de sterkte en stijfheid van de grond, terwijl in werkelijkheid gemiddelde waarden van toepassing zijn. - Door de relatief geringe lengte van de wand

Met dat uitgangspunt worden impliciet 2 aannamen gedaan: 1. Het CSM-materiaal heeft een karakteristieke druksterkte van 5 N/mm2 overeenkomstig een betonkwaliteit B5. 2. Om van een karakteristieke waarde van een druksterkte (f’ck) te komen tot een rekenwaarde van een druksterkte, geldt dezelfde materiaalfactor (γm =1,2) als voor een betonconstructie. De rekenwaarde van de druksterkte bedraagt = 3 N/mm2, conform NEN6720. Opgemerkt wordt dat het niet vanzelfsprekend is dat voor CSM-materiaal eenzelfde materiaal-

37

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

factor geldt als voor beton, omdat de spreiding in de sterkte van CSM-materiaal wel eens groter kan zijn dan die van beton. Om te toetsen of in de praktijk is voldaan aan de in het ontwerp gehanteerde uitgangspunten zijn na het realiseren van de CSM-wand laboratoriumproeven uitgevoerd op kernen. De resultaten uit de proeven zijn vervolgens statistisch beschouwd en vergeleken met de ontwerpuitgangspunten. Het doel van de beproeving was derhalve tweeledig: - Bepalen van de karakteristieke sterkte van het CSM-materiaal -  Bepalen van de materiaalfactor voor CSMmateriaal, zodat de rekenwaarde van de druksterkte van het CSM-materiaal bepaald kon worden. Beproeving kernen De kwaliteit van het CSM-materiaal is afhankelijk van een groot aantal factoren en is uitvoeringsgevoelig. Hierbij valt te denken aan de grondsamenstelling, de hoeveelheid cement, het aantal gangen waarin gemengd wordt, de aan- of afwezigheid van grondwater, al dan niet verontreinigd, zout of brak, etc. Omdat de grond over de hoogte van de panelen wordt gemengd en het grondprofiel in Den Haag tot een diepte van NAP – 16 m relatief uniform is, is verondersteld dat de variatie in de sterkte van het CSM-materiaal over de hoogte van de wand gering is. Wel wordt verondersteld dat de


Figuur 10 - Druksterkte versus E-modulus CSM-materiaal

uiteindelijk te bereiken sterkte, gunstig wordt beïnvloed indien het materiaal zich onder de grondwaterstand bevindt. Om te toetsen of het gerealiseerde CSM-materiaal voldoet aan de vooraf aangenomen kwaliteit is laboratoriumonderzoek uitgevoerd. Daartoe zijn in de CSM-panelen vanaf de bovenzijde kernboringen uitgevoerd. Uit de kernboringen zijn monsters genomen op een diepte van ca 1 à 1,5 m beneden de bovenzijde van de wand. In het laboratorium zijn de kernen beproefd middels de één-axiale drukproef. Voor en na het beproeven van de kernen zijn deze visueel beoordeeld op bijzonderheden welke van invloed kunnen zijn op de resultaten van de laboratoriumtesten. Gedacht kan worden aan de aanwezigheid van insluitingen. Het spreekt voor zich dat een insluiting met een lage sterkte met een diameter van bv 20 mm, in een kern met een diameter van 100 mm een significante invloed zal hebben op de gevonden sterkte van het gehele monster, terwijl de invloed van deze insluiting voor de sterkte van de gehele wand met een dikte van 550 mm gering is. Na het ontgraven van de bouwkuip zijn geen significante insluitingen waargenomen. De aanwezigheid van insluitingen in monsters die zich buiten de trend bevinden, kunnen aanleiding zijn om de kernen en/of de laboratoriumresultaten te verwerpen en buiten de beschouwing van de statische analyse te laten. Op basis van de visuele beoordeling van de kernen zijn in het onderhavige onderzoek geen significante bijzonderheden waargenomen, zodat de resultaten van alle beproefde monsters in de beschouwing zijn meegenomen. De resultaten zijn weergegeven in figuur 10.

Bij de analyse van de laboratoriumresultaten wordt verondersteld dat de diameter van de kernen 100 mm bedraagt. In de praktijk blijkt dat de diameter ca. 93 à 94 mm bedraagt. Vanuit de NEN-EN 13791 is bekend dat de kwalitatieve invloed van een kleinere diameter ongunstig is voor de sterkteparameters omdat de waargenomen spreiding in de resultaten groter wordt naarmate de diameter kleiner wordt. De proefresultaten op kernen met een diameter van 93 à 94 mm leiden in de statistische analyse tot een conservatieve benadering van de sterkteparameters. Er was derhalve geen noodzaak een correctie uit te voeren op de waarnemingen. Statistische beschouwing resultaten Voor het bepalen van de karakteristieke sterkte en de materiaalfactor van het CSM-materiaal is in overleg met ABT en bouw- en woningtoezicht van de Gemeente Den Haag gebruik gemaakt van de handreiking CUR 2008-2 “Van onzekerheid naar betrouwbaarheid”. Verdeling van de resultaten De resultaten van de beproeving van een materiaal leveren een gemiddelde waarneming met een spreiding. Bij veel materialen wordt de verdeling van de beproevingsresultaten getypeerd als normaal verdeeld. Hierbij is de standaardafwijking rondom het gemiddelde symmetrisch wat resulteert in de normale verdeling, zie Figuur 11. Een kenmerk van een normale verdeling is dat er geen begrenzing ligt bij de waarde nul. Met andere woorden, ook negatieve (karakteristieke) waarden worden bij de normale verdeling niet uitgesloten. Omdat een negatieve waarde fysisch niet mogelijk is, lijkt de normale verdeling in dit geval minder geschikt. Een alternatief is

38

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Figuur 11 - Normale verdeling [bron: CUR2008-2]

dan uit te gaan van de log-normale verdeling. Dit betekent dan dat de logaritme van de sterkte een normale verdeling heeft. Omdat negatieve waarden niet mogelijk zijn en uitschieters naar boven beter “passen”, sluit de log-normale verdeling beter aan bij de waarnemingen. Voor dit project is besloten dat voor de analyse van de proefresultaten wordt uitgegaan van een log-normale verdeling. Ter illustratie van de verschillen tussen de beide verdelingen zal in onderstaande paragrafen ook de normale verdeling nader worden beschouwd. Karakteristieke waarde Bij de bepaling van de karakteristieke waarde van een populatie gaat men uit van een oneindig aantal waarnemingen en bedraagt de karakteristieke waarde: Xfrac;5% = μ – 1,65 .σ (1) Hierin is: Xfrac;5%: 5% ondergrenswaarde μ : gemiddelde waarde van een parameter σ: standaardafwijking van de populatie Conform CUR 2008-2 en uitgaande van de student-t-verdeling wordt de karakteristieke waarde voor de fractie die met 5% kans wordt overschreden als volgt bepaald: Xfrac;5% = Xgem .(1-k.V.√(1+1/n))(2) Hierin is: Xgem: rekenkundig gemiddelde van de n waarnemingen k: parameter van de student t-verdeling V: variatiecoefficient n: aantal waarnemingen


ONTWERP EN STATISTISCHE BENADERING VAN STERKTE CSM-WAND MAURITSHUIS

Figuur 12 - Normale verdeling van de druksterkte Bij de toetsing van het CSM-materiaal blijkt dat zowel de normale als de log-normale verdeling leidt tot een karakteristieke sterkte die groter is dan het uitgangspunt van de berekeningen. Zoals is aangegeven dient, naast de karakteristieke waarde van de sterkte, ook de grootte van de materiaalfactor beschouwd te worden om een oordeel te kunnen geven over de CSM-wand en de ontwerpberekeningen.

Figuur 13 - Normale verdeling van de log druksterkte

Materiaalfactor De rekenwaarde van de parameters en daarmee de materiaalfactor voor de sterkte van het CSMmateriaal is voor het project Mauritshuis Den Haag bepaald op basis van de CUR 2008-2 Van onzekerheid naar betrouwbaarheid. De rekenwaarde van de parameter wordt bepaald op basis van: Xd = Xgem . (1-α.β.V)  (3 ) Waarmee de materiaalfactor kan worden berekend volgens: 

Tabel 1 - Resultaten druksterkte op basis van een normale en log-normale verdeling Normale verdeling

Log-normale verdeling

Gemiddelde

Xgem

[MPa]

12,4

12,2

5% karakteristieke waarde fractie ondergrenswaarde

Xfract 5%

[MPa]

6,7

8,1

Indien een log-normale verdeling wordt gehanteerd dan wordt de berekening uitgevoerd met Y = log(X). In de onderstaande figuren zijn de waarnemingen weergegeven op basis van een normale en log-normale verdeling. In Tabel 1 zijn de resultaten voor de druksterkte weergegeven. Opgemerkt wordt dat de kern met een druksterkte van 19,5 MPa de spreiding sterk beïnvloedt. Bij het weglaten van deze waarneming zou de gemiddelde druksterkte afnemen, echter de karakteristieke waarde (Xfract 5%) zou door de afgenomen spreiding toenemen.

De karakteristieke waarde voor de fractie die met 5% kans wordt onderschreden bedraagt voor de druksterkte 6,7 respectievelijk 8,1 MPa, afhankelijk van of wordt uitgegaan van een normale of log-normale verdeling. Deze waarde geldt voor de monsters met een diameter van ca. Ø100 mm en een verhouding h/ Ø =1. Zoals aangegeven in NEN-EN13791 geldt voor deze uitgangspunten dat hierbij de druksterkte gelijk is aan een kubusdruksterkte op basis van een kubus met ribben van 150 mm. Voor de druksterkte geldt derhalve: f’ck = 6,7 resp. 8,1 N/mm2 karakteristieke kubusdruksterkte.

39

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

=

(1

)

(4)

Hierin is: Xgem:  rekenkundig gemiddelde van de n waarnemingen uit de steekproef α:  invloedscoëfficiënt van parameter X ( =0,7 op voorschrift van Gemeente Den Haag); hiermee wordt de dominantie van de parameter in rekening gebracht. β:   betrouwbaarheidsindex (=3,6 bij een veiligheidsklasse 3 conform NEN 6700) V: variatiecoëfficiënt van de populatie Xgem;rep: representatieve waarde van X De term Xgem;rep wordt hierbij gelijk gesteld aan Xfrac;5%. In de eurocode NEN9997-1 wordt niet gesproken over het begrip representatieve waarde, maar betreft het de karakteristieke waarde die wordt gelijk gesteld aan de 5% ondergrenswaarde van de populatie (niet van de steekproef). De berekening van de materiaalfactor (4) heeft betrekking op de gehele populatie en niet die van de steekproef. Voor de juiste berekening van de materiaalfactor op basis van de steekproef dienen de karakteristieke waarde en de variatiecoëfficiënt ook te zijn bepaald op basis van de steekproef. Voor de bepaling van de variatiecoëfficiënt is


Tabel 2 - Resultaten rekenwaarde van de druksterkte Normale verdeling

Log-normale verdeling

Materiaalfactor

γm

[-]

1,44

1,15

Rekenwaarde

Xd = σ’max;d

[MPa]

4,62

7,02

daartoe in overleg met deskundigen de volgende formule aangehouden:

(1 + 1/ )



(5)

Hierin is: Vx: variatiecoëfficiënt van de steekproef = s / Xgem De partiële factor op de betreffende parameter wordt bepaald op basis van:

= (6) =

(

(

))

(7) ( ( )) De rekenwaarde van de parameter is nu mede afhankelijk van de grootte van de steekproef. = (1 (8) ( 1 + 1/ )) Bij een kleine steekproef nadert 1/n naar 1 en wordt de spreiding met een factor √2 verhoogd; bij een grote steekproef nadert 1/n naar 0, waardoor de variatiecoëfficiënt van de steekproef de variatiecoëfficiënt van de populatie benadert. In de onderstaande tabel 2 zijn de resultaten voor de druksterkte weergegeven. In verband met de omrekening van korte duur naar lange duur sterkte en de omrekening van kubusdruksterkte naar eenassige druksterkte, bedraagt de rekenwaarde van de druksterkte f’b = 0,72 . σ’max;d. E.e.a conform NEN 6720 art 6.1. Dat leidt dan tot: Normale verdeling: f’b = 0,72 x 4,62 = 3,33 N/mm2 Log-normale verdeling: f’b = 0,72 x 7,02 = 5,05 N/mm2 Op basis van de berekeningen blijkt dat de rekenwaarde van de druksterkte zowel op basis van de normale verdeling als de log-normale verdeling voldoet aan het uitgangspunt van f’b = 3,0 N/mm2.

Conclusies & aanbevelingen Bij de realisatie van het casco van het Mauritshuis zijn goede ervaringen opgedaan met het toepassen van CSM-wanden op minimale afstand tot op staal gefundeerde belendingen. Gebleken is dat door het gefaseerd en gecontroleerd aanbrengen van de wand de zakking zeer gering is. Uit de deformatiemetingen van de wanden is gebleken dat de horizontale vervorming van de gestempelde wanden beperkt is gebleven tot enkele millimeters; ook na het droogzetten van de bouwput. Mede door die beperkte vervormingen heeft zich in de CSM-wanden geen significante scheurvorming voorgedaan, waardoor er geen noemenswaardige lekkage is opgetreden. Na het droogzetten van de bouwkuip is de definitieve constructieve wand tegen de CSM-wand aangestort, zodat deze als “verloren bekisting” kon fungeren. Bij de aanvang van het project was er enige onzekerheid over de karakteristieke sterkte die men van het CSM-materiaal mocht verwachten en welke materiaalfactor gehanteerd dient te worden om tot een rekenwaarde van die sterkte te komen. Gebleken is dat de CUR 2008-2 een zeer bruikbare handreiking is om op een onderbouwde wijze van proefresultaten tot een rekenwaarde van de sterkte te komen. Wel is er nog enige discussie gevoerd of voor de interpretatie van de proefresultaten een normale of log-normale verdeling aangehouden dient te worden. Naar verluidt is een groot aantal waarnemingen nodig om die keuze te kunnen onderbouwen. Zoals beschreven voldeden voor dit project beide verdelingen, echter is het verschil in rekenwaarde van de sterkte tussen de beide verdelingen niet te verwaarlozen. Omdat de druksterkte van het CSM-materiaal wordt gekenmerkt door relatief lage waarden met incidenteel hoge waarden lijkt een log-normale verdeling echter meer voor de hand liggend. Momenteel wordt binnen een CUR-commissie gewerkt aan een richtlijn t.b.v. het ontwerpen van Soil Mix Wanden. Voor de praktijk is het

40

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

wenselijk dat hierin een eenduidig plan van aanpak wordt geformuleerd voor het bepalen van de rekenwaarde van de sterkte op basis van proefresultaten; zowel m.b.t. de te hanteren verdeling als de bepaling van de grootte van de materiaalfactor. Referentielijst CUR, 2008, Van onzekerheid naar betrouwbaarheid, CUR 2008-2, CUR Cie C135 DIN, 1986, Ortbeton-Schlitzwӓnde , DIN4126

Een eigen vakblad met bijbehorende website? Het restylen van uw nieuwsbrief en/of website? Wij ontwikkelen en realiseren het voor u. Neem contact op voor een vrijblijvende kennismaking via 010 - 425 65 44 of mail naar info@uitgeverijeducom.nl

Educom BV Mathenesserlaan 347 3023 GB Rotterdam


Eervolle vermelding Funderingsproject van het jaar Juryrapport

Project Proefproject Oosterweelverbinding Opdrachtgever / Eigenaar Beheersmaatschappij Antwerpen Mobiel Aannemer Denys NV, België Ontwerper-constructeur RoTS (samenwerking Witteveen+Bos en Grontmij) Funderingsbedrijf Sterk Heiwerken; Fondedile, België

tunnelling works / civil works / water works / restoration works / building works / pipeline works / dream works

www.denys.com

Foto / De koepel van de monumentale Sint-Pieterskerk in Gent (BE) schittert in zijn oorspronkelijke glorie. Denys restaureerde het interieur van de barokke koepel.

Andere betrokkenen MOW, afdeling geotechniek, België, WTCB, België

Het project omvat een echt praktijkonderzoek - zwelgedrag Boomse klei (stijfheid, sterkte, wosp) - veel beproevingen, o.a. ook CSL op voegen; inclino’s meters - testen sleuf stabiliteit in losgepakte aanvulling - paneel afstorten op 10 m – m.v. Een gedegen aanpak, met bijzondere aandacht voor monitoring. Naast de klassieke meetmethoden ook meetmethoden met behulp van glasvezel. Dit soort proeven zou veel vaker moeten; aardig om te zien dat Witteveen & Bos er ook net als bij NZ-lijn Amsterdam, in slaagt om de opdrachtgever te overtuigen van nut en noodzaak van zo’n kostbare proef.

Speciale funderingstechnieken Proefproject Oosterweelverbinding /

restoration works In eigen huis /

Op 2 oktober kreeg Denys NV een eervolle vermelding voor het “proefproject Oosterweelverbinding” tijdens de Geotechniekdag georganiseerd door de Nederlanse Betonvereniging. Op deze 2 jaarlijkse bijeenkomst van de Nederlandse geotechnische wereld wordt telkens het funderingsproject van het jaar verkozen door een jury van vooraanstaande Nederlandse geotechnici. Het lopende In eigen huis / project van de heiproef/proefbouwkuip Oosterweelverbinding haalde de finale selectie van 5 genomineerden. De winst van het concours zat er niet in omwille van het feit dat onze proef nog gaande is. Alle deelnemende projecten moesten in principe afgewerkt zijn.

restoration works

restauratie is meer dan nostalgie. meer dan angstvall restauratie is meer dan nostalgie. meer dan angstvallig bewaren wat ooit was. restauratie blaast de pracht Omwille van innovatieve karakter kreeg ons project toch eenvan ons erfgoed nieuw le restauratie blaast de pracht van ons erfgoed nieuw leven in enhet integreert het met de kracht van het hier en het nu. daarom zijn restaur eervolle vermelding. grootschalige terreinde kracht van het hier en het nu. daarom zijn restauratiewerken ons opDe hetjury lijf wilde hiermee geschreven. we slaan de brug tussen traditie en hight zetten en aanmoedigen. maar we hebben het gr geschreven. we slaan de brug tussen traditie en proeven hightech.en weproefbelastingen hanteren de meestin de kijker innovatieve bouwtechnieken, innovatieve bouwtechnieken, maar we hebben het grootste respect voor het oorspronkelijke karakter van ons erfgoed. bij denys b oorspronkelijke karakter van ons erfgoed. bij denys alleeervolle restauratieDit beheersen project enwe deze vermelding past perfect in hetwe plaatje technieken en voeren ze uit met eigen mensen en technieken en voeren we ze uit met eigen mensen enDenys materieel. dat is de beste van NV als vooruitstrevende en innoverende aannemer. garantie op feilloze kwaliteit binnen de gestelde stric garantie op feilloze kwaliteit binnen de gestelde stricte deadlines. Foto / De koepel van de monumentale Sint-Pieterskerk in Gent (BE) schittert in zijn oorspronkelijke glorie. Denys restaureerde het interieur van de barokke koepel.

www.denys.com

Foto / De koepel van de monumentale Sint-Pieterskerk in Gent (BE) schittert in reerde het interieur van de barokke koepel.

www.denys.com

tunnelling works / civil works / water works / restoration works / building works / p tunnelling works / civil works / water works / restoration works / building works / pipeline works / dream works


De specialist op het gebied van: • • • • • • • • • • •

Trillen, drukken en heien van stalen damwand en stalen buispalen Voorboren (eventueel i.c.m. bentoniet) Ontwerp van stalen damwandconstructies Verhuur en verkoop van stalen damwand en buispalen Ontwerp en realisatie van stempelraamconstructies Heien van betonnen heipalen Verhuur pontons/sleepboten Realiseren van diverse soorten verankeringen Verwijderen van houten en betonnen fundatiepalen Sloopwerk onder water Ontwerp en realisatie van remmingswerk, staalconstructies, hulpbruggen en laad- en lossteigers (allen zowel tijdelijk als definitief)

Sterk: Innoverend funderend!

Sterk Heiwerken b.v. De Steven 57, 9206 AK Drachten T: +31 (0)512 51 56 08 F: +31 (0)512 52 47 91 E: shd@sterk.eu

Sterk Midden Nederland b.v. Eemweg 106, 3755 LD Eembrugge T: +31 (0)35 539 24 92 F: +31 (0)35 539 24 90 E: info@sterk.eu

www.sterk.eu

@damwand

De overige drie genomineerde projecten waren: Scheidingswand Coentunnel

Nieuw Hoog Catharijne

Parkeergarage Kruisplein

Opdrachtgever / Eigenaar De staat der Nederlanden, gevestigd te Den Haag, Ministerie van Verkeer en Waterstaat, Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat

Opdrachtgever / Eigenaar Corio Vastgoed Ontwikkeling BV

Opdrachtgever / Eigenaar Gemeente Rotterdam

Aannemer Bam Civiel NoordWest

Aannemer Besix NV

Ontwerper-constructeur BAM Speciale Technieken

Onderaannemer monitoring Fugro GeoServices

Funderingsbedrijf BAM Speciale Technieken

Ontwerper-constructeur Gemeente Rotterdam, Ingenieursbureau

Adviseur opdrachtgever Crux Engineering BV, Van Rossum Raadgevende Ingenieurs BV

Funderingsbedrijf Franki Grondtechnieken BV

Aannemer Coentunnel Company B.V. bestaande uit 7 partners, t.w.: Arcadis, Besix, Dredging International, Dura Vermeer, TBI Bouw, Vinci Concessions Ontwerper-constructeur Coentunnel Construction B.V. bestaande uit 6 partners, t.w.: Besix, CFE, Dredging International, Dura Vermeer, TBI Bouw, Vinci Concessions Funderingsbedrijf Funderingstechnieken Verstraeten BV

42

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special


Strong foundations, solid future

Franki Grondtechnieken B.V., opgericht in 1934, is een ervaren funderingsaannemer.

Atlaspalen Franki Omegapalen Grondverdringende schroefpalen met verloren punt Geschroefde stalen buispalen Schroefinjectiepalen Schroefpalen Palenwanden Diepwanden Mini-heiwerk Funderingsherstel

Het bedrijf is gespecialiseerd in het ontwerp en de realisatie van alle mogelijke funderingsconstructies. Er wordt onder andere gewerkt aan grote infra projecten, utiliteitsbouw, woningbouw en renovatie. Met haar jarenlange expertise kan Franki Grondtechnieken een compleet gamma geoptimaliseerde funderingsoplossingen aanbieden. Franki Grondtechnieken maakt deel uit van de wereldwijde funderingsgroep Franki Foundations (www.ffgb.be).

Franki Grondtechnieken B.V. Trondheim 8, 2993 LE Barendrecht, Nederland +31 180 641 998 info@franki-grondtechnieken.nl www.franki-grondtechnieken.nl

BESIX bouwt aan //Nederland

Tweede Coentunnel

Civiele bouw

Industriële bouw

Utiliteitsbouw

Maritieme bouw

Een wereldwijd opererend bouwbedrijf met ruim 100 jaar ervaring in de civiele betonbouw, industriële bouw, utiliteitsbouw en maritieme bouw. Sinds 1992 is BESIX actief in Nederland. Meebouwend aan de toekomst, met prestigieuze projecten als de Tweede Coentunnel, Parkeergarage Kruisplein, Landtunnel A2 Leidsche Rijn, OV Terminal Utrecht CS, Maastoren, keersluis in Heumen en de sluisverlengingen in Born, Maasbracht en Heel. Trondheim 22 – 24 Barendrecht +31 (0)180 64 19 90 nederland@besix.com

WWW.BESIXNEDERLAND.COM


Offshore windturbinefunderingen: De monopaalfundering

Inleiding In dit artikel wordt dieper ingegaan op hetgeen wat tijdens de funderingsdag 2014 in “Parallelsessie 3 - Internationaal en Maritiem funderen” is gepresenteerd. Uit de informatie van de EWEA (European Wind Energy Association), zie figuur 1 EWEA statistieken 2013 [EWEA 2014], is duidelijk te zien dat het zwaartepunt van Offshore Wind ter plaatse van de Noordzee ligt met de Baltische Zee als goede tweede. Slechts een klein percentage is tot nu toe in de Atlantische Oceaan geplaatst, al zal dit met het voornemen van Frankrijk om ook te investeren in offshore wind wel een groter marktaandeel krijgen in de nabije toekomst. Verschillende typen funderingen zijn gangbaar bij een OWP (Offshore Wind Park). Een grove verdeling is te maken in monopaalfundering, tripod/tripaal fundering, jacketfundering en een GBS (Gravity Base Structrure). De monopaalfundering heeft een marktaandeel van 79% en de verwachting is dat dit percentage stabiel blijft door de introductie van de XXL monopaal (diameter > 7.0 meter en waterdieptes tot 45 meter). De tripod/tripile heeft een marktaandeel van 15%, de verwachting is dat dit zal afnemen vanwege de relatief hoge kosten ten opzichte van de (XXL) monopaal. De jacketfundering (pre/post piled of zelfs op zuigpalen) heeft een marktaandeel van 6%. Naar verwachting zal deze toenemen door de grotere waterdiepten bij de nieuwe concessies als wel als het toepassen van de zuigpaalfunderingen. De GBS heeft veruit het kleinste marktaandeel van 0.2% maar dit blijft een goed alternatief voor locaties met harde bodemprofielen en niet al te grote waterdiepten door de prijsverhouding beton/staal. Naast een verdere uitweiding over het ontwerpproces van een offshore windturbinefundering en een monopaalfundering in het bijzonder, wordt het gerealiseerde resultaat van de monopaalfundering van OWP Butendiek in onderstaand artikel gepresenteerd.

ir. R.J.N.J. Luiken Ballast Nedam Engineering, Senior Constructief Ontwerper

ir. S.G.A.A. Segers Ballast Nedam Engineering, Ontwerpleider Offshore Wind

Figuur 1 - EWEA statistieken 2013 [EWEA 2014]

Monopaalfundering (MP) Windturbines op zee zijn veelal gefundeerd op een monopaalfundering en de tot nu toe toegepaste funderingen bestaan uit enkele buispalen met diameters tussen de 5 en 7 meter in waterdiepten van 20 tot 35 meter. Een monopaalfundering voor een offshore windturbinegenerator is als het volgt opgebouwd, zie figuur 2 voor een schematisatie van een monopaalfundering: Monopaal (MP): Holle buispaal met een diameter variërend van 5 tot 7 meter, met de teen van de monopaal 30 tot 40 meter onder zeebodemniveau en de top van de monopaal 5 tot 10 meter boven gemiddeld zeeniveau (verantwoordelijkheid funderingsontwerper);

44

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Transitiestuk (TP): Holle buis met externe en interne platformen en aanmeervoorzieningen. De bovenkant van het transitiestuk ligt over het algemeen boven de hoogste ontwerpgolf. Het transitiestuk kan aan de monopaal worden bevestigd via een groutverbinding dan wel flensverbinding (verantwoordelijkheid funderingsontwerper) ; Toren: Conische holle buis met elektrische voorzieningen voor windturbinegenerator: overgang van transitiestuk naar nacelle/windturbinebehuizing met rotorbladen (verantwoordelijkheid turbineontwerper). Fabricage van grotere monopalen, de zogenaamde XXL monopaal, is mogelijk tot 10 meter diameter en hierdoor zullen de mo-


Samenvatting

Offshore windturbines zijn de grootste draaiende constructies ter wereld. Ze worden in het meest onvriendelijke, dynamische belastingklimaat geplaatst. De huidige tendens is dat de Offshore Wind Parken in toenemende mate verder van de kustlijn worden geplaatst, dit betekent vaak grotere waterdiepten, meer windbelasting en minder inspectiemogelijkheden. De ontwerplevensduur van deze zwaarbelaste constructies is gemiddeld

25 jaar waarbij onderhoud altijd weer een uitdaging is. In dit artikel wordt ingegaan op de ontwerpstappen welke genomen worden om uiteindelijk tot een monopaal (type windturbinefundering bestaande uit één enkele open stalen buispaal) te komen. Van globaal ontwerp via cyclisch laboratoriumonderzoek tot een definitief gecertificeerd ontwerp. Verder wordt er ingegaan op het gerealiseerde ontwerp van OWP Butendiek.

Figuur 2 - Schematisatie monopaalfundering

nopaalfunderingen ook nog voor grotere waterdiepte geschikt zijn. Een monopaalfundering heeft als grootste voordeel de kostprijs, het is relatief goedkoop staal door het eenvoudige productieproces. Dit in tegenstelling tot bijvoorbeeld een jacket fundering met complexe verbindingsknopen. De monopaal, al dan niet voorzien van een transitiestuk, wordt verder voorzien van diverse externe en interne platformen, aanmeervoorzieningen en geleiding van de elektriciteitskabels. Theoretisch wordt alles onder de nacelle als fundering beschouwd. In praktijk wordt de scheidlijn tussen ontwerpverantwoordelijkheden tussen de turbineontwerper en de funderingsontwerper lager geplaatst en wel op het interface niveau (top transitiestuk ofwel bodem toren). De huidige monopalen hebben een gewicht tussen de 600 en 900 ton en zullen in de toekomst boven de 1000 ton gaan uitkomen bij grotere waterdiepten. Ballast Nedam Engineering ontwerpt en Ballast Nedam Offshore realiseert deze offshore funderingsconstructies. Het on-

Figuur 3 - HLV Svanen

derscheidende van Ballast Nedam in het logistieke proces is dat de palen (vaak) drijvend naar de locatie op zee worden gesleept. Vervolgens gebruikt Ballast Nedam zijn Heavy Lift Vessel (HLV) Svanen, figuur 3, om de palen te roteren van horizontaal drijvend naar verticaal hangend, te positioneren en in de grond te heien. Het heiwerk wordt uitgevoerd met een hydraulische heihamer van 1600 tot 2000 kJ, die de palen tussen de 30 en 40 meter diep in de zeebodem heit. Ontwerp Wat bepaald nu het ontwerp van een monopaalfundering? Enerzijds zijn dat de belastingen, grote windbelastingen, ijsbelasting en hoge golven welke een dynamisch interactie hebben met de constructie. Anderzijds gaat het om een dynamisch belaste staalconstructie gefundeerd in de zeebodem. Zowel de funderingsontwerper als de turbineontwerper gebruiken door hen zelf ontwikkelde modellen voor de complete constructie. Om de belastingen voor de gehele constructie te bepalen is er daarom een iteratie proces benodigd: het transiënte model van de funderingsontwerper met golf- en / of ijsbelastingen wordt

45

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

geïntegreerd in het transiënte model van de turbinezijde met de windbelastingen en vice versa. Allereerst begint de funderingsontwerper met globale belastingen voor de wind en locatie specifieke belastingen voor golven en stroming waarbij de dimensies voor een monopaal worden bepaald die voldoen aan de gestelde eisen. Vervolgens gebruikt de turbineontwerper de resultaten samen met de belastingen van de funderingsontwerper als input voor zijn model samen met locatie specifieke windbelastingen. De resultaten hiervan zijn dan weer input voor het model van de funderingsontwerper. Dit proces wordt herhaald totdat het verschil van de resultaten van de belastingen tussen de verschillende modellen kleiner is dan één procent. Het gehele ontwerp is door het transiënte gedrag van de belastingen sterk vermoeiingsgedreven, dat geldt dus ook voor de grond. Wat bepaald nu het ontwerp van een monopaalfundering? Uiteraard zijn dat de belastingen, grote windbelastingen, ijsbelasting en hoge golven welke een dynamisch interactie hebben met de constructie en de constructie met de grond. Maar daarnaast zijn er restricties waar een ontwerp aan moet voldoen. Deze komen allereerst voort uit


Figuur 4 - Schematisatie model

Figuur 5 - Basis cyclische tri-axiaalproeven

Figuur 6 - Typische PY kromme voor zand

de functionele eisen van de opdrachtgever. Ten tweede uit de geldende normen en standaarden, deze zijn afhankelijk van de certificerende instantie. Ten derde de eisen van de turbineleverancier (bijvoorbeeld frequentiebandbreedte). Geotechnisch onderzoek en engineering Voor een monopaalontwerp moet er geotechnisch onderzoek worden uitgevoerd. Dit onderzoek bestaat uit één CPT (sondering) per funderingslocatie en meerdere over het park verdeelde grondboringen met ongeroerde monsters. Wenselijk is dat er data van minimaal 10% van de hoeveelheid CPT’s aan grondboringen over de gehele inbeddingsdiepte van de monopaal beschikbaar is. De grondboringen zouden op representatieve locaties gemaakt moeten worden. Naast het grondonderzoek offshore is er ook laboratoriumonderzoek benodigd. Dit onderzoek beslaat minimaal: classificatie, soortelijk gewicht, relatieve dichtheid, korrelverdeling en tri-axiaal proeven (statisch en cyclisch). Door de wisselende belastingen van de monopaal in de grond dient de korte termijn grondweerstand gecorrigeerd te worden voor de lange duur. In de modellering wordt de grond gerepresenteerd door niet lineaire veren verdeeld over de hoogte van de inbeddingsdiepte, figuur 4, voor de schematisatie van de belastingen in het model. Deze veren, de zogenoemde P-Y krommen, worden bepaald met behulp van de norm API-RP-2a-WSD, hierbij zijn de de f, cu, g en de e50 van de grond van belang. Deze norm geeft reeds een cyclische reductiefactor waardoor de

Figuur 7 - Verplaatsingen van de monopaal

46

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special


OFFSHORE WINDTURBINEFUNDERINGEN: DE MONOPAALFUNDERING

Figuur 9 - Geaccumuleerde rotatie op interface niveau

Figuur 8 - Vervormingen per paalteenniveau

geldigheid ook wordt opgerekt naar dynamisch belaste monopalen, echter deze geldigheid staat ter discussie vanwege het grote diameter effect. Daarom worden er cyclische tri-axiaal proeven uitgevoerd, figuur 5 presenteert de basis van de cyclische tri-axiaalproeven om de geldigheid van deze reductiefactor te onderbouwen, dan wel bij te stellen. Hierbij geeft de cyclische schuifspanningsverhouding (CSR) de mobilisatie van de P-Y krommen weer. De CSR en RH representeren:

(1)

- Cyclische accumulatie porie waterdruk - Cyclische accumulatie van de vervormingen - Cyclische degradatie van de stijfheid - Post cyclische ongedraineerde schuifsterkte Wanneer uit de resultaten van de cyclische triaxiaalproeven blijkt dat ĂŠĂŠn of meerdere van deze fenomenen optreedt zal hiervoor een reductie op de f, cu, g en de e50 worden meegenomen. Detailontwerp specifieke locaties De dynamische belastingen resulterend uit het iteratieproces tussen de turbineontwerper en de funderingsontwerper worden uiteindelijk gebruikt voor de locatie specifieke funderingsontwerpen. Voor het detailontwerp van de staalconstructie worden de resultaten van het itera-

Waarbij: qmax : maximale belasting qzyk, : hoogte cyclische belasting qzyk,max - qzyk,min qzyk,max : maximale cyclische belasting qzyk,min : minimale cyclische belasting

tieproces via een Markov matrix vertaald naar statische equivalente belastingen per meter constructie boven zeebodemniveau. Onder het zeebodemniveau worden PY-krommen gebruikt (of een additionele reductie nodig is blijkt uit het laboratoriumonderzoek). Deze zogenaamde last-verplaatsingsdiagrammen worden bepaald voor iedere meter inbeddingsdiepte. In figuur 6 is een typische PY-kromme voor zand weergegeven. Hier is duidelijk het verschil tussen een karakteristieke kromme (geen materiaal factoren) en een ontwerpkromme (materiaal factor) te zien. Bij alle P-Y krommen wordt de door de DNV standaard voorgeschreven cyclische reductie van de P(last) van 10% doorgevoerd. Om tot een zo economisch mogelijk funderingsontwerp te komen wordt het paal- en grondFiguur 10 - Frequentie per paallengte

Allereerst wordt er een statische tri-axiaalproef uitgevoerd waarbij de uiterste grenssterkte wordt bepaald. Vervolgens worden er cyclische tri-axiaalproeven uitgevoerd waar de volgende stappen/cycli worden toegepast: 104 bruikbaarheidsgrenstoesstand cycli en vervolgens 102 uiterste grenstoestand cycli. Tot slot wordt het monster tot bezwijken belast. Met de informatie voortkomend uit de cyclische tri-axiaalproeven worden de volgende fenomenen bepaald die invloed op de PY-krommen kunnen hebben:

47

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special


Figuur 11 - Locatie OWP Butendiek

Figuur 12 - Overzicht funderingsontwerp

gedrag bepaald voor een tiental verschillende paalpenetraties. Resulterend zijn grafieken en tabellen, zoals weergegeven in figuur 7 en figuur 8, die de eigenschappen van de fundering per penetratie niveau weergeven. Doel is om zo een optimale en stabiele fundering te verkrijgen die aan alle eisen van sterkte, stijfheid en stabiliteit voldoet en die tevens voldoet aan de maximaal toelaatbare rotatieaccumulatie, zoals gepresenteerd in figuur 9. Uiteindelijk wordt een ontwerp nog geverifieerd aan de frequentie eisen van een turbineleverancier, deze geeft een bandbreedte van frequenties aan waaraan het uiteindelijke ontwerp moet voldoen figuur 10. Gerealiseerd project OWP Butendiek Het project Butendiek bevindt zich 34 kilometer ten westen van het Duitse eiland Sylt in de Duitse Bocht van de Noordzee, figuur 11 geeft de locatie weer. OWP Butendiek wordt geëxploiteerd door het Duitse WPD Offshore Solutions GmbH en bestaat uit 80 windturbinegeneratoren van ieder 3.6 megawatt met een totaalvermogen van 288 megawatt. De waterdiepte binnen het project varieert van 17 tot 22 meter en een ontwerpgolfhoogte, Hmax is 18.6 meter. De bodemopbouw is gelaagd en bestaat voornamelijk uit zand met kleilagen en enkele locaties bevatten lagen “Geschiebemergel” (harde broze afzetting). Het monopaal ontwerp varieert in lengte van 52 tot 78 meter met een inheidiepte van 30 tot 50 meter. Het gewicht van de monopaal varieert van 534 tot 839 ton. In verband met de zeer variërende bodemopbouw is er gebruik gemaakt van twee diameters monopalen, 6.0 en 6.5 meter. Het transitiestuk is voorzien van één externe toegang via de afmeerconstructie. Het hoofdplatform kan vanaf zee bereikt worden via een ladder naar het “tussen platform” en vervolgens via een tweede ladder naar het hoofdplatform. Intern in het transitiestuk zitten vier platformen. Waarvan twee platformen voor installatie doeleinden (flens- en stelplatform) en twee platformen als draagconstructies van elektronische componenten (E-unit- en kabelafhangplatform). Het transitiestuk is 28.5 meter hoog en weegt 330 ton. Het transitiestuk is via een groutverbinding met shear keys (ribbels voor een grotere weerstand) verbonden met de monopaal. Figuur 12 geeft een totaal overzicht van het uiteindelijk funderingsontwerp weer. De installatie van de monopalen en transitiestukken heeft plaats gevonden tussen april 2014 en september 2014. Het volledige park moet in de loop van 2015 zijn eerste energie gaan leveren.

48

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special


Geokunst wordt mede mogelijk gemaakt door:

De collectieve leden van de NGO zijn:

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

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

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

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

Advert_Enkadrain_208x134mm_02_NL.pdf

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

1

01-10-13

Baggermaatschappij Boskalis BV, Papendrecht Bonar BV, Arnhem Ceco BV, Maastricht Cofra B.V., Amsterdam Deltares, Delft Fugro GeoServices BV, Leidschendam Geopex Products (Europe) BV, Gouderak Hero-Folie B.V., Zevenaar InfraDelft BV, Delft Intercodam Infra BV, Almere Kem Products NV, Heist op den Berg (B) Kiwa NV, Rijswijk Kwast Consult, Houten Movares Nederland BV, Utrecht

Naue GmbH & Co. KG, Espelkamp-Fiestel Ooms Civiel BV, Avenhorn Prosé Kunststoffen BV, Leeuwarden Quality Services BV, Bennekom Robusta BV, Genemuiden SBRCURnet, Rotterdam T&F Handelsonderneming BV, Oosteind Ten Cate Geosynthetics Netherlands BV, Nijverdal Tensar International, ’s-Hertogenbosch Terre Armee BV, Waddinxveen Van Oord Nederland BV, Gorinchem Voorbij Funderingstechniek BV, Amsterdam

09:30

geotechniek _Juli_2014_binnen_v3.indd 33

04-06-14 13:5

Enkadrain®. De drainagemat voor o.a. parkeerdaken, pleinen en kelderwanden. Enkadrain draineert, filtreert en beschermt. De drukstabiliteit en langetermijnprestaties van Enkadrain zijn uitstekend. Daarnaast is Enkadrain licht, flexibel en eenvoudig te installeren.

Dra inag e ond er plei

n Sted elijk Museum

, Am sterdam

Bonar Westervoortsedijk 73 / 6827 AV Arnhem / T +31 85 744 1300 F + 31 85 744 1310 / info@bonar.com / www.bonar.com


Simpson Bay Causeway, St. Maarten – Geotechnisch ontwerp in uitvoering

ing. R. Thijssen Volker InfraDesign B.V.

ir. B. Bader Volker InfraDesign B.V.

Figuur 1 - Overzicht ligging project Inleiding Op het Caribische eiland Sint Maarten heeft Volker Stevin Caribbean (tegenwoordig opererend als Volker Stevin International) als hoofdaannemer de Simpson Bay Causeway aangelegd. Opdrachtgever Simpson Bay Lagoon Authority Corporation NV met als Engineer Lievense heeft begin 2012 het contract bekrachtigd. De Simpson Bay Causeway is gelegen op het ‘Nederlandse’ deel van het bovenwindse eiland. De causeway biedt een additionele ontsluiting van het ‘Princess Juliana International Airport’ in het zuidwesten van het eiland richting de hoofdstad Philipsburg en het franse deel van het eiland (zie figuur 2). De toeristische bestemming in het Caribische gebied ontvangt in het hoogseizoen meer dan 20.000 toeristen per dag, middels de vele cruiseschepen die het eiland aan doen en via een van de vele vliegtuigen die landen op de luchthaven. De huidige infrastructuur op het eiland en specifiek in het zuidwesten rondom de Simpson Bay Lagoon is druk bezet. Omdat de lagune zelf een populaire bestemming voor (zeil)jachten is, was de bestaande ontsluiting afhankelijk van het aantal passerende jachten en de openingstijden van de bestaande brug. De nieuwe Simpson Causeway ontlast hiermee de bestaande infrastructuur.

Figuur 2 - Overzicht ligging Simpson Bay Bridge in lagune (gele lijn)

De totale lengte van de Causeway is circa 1200 m. Een oostelijke en westelijke landaanwinning worden verbonden door een brug. Deze brug is ongeveer 800 m lang en bestaat uit 32 betonnen overspanningen en een beweegbare stalen draaibrug. De draaibrug, gewicht circa 450 ton, biedt twee doorvaartopeningen met een breedte van ruim 24 m, geschikt voor doorvaart van de klasse ‘mega yachts’ (langer dan 300 ft). Volker Stevin Caribbean heeft in samenwerking met Hollandia en WindWard Roads de gehele

50

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special


Samenvatting

Dit artikel gaat in op enkele uitdagingen van het Design & Construct (D&C) project Simpson Bay Causeway te St. Maarten welke door Volker Stevin Caribbean eind 2013 is opgeleverd. Meer specifiek wordt ingegaan op hoe omgegaan is met het geotechnisch ontwerp op gebied van aardbevingen alsook het draagvermogen van de palen in verweerde rots. Onzekerheden

scope van het design & construct contract uitgevoerd. WindWard Roads was verantwoordelijk voor de toegangswegen en Hollandia voor de swing bridge. De scope van Volker Stevin Caribbean omvatte de landaanwinningen inclusief baggerwerk, de betonnen brug inclusief fundatie alsook de aanvaarbescherming rondom de swing bridge. Het ontwerp is uitgevoerd door Volker InfraDesign. Allnamics heeft tijdens de uitvoering geassisteerd bij het opstarten van het dynamisch paaltestprogramma waarna Volker InfraDesign dit heeft gecontinueerd. Betonson heeft de engineering van de voorgespannen betonnen liggers voor zijn rekening genomen.

vanuit het ontwerp met betrekking tot ligging van de funderingslaag alsook draagvermogen van deze laag zijn beheerst door tijdens de uitvoering dynamische paaltesten uit te voeren. Door gebruik van deze (PDA-DLT) testen is een link gelegd tussen eindkalender en draagvermogen van de palen en is het heiproces van de palen bewaakt.

Figuur 3 - Kenmerkende bodemopbouw projectlocatie

Figuur 4 - Landaanwinning Westzijde

Bouwen op een eiland in de Caribische Zee Het bouwen van een brug op een klein eiland in de Caribische Zee brengt de nodige uitdagingen met zich mee. De beschikbare middelen, het beschikbare materieel en de lokale mogelijkheden zijn beperkt. Grootschalige infrastructuur projecten zijn zeldzaam, hetgeen natuurlijk samenhangt met de grootte van het eiland. Volker Stevin Caribbean heeft gekozen voor een strategie waarin de beperkingen van het eiland niet voor verstoring zorgen. De betonnen brug is opgebouwd uit een open stalen buispaal fundering (Ă&#x2DC;1016mm) , betonnen onderslagbalken met een dek bestaande uit voorgespannen betonnen liggers. Buispalen, liggers, wapening en zelfs de draaibrug zijn afkomstig uit Nederland. In een internationaal gezelschap van Nederlandse staf, lokaal bouwplaatspersoneel en ervaren Caribische specialisten is de uitvoering eind 2013 afgerond. Geotechnische condities Sint Maarten maakt onderdeel uit van de Oostelijke gordel van Caribische eilanden en is als zodanig een oud vulkanisch eiland dat in de tijd door plaattektoniek Oostelijk van de actieve subductiezone is gemigreerd. De vulkanische bodem, waarvan de bovenste zone verweerd is (in dit geval de funderingslaag voor de palen van de brug) is overlaagd met recente kalkhoudende (calcareous) sedimenten. Boven op deze afzettingen zijn holocene klei-, silt- en zandlagen afgezet. De kenmerkende bodemopbouw is in figuur 3 weergegeven.

Met name de slappe toplaag van silt, aanwezig ter plaatse van de te realiseren landaanwinning aan de Westzijde, bleek bij monstername een dusdanig lage consistentie te hebben dat sampling niet mogelijk was. Voor de uitvoering van zettings-/stabiliteitsberekeningen is daarom gebruik gemaakt van proefresultaten op de iets stijvere, onderliggende siltlaag, waarbij een veiligheidsfactor is toegepast om de stijfheid en sterkte van de slappere laag te benaderen.

51

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Deze methode heeft geleid tot goede overeenkomsten tussen berekende zettingen (ca. 1.7 m) en gemeten zettingen (ca. 1.6 m) ter plaatse van de landaanwinning aan de Westzijde (figuur 4). Hierbij zijn verticale drains h.o.h. 1.0 â&#x20AC;&#x201C; 1.5 m toegepast om voldoende consolidatie binnen 8 maanden bouwtijd te realiseren om te voldoen aan een restzettingseis van 0.05 m in het eerste jaar na oplevering.


Figuur 5 - Opbouw relatieve wateroverspanning Ru versus veiligheid tegen verweking volgens [6]

Een grote onzekerheid was verder gelegen in het beperkt beschikbare grondonderzoek. Totaal waren er 8 boringen beschikbaar over een bruglengte van circa 800 meter waarbij zowel de ligging van de funderingslaag alsook de sterkte/ hardheid van deze laag sterk varieerde. Hierdoor was een variatie in paallengte van 20 tot 34 meter aanwezig en is voor de palen tussen de boringen in lokaal een overlengte meegenomen. Paalontwerp Doordat de D&C planning geen ruimte bood voor uitvoering van aanvullend grondonderzoek, waren de uitdagingen van het paalontwerp gelegen in het geschatte draagvermogen van de palen in de (deels) verweerde rotslaag alsook de heibaarheid ervan. Op basis van geëxtrapoleerde SPT-waarden (200 – 500 blows/foot) is een indicatie van de UCS waarden van het gesteente verkregen van ca. 3 – 15 MPa conform [1]. Voor het behalen van het benodigde draagvermogen (ULS = 4 – 6 MN) bleek, afhankelijk van de mate van verwering van de top van de laag, circa 1 – 1.5 m penetratie van de palen noodzakelijk. Heianalyses toonden aan dat met een eindkalender variërend van 50 – 120 bl/0.25 m de palen met een lokaal beschikbare IHC S-70 hamer van Volker Stevin Caribbean heibaar moesten zijn. Een contractuele verplichting was gelegen in het ontwerp van de palen conform API RP2A (2000) [2]. Gezien het feit dat deze code van toepassing is op het ontwerp van offshore platforms voor de olie- en gasindustrie, waarbij bij bezwijken van een fundering grote risico’s optreden op gebied van veiligheid en milieu, is geadviseerd om de overall veiligheid op draagvermogen voor de

Figuur 6 - Voorbeeld analyse verwekingsrisico

Simpson Causeway te verlagen gezien het verlaagde risicoprofiel voor dit type constructie. Om de onzekerheid van draagvermogen van de palen te reduceren (als gevolg van het beperkte grondonderzoek) is daarbij door Volker InfraDesign geadviseerd om PDA-DLT testen (Pile Driving Analysis – Dynamic Load Testing) uit te voeren. In het paalontwerp is verder rekening gehouden met een gereduceerd draagvermogen als gevolg van het heien van de palen in de kalkhoudende granulaire laag: door makkelijke verbrijzeling van dit materiaal is sprake van een reductie in schachtdraagvermogen. Hiervoor is de methode Kolk [3] gebruikt, zoals onderstaand weergegeven. (1)

=

4

20

met: fs = schachtweerstand gecorrigeerd voor carbonate content [kPa] fs,si = schachtweerstand uitgaande van silicazand (≤ 20% carbonate content) [kPa] fs,80 = K0 .tanδ * σ’v = 0.14 * σ’v ≤ 15 kPa CC = carbonate content [%] De carbonate content van de specifieke laag varieerde van 40 – 80%, waarmee het schachtdraagvermogen significant gereduceerd diende te worden in vergelijk tot silica-zanden. Verder zijn aanvullend factoren toegepast om effecten van paallengte (strain softening en zogenaamd ‘whipping’ effect) op het draagvermogen in rekening te brengen volgens Semple & Rigden [4].

52

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Ontwerp op aardbevingen Sint Maarten ligt in een aardbevingsgebied. De volgende aardbevingsbelastingen waren van toepassing op het ontwerp van de landaanwinningen en de brug: - Landaanwinningen: Treturn = 95 jaar, PGA = 0.21g, Mw = 4.5 - Brug: Treturn = 475 jaar, PGA = 0.31g, Mw = 5 Ten aanzien van het ontwerp van de landaanwinningen op aardbevingsbelasting zijn de mechanismes verweking (liquefaction), verdichting, alsook taludstabiliteit onder aardbevingsbelasting geanalyseerd. Voor verwekingsanalyses zijn de aanbevelingen uit de NCEER workshop [5] gevolgd, waarbij de veiligheid tegen verweking de verhouding is tussen de cyclische weerstand ratio (CRR) en de cyclische schuifspanningsratio (CSR). Om verweking van de zandaanvulling te voorkomen en een grote opbouw van wateroverspanning te beperken, is de eis gesteld om een minimale veiligheid tegen verweking van SF = 1.2 aan te houden. Hierbij is een relatieve wateroverspanningsratio Ru = 0.2 aangehouden volgens [6](zie figuur 5). De hierbij benodigde cyclische weerstandsratio is vertaald naar een eis betrekking hebbend op de minimale relatieve dichtheid van de aanvulling. Deze dichtheid is vervolgens na aanbrengen van het zand getoetst aan de gecorreleerde SPT blowcount voor ‘clean sand’ (< 5% fijne delen) N60;cs [blows/foot] zoals zichtbaar in figuur 6. De gemeten SPT-waarden lagen hierbij boven de minimaal vereiste waarden vanuit het ontwerp. Om de mate van verdichting van de fill als ge-


SIMPSON BAY CAUSEWAY, ST. MAARTEN – GEOTECHNISCH ONTWERP IN UITVOERING

Figuur 7 - Voorbeeld Newmark / sliding block analyse

volg van de aardbeving te bepalen, is gebruik gemaakt van de methode bepaald door Ishihara [7]. Een veiligheid tegen verweking van S.F. = 1.2 resulteert in een maximale volumerek van circa 0.5% hetgeen een acceptabele vervorming van de zandaanvulling opleverde. De taludstabiliteit is geanalyseerd door gebruik van een glijcirkel-programma op basis van model Bishop waarbij gekeken is naar de grensversnelling (yield acceleration) waarbij het talud net voldoet aan de gestelde veiligheidseis. Middels een sliding block (Newmark) analyse, is vervolgens bepaald hoeveel vervorming er gedurende de ontwerpaardbeving zou optreden. Dit doet men door het versnellingssignaal twee maal te integreren waarbij een versnellingspiek boven de grensversnelling uiteindelijk resulteert in een vervorming. Het talud mocht bij een ontwerpaardbeving niet meer vervormen dan 0.15 m. Een voorbeeld van een dergelijke analyse is gegeven in figuur 7. Uit de verwekingsanalyse voor de paalfundering van de brug bleek dat een losgepakte, siltige zandlaag zou verweken tijdens de ontwerpaardbeving. Er is daarom geen draagvermogen aan deze grondlaag ontleend voor dit belastinggeval. Dynamische paaltesten Om zekerheid over het draagvermogen van de palen te verkrijgen is door Allnamics en Volker InfraDesign een serie PDA- en DLT-testen uitgevoerd. Hierbij worden tijdens heien rekken en versnellingen in de paal gemeten (zie figuur 8).

Figuur 8 - Heien van paal met PDA-sensoren

Figuur 9 - Resultaten signal match bij PDA- (initial drive) en DLT-test (redrive)

De opwaartse golf in de paal bevat informatie over de weerstand van de grondlagen langs de schacht van de paal alsook ter plaatse van de punt van de paal. Door middel van een zogenaamde ‘signal match’, waarbij de dynamische en statische parameters van de bodem worden gefit op het gemeten signaal, is de statische weerstand van de paal te bepalen tijdens initieel heien (PDA-test) en na uitvoeren van een redrive (DLT-test) na enige setup tijd. Voor dit project zijn de redrives op de palen uitgevoerd na minimaal circa 48 uur wachttijd na initieel heien van de palen. Uit de redrives bleek een gemiddelde setup factor van 2 (draagvermogen uit redrive / initial drive, zie figuur 9) waarbij vooral de schachtweerstand sterk was toegenomen. Deze setup is onder andere verklaarbaar doordat: a) de wateroverspanning bij de redrive lager is (één belastingcyclus versus vele bij initieel heien), b) een verandering in radiale spanning om de paalschacht zich heeft voorgedaan. c) een toename van de sterkte van de initieel ‘geroerde’ grond (reststerkte) plaats heeft gevonden. De resultaten van de dynamische paaltesten zijn

53

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

gebruikt om de minimaal benodigde kalenderwaarde per paal te bepalen, op basis van het benodigde draagvermogen. Dit is gedaan door de resultaten van de paaltesten om te zetten naar de hoeveelheid hei-energie (per klap) welke benodigd is om de paal 1 mm dieper te heien in de funderingslaag (figuur 10). Voor de heier is op basis van deze gegevens een overzicht gemaakt van de minimaal benodigde eindkalender per paal. Hiermee was het mogelijk om het heiproces te beheersen en eventuele afwijkingen op te merken waarop geacteerd kon worden. Uiteindelijk was het nodig om slechts één paal te verlengen, omdat hier de benodigde eindkalender niet gehaald kon worden. Speciaal transport Swing bridge Als eerder vermeld, is de draaibrug door Hollandia in Krimpen aan de IJssel gefabriceerd en per schip vervoerd naar het Caribische gebied. Door de 450 ton wegende draaibrug op het schip te plaatsen, is het mogelijk zonder kraan of bok de draaibrug op het definitieve steunpunt te schuiven. Het plaatsen van de brug op het schip in Nederland, de passage door de bestaande brug, de grootte van het schip in de relatief on-


Figuur 10 - Bepaling hoeveelheid energie per mm penetratie in de funderingslaag

Figuur 11 - Passen en meten bij aankomst oude Simpson Bay Bridge

Figuur 12 - Invaren van de draaibrug en schuiven op fundering

54

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

diepe lagune en het ‘skidden’ (zie figuur 12) levert prachtige plaatjes op en laat het benutten van de uiterste grenzen van de randvoorwaarden zien. Referenties [1] CIRIA report 181 – Piled foundations in weak rock, London, 1999 [2] API RP2A – Recommended practice for planning, designing and constructing fixed offshore platforms, 21 edition, 2000 [3] Kolk, H.J., “Deep Foundations in Calcareous Sediments”, Proceedings of the Second International Conference on Engineering for Calcareous Sediments, Bahrain, Vol. 2, pp. 313-344, 2000. [4] Semple R.M. & W.J. Rigden “Shaft Capacity of Driven Pipe Piles in Clay.” Proceedings, Symposium on Analysis and Design of Pile Foundations, ASCE, edited by J.R. Meyer, p.59, 1984 [5]  National Center for Earthquake Engineering; Youd, T.L., Idriss, I.M., Andrus, R.D., Arango, I., Castro, G., Christian, J.T., Dobry, R., LiamFinn, W.D., Harder, L.F., Hynes, M.E., Ishihara,K., Koester, J.P., Liao, S.S.C., Marcuson III, W.F.,Martin, G.F., Mitchell, J.K., Moriwaki, Y., Power,M.S., Robertson, P.K., Seed, R.B. and Stokoe II,K.H. Liquefaction resistance of Soils:Summary report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER/NSF Workshops on Evaluation of Liquefaction Resistance of Soils. J. Geotechnical and Geoenvironmental Eng., ASCE, 127 (10), pp 817 – 833, 2001 [6]  Marcuson, W.F., Hynes, M.E., and Franklin, A.G. “Evaluation and Use of Residual Strength in Seismic Safety Analysis of Embankment Dams,” Earthquake Spectra, Vol 6., No. 3, pp. 529-572, 1990. [7] Ishihara, K., and M. Yoshimine. “Evaluation of settlements in sand deposits following liquefaction during earthquakes”, Soils and Foundations 32(1), 173–188, 1992


www.diesekogroup.com/rental

TE HUUR: EEN OPLOSSING, ALTIJD. OVERAL.

N71 Cover_Opmaak 1 02-09-13 09:48 Pagina 2

T E R R A C O N

RENTAL FLEET: Trilblokken tot 500 kgm Power Units tot 3200 l/min Vibroflots - DOP pompen

VIBRATORY FOUNDATION EQUIPMENT SALES - RENTAL - CONSTRUCTION - SERVICE

NIEUW: Power Units met i-Timer stop-start systeem te huur

Lelystraat 49 3364 AH Sliedrecht T: +31 184 410 333

www.terracon.nl info@terracon.nl

Kwaliteit als fundament


ing. S. Doornbos directeur Terracon Funderingstechniek BV

Co-referaat “KIJK–OP–DE–KIJK” tijdens Funderingsdag 2014 De “kijk” vanuit het perspectief van de funderingsaannemer Inleiding De funderingstechniek in Nederland heeft zich in de laatste decennia ontwikkelt van het heien van prefab palen (hout en beton) en stalen damwand naar een steeds breder pallet van vele en zeer uiteenlopende, in de grond gevormde funderingstechnieken, zoals geheide Vibro-palen, grondverwijderende en grondverdringende schroefpalen, combi-palen, MV-palen, diepwanden, groutankers, in diverse varianten, groutinjecties enz. Risico’s waren vroeger beperkt, omdat steeds een zeer beperkt aantal bekende technieken werd toegepast en uitgevoerd, waar alle technisch betrokken partijen bekend mee waren. Het bredere spectrum van funderingstechnieken in combinatie met een tendens om steeds dieper, dikker, zwaarder te gaan tot buiten onze (en ieders) ervaringsgrenzen, heeft echter geleid tot aanmerkelijk grotere en vaak zelfs niet-voorziene risico’s, niet alleen technisch, maar ook steeds meer contractueel. Ontwerp versus uitvoering Sommige ontwerpers weten helaas niet of nauwelijks meer wat nog uitvoerbaar is. Een ontwerper wil soms het liefst palen 20 m in 30 MPa om daarmee (vermeende) besparingen te realiseren, maar dit geeft in de uitvoering soms grote problemen en vertragingen en uiteindelijk hogere kosten. Ontwerp van balken en vloeren wordt vervolgens ook nog eens te veel “uitgekleed” om nog meer besparingen te realiseren. Het is helaas geen uitzondering dat prefab betonpalen van bijvoorbeeld 350 x 350 mm geprojecteerd staan onder een funderingsbalk van 400 mm breed, zodat een zeer geringe paalafwijking onmiddellijk leidt tot praktische consequenties met onevenredige meerkosten tot gevolg, die de eerder vermeende besparingen ruimschoots te boven gaan.

Ook de (on-)mogelijkheid van de uitvoering van een (te) dicht palenveld wordt niet zelden door een ontwerper onderschat of zelfs helemaal over het hoofd gezien. De verdichting van grondverdringende palen wordt gedefinieërd als de verhouding [%] tussen de paaldoorsnede [m2] en de (h.o.h.–afstand X x h.o.h.afstand Y) [m2] Stel prefab betonpalen 400 x 400 mm (0,16 m2) in een (plaatselijk) dicht palenveld van h.o.h. 2,0 meter in zowel X als in Y-richting (2,0 x 2,0 = 4,0 m2), dan bedraagt de verdichting 0,16 / 4,0 = 4%. Bij een h.o.h.–afstand tussen de palen van 1,6 meter in zowel X als in Y-richting (1,5 x 1,5 = 2,25 m2), bedraagt de verdichting dan 0,16 / 2,25 = 7%. Voor de verdichting bij de uitvoering van grondverdringende palen in zand, kunnen op basis van

56

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

jarenlange waarneming en ervaring de volgende praktische vuistregels worden aangehouden. - 3% tot 4% normaal heiwerk - 5% tot 6% zwaar heiwerk - 7% tot 8% zeer zwaar heiwerk, aanvullende maatregelen nodig, voorboren of “spuiten” - 10% onmogelijk Dezelfde vuistregel kan ook voor grondverdringende schroefpalen worden aangehouden. De aangegeven grenzen zijn uiteraard enigszins arbitrair. In werkelijkheid neemt deze problematiek toe met een glijdende schaal, dus zonder strakke grenzen. In de praktijk wordt hiermee bij het ontwerp echter vrijwel niet of nauwelijks re-


Samenvatting

Funderingstechniek is door jarenlange ontwikkeling en ervaring een echte Nederlandse specialiteit geworden. Ontwerp en uitvoering dreigen echter uit elkaar te groeien en fysiek toezicht op de uitvoering ontbreekt steeds vaker. Rekentechnieken verbeteren, maar de praktijk is vaak weerbarstiger. Toetsing van toelaatbare paalbelastingen zou daarom met meer statische

kening gehouden. Het ontwerp baseert zich nog vaak op de draagkracht van een enkele paal en bij een hoge poerbelasting worden niet zelden te veel palen onder een te kleine (goedkope) poer geprojecteerd. Het aanbrengen van de palen (inclusief alle risico’s !) wordt overgelaten aan de deskundigheid van de uitvoerende partij, de (onder-) aannemer van de funderingspalen. Ik pleit dan ook voor een “verplichte” uitvoeringstoets vooraf, waarbij de ontwerper dient aan te tonen op welke uitvoeringsaspecten is getoetst en hoe deze toetsing heeft plaatsgevonden. Demarctie van verantwoordelijkheden In de contracten tussen opdrachtgever c.q. (hoofd-)aannemers versus de (onder-)aannemer wordt vooral getracht alle risico’s bij één partij neer te leggen, vaak zonder deze risico’s te benoemen en zonder de oorzaken met bijbehorende verantwoordelijkheden vast te leggen. Als meest sprekend voorbeeld gelden de vrijwel altijd optredende paalafwijkingen. Hiervoor kunnen vrij vlot ca. 20 oorzaken worden gevonden, waarvoor de (onder-)aannemer van

proefbelastingen moeten worden ondersteund, maar de financiering ervoor ontbreekt. Nederlandse specialistische funderingsbedrijven werken in toenemende mate ook in het (verre) buitenland, een nieuwe nichemarkt. Daar liggen kansen, met name in gebieden met vergelijkbare grondslag, maar werken in het buitenland, brengt ook specifieke risico’s met zich mee.

de paalfundering vaak geheel verantwoordelijk en aansprakelijk wordt gesteld. Uit bijgaand overzicht blijkt dat dit voor ca. 5 oorzaken inderdaad het geval is maar dat de opdrachtgever en/ of hoofdaannemer verantwoordelijk en aansprakelijk is voor ca. 15 van de 20 oorzaken. Toch worden alle (financiële) consequenties van paalafwijkingen vrijwel zonder uitzondering bij de (onder-)aannemer van de paalfundering gelegd. De demarcatie in verantwoordelijkheden tussen hoofdaannemer en onderaannemer is vaak niet duidelijk. Dat geldt niet alleen voor paalafwijkingen (zie hierboven), maar dat geldt ook vaak voor de kwalitatieve toestand van bouwwegen en het bouwterrein, obstakels in de ondergrond, bouwplaatsvoorzieningen (keten, verlichting, bewaking enz.), verwachte dagproducties versus gewenste planning (boetes; bij overschrijding) die allemaal vaak leiden tot veel discussie en “gedoe” met daarbij een sterk toenemende claimcultuur bij veel ondeskundige (!) opdrachtgevers en soms helaas ook steeds meer hoofdaannemers. Vermeende besparingen in het ontwerp

Figuur 1 - Overzicht paalafwijkingen

57

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

en onjuist gealloceerde uitvoeringsrisico’s worden in die gevallen contractueel afgewenteld op de (onder-) aannemer van de paalfundering. Terugkerende problemen worden daarmee steeds achteraf aan de einde van de bouwketen “budgetneutraal” opgelost (= niet betaald) in plaats van vooraf en aan het begin van de bouwketen en het bouwproces, door middel van en duidelijke demarcatie. Toezicht als controle tijdens uitvoering Niet alleen de funderingstechnieken, maar ook de monitoring van uitvoeringsgegevens hebben zich de laatste jaren verder ontwikkeld. Dit heeft er mede toe geleid dat het klassieke toezicht tijdens de uitvoering vrijwel geheel is wegbezuinigd. Er zijn wel zware procedures voor validatie en verificatie voor in de plaats gekomen, maar de rapportages hiervan worden direct na ontvangst zorgvuldig gearchiveerd om een dossier op te bouwen, waarop later - in geval van schade - op terug kan worden gevallen, om in plaats van dit als middel voor controle, toetsing tijdens de uitvoering te gebruiken en schade later te voorkomen !!! Daarmee wordt wel aan contractuele verplichtingen voldaan, maar de kwaliteit van het eindproduct op de bouwplaats wordt hiermee niet gegarandeerd of verbeterd. Niet zelden wordt daarbij de snelle goedkope ultrasonore meting van palen (“hamertje tik”) als middel gebruikt om een alle palen goed te keuren of (een deel van) de palen af te keuren, bijvoorbeeld bij een ontbrekende puntreflex in dicht gepakte zandlagen of bij een moeilijk interpreteerbare uitslag in een wisselende grondlagen. De beperkingen van het meetsysteem leiden dan soms tot discussie en in het ergste geval tot afkeur van de palen waarvoor de (onder-)aannemer van de paalfundering aansprakelijk wordt gesteld. Zowel goedkeuring als afkeuring van palen op basis van uitsluitend de uitslagen en de interpretatie van ultrasonore metingen is onmogelijk en onacceptabel zonder een integrale en deskundige overall-beoordeling van het ontwerp en vooral de uitvoeringsgegevens, waaraan deskundig en onafhankelijk toezicht tijdens de uitvoering een zeer bruikbare bijdrage kan leveren.


Meten is weten We denken nog vaak wel heel nauwkeurig te kunnen rekenen en bepalen het grondmechanisch draagvermogen van enkele paal per sondering tot drie cijfers achter de komma, maar de praktijk is veel weerbarstiger (+ of – 20% ???). Groeps- en tijdseffecten worden daarbij gemakshalve dan ook nog eens buiten beschouwing gelaten. De discussie over de paalfactoren om de draagkracht van een funderingspaal te bepalen is volop in gang. Op basis van een relatief beperkt aantal proefbelastingen in Nederland en vergelijking met gehanteerde paalfactoren in het buitenland, dreigt per 1 januari 2016 een reductie tot 30% van de paalfactoren, meer met name αp voor het puntdraagvermogen van palen. Dit betekent dat paalfunderingen vanaf 1 januari 2016 voor opdrachtgevers veel zwaarder zullen gaan uitvallen, tenzij door (zeer dure) proefbelastingen hogere paalfactoren kunnen worden aangetoond, waarmee een opdrachtgever (!) zijn voordeel kan doen. Een enkele statische proefbelasting komt inclusief reactiepalen en/of ballast, uitvoering en rapportage al gauw op enkele tienduizenden Euro’s. Om tot hogere paalfactoren voor één enkel paaltype te kunnen komen, zijn drie proefbelastingen op drie verschillende locaties nodig, waarmee 3 x 3 proefbelastingen een totaalbedrag van ca. € 250.000,-- tot € 300.000,-- gemoeid is. Voor een funderingsbedrijf met meerdere paaltypen gaat dit dus al gauw in de miljoenen lopen, kosten die zeker in de huidige marktsituatie onmoge-

lijk door de funderings-bedrijven zelf kunnen worden gefinancierd. Bovendien hebben juist opdrachtgevers het voordeel bij hogere paalfactoren en dus een meer economische paalfundering, zodat ook de kosten voor het vaststellen van de juiste en mogelijk hogere paalfactoren door opdrachtgevers gefinancierd zou moeten worden. De discussie binnen de funderingswereld richt zich dan ook niet zozeer op de noodzaak als wel op de de financiering van de proefbelastingen. Hiervoor zijn verschillende modellen mogelijk. Ik pleit – net als in de ons omringende landen - voor meer proefbelastingen op bouwprojecten in Nederland om ervaring en een database op te bouwen. In de ons omringende landen worden in een bestek van een bouwproject vaak één of meerdere (door de opdrachtgever betaalde!) proefbelastingen tot 175 of 200% van de representatieve c.q. karakteristieke paalbelasting opge-nomen. Hiermee kunnen bij een vroegtijdige uitvoering van proefpalen en proefbelastingen (en bij een goede uitslag van de proefbelastingen!) direct op het project besparingen worden gerealiseerd door een meer economisch funderingsontwerp. Een alternatief is een toeslag van bijvoorbeeld 2% op elk funderingswerk, waarmee branche-breed per paal-type meerdere proefbelastingen op verschillende locaties kunnen woeden gefinancierd. Mede gelet op het macro-economisch belang dient de overheid hierin haar verantwoordelijkheid en het voortouw te nemen en niet langs de zijlijn te blijven toekijken.

58

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Werken in het buitenland Door de jarenlange ervaring en optimalisaties hebben zeer gestroomlijnde installatieprocessen van paalfunderingen in Nederland, geleid tot de laagste prijs per meter per KN draagvermogen in Europa Voor Nederlandse funderingsbedrijven zijn er daarom zondermeer zeer goede kansen in het buitenland, maar ook risico’s. Aanvankelijk ging een aantal Nederlandse funderingsbedrijven al snel naar België en Noord Duistland d.w.z. naar gebieden met een “sondeerbare” ondergrond. Nu gaan Nederlandse heiers ook naar Afrika en Zuid Amerika en soms nog verder ….. Wij zijn dé internationale specialist als het gaat om (beproefde) funderingstechnieken in “sondeerbare” grond zoals in en nabij rivierdelta’s. Die ervaring is zondermeer een KANS, maar we begeven ons in het buitenland als snel op glad ijs met SPT’s en DPT’s en zakken zelfs door het ijs bij Menard-proeven enz. (= RISICO). Het advies vooruitvoerende funderingsbedrijven voor werken in het buitenland is een vrij simpele risicoanalyse van deels ook niet-technische risico’s a) In buitenland alleen in sondeerbare grond b) Eigen en in Nederland beproefde technieken c) Solvabele klant d)  Bovengemiddeld rendement (hoger dan in NL, dus relatief) ook omdat risico’s veel groter zijn, zowel technisch als contractueel) e) Politieke stabiliteit Toekomst In Nederland is in het marktsegment van relatief kleine heibedrijven met een beperkt aantal traditionele heitechnieken een overcapaciteit ten opzichte van de huidige marktvraag waar te nemen. Dit zal naar verwachting de komende jaren niet veranderen. Een koude sanering of “shake-out” in dat marktsegment lijkt vrijwel onvermijdelijk. De toekomst in Nederland ligt mogelijk in het aanbieden van draagvermogen in plaats van alleen een gevraagde en vooraf bepaalde specificatie uit te voeren, anders gezegd: “niet alleen de uitvoering, maar ook het ontwerp aanbieden”. Kansen zijn er zeker ook in het buitenland, maar die gaan ook gepaard met specifieke risico’s. Tenslotte vormen de continuïteit en de borging van kennis en uitvoeringservaring met een toenemende vergrijzing van het uitvoerend personeel de komende jaren een bedreiging. De menselijke component zou daarmee wel eens de grootste uitdaging kunnen zijn voor een blijvend succes van de Nederlandse funderingstechniek.


J. van der Burg

Contactgroep Damwanden NVAF Goedkoop is duurkoop in de wereld van damwanden

Samen sta je sterker! Dat is de gedachte achter de contactgroep Damwanden van de Nederlandse Vereniging Aannemers Funderingswerken (NVAF). Geotechniek ging in gesprek met voortrekkers Peter van Halteren van Sterk en Peter Maas van Wedam over de noodzaak van deze contactgroep. Hoe behartig je zo goed mogelijk de belangen van aannemers in de funderingsbranche? De NVAF, waarvan zo’n zestig bedrijven lid zijn, zet zich in voor de gezamenlijke belangen van funderingsbedrijven. Daarbij gaat het over zaken als opleidingen, technische richtlijnen, standaardisering van bestekteksten en keuringscertificaten van funderingsmachines. Nuttige zaken, die alle leden aangaan. Zes werkgroepen houden zich bezig met de uitwerking ervan. Naast zaken die alle leden aangaan, zijn er specifieke onderwerpen die van belang zijn voor sommige funderingsbedrijven. Een bedrijf dat zich bezighoudt met microtechnieken heeft andere problemen en uitdagingen dan een bedrijf

Peter van Halteren

Peter Maas

in de waterbouwkundige funderingstechniek. Daarom ontstond binnen de vereniging, bij in speciale technieken gespecialiseerde bedrijven, de wens om zich samen te verdiepen in de ins en outs van hun werkzaamheden. Het leidde twee jaar geleden tot de instelling van vier contactgroepen: Grondverdringende Technieken, Waterbouwkundige Funderingstechnieken, In de grond gevormde technieken en Microtechnieken. Drie contactgroepen gingen voortvarend van start, maar Grondverdringende Technieken bleef achter, zegt Peter Maas in het kantoor van de Hoffmann Groep in Beek en Donk. Maas is manager bij Wedam, een van de drie werkmaatschappijen van de Hoffmann Groep. Aan tafel zit ook Peter van Halteren, eigenaar van Sterk Heiwerken, een funderingsspecialist met filialen in Drachten, Eembrugge en Bremerhaven. Dat het niet lukte met de contactgroep Grondverdringende Technieken, is achteraf logisch, zegt Maas. “Het was een combinatiegroep van heiers van prefabpalen en damwanden. Dat zijn totaal verschillende vakgebieden. Die kun je niet

samenbrengen in een groep.” Peter van Halteren: “Er zijn bedrijven die betonpalen én damwanden doen, maar wij zijn echt gespecialiseerd in damwanden. Wedam doet daarnaast ook nog in grondgevormde technieken.” Maas: “Ja maar altijd als grondkering.” Van Halteren: “Dus als alternatief voor damwand.”

59

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Tobben Van Halteren en Maas trokken begin dit jaar dan ook de conclusie dat er een aparte groep voor damwanden moest komen. Als kartrekkers organiseerden zij in het voorjaar een eerste bijeenkomst. Van Halteren: “Die is met ongeveer twintig leden goed bezocht.” Maas: “We hebben het gehad over wat we met de contactgroep willen. Waarover willen we het de komende tijd hebben? Wat willen we doen? Er kwam uit dat we onnodige fouten in ons werk moeten voorkomen en dat we samen sterker moeten gaan staan. Allemaal komen we dezelfde problemen tegen in de bouwwereld, zoals het probleem van aansprakelijkheid als zaken fout gaan en de zorg


als individueel bedrijf bij een fabriek klaagt over damwandplanken luistert men niet, maar als je het gezamenlijk doet, kunnen ze het probleem niet ontkennen.” Flapperen Het probleem van de damwanden is echt groot, benadrukt Van Halteren. “Vroeger waren de planken zo’n 80 centimeter breed en minimaal 10 millimeter dik. Nu werken we met planken van 140 en soms zelfs 160 centimeter breed en een dikte van 8 of 9 millimeter. Zulke planken gaan flapperen en torderen. Door het grotere in te brengen oppervlak en dunnere wanddikte worden damwanden onderaan in de grond significant breder puur omdat zij hun vorm niet meer kunnen vasthouden. Het gevolg is dat je hulpmiddelen moet toepassen, zoals het plaatsen van strippen. Dat kan allemaal wel, maar het is bewerkelijk en gaat ten koste van de nauwkeurigheid en daarmee het resultaat.” Geld speelt hierbij natuurlijk een belangrijke rol, zegt Van Halteren. “Vroeger woog een beetje gemiddelde damwandplank rond de 122 kilo per vierkante meter en was 100 cm breed. Er zijn nu soortgelijke damwanden met dezelfde sterkte die nog maar 80 kilo per vierkante meter wegen en wel tot 160 centimeter breed zijn. Dit is een gewichtsafname van maar liefst 35%.” Maas: “Een inkoper kijkt alleen naar de prijs. Bij een beetje bouwproject heb je 1200 ton aan damwanden nodig. Als een vierkante meter geen 122 euro maar 80 euro kost, bespaar je bij zo’n gewicht vierhonderdduizend euro. Er is altijd wel een bedrijf te vinden dat zegt dat het op die manier kan. Het kán ook, maar de risico’s worden dan wel steeds groter.” Van Halteren: “Er zit een grens aan wat mogelijk is. Daarom moeten we als damwandheiers samen met de fabrieken rond de tafel gaan zitten.”

over de kwaliteit van damwanden. Verder willen we nadenken en ervaringen uitwisselen over wat er technisch nog verbeterd kan worden. Al deze zaken hebben we op een rijtje gezet.” Dat een contactgroep hard nodig is om een vuist te kunnen maken, illustreert Peter van Halteren met een nijpend voorbeeld. “Fabrieken ontwikkelen steeds nieuwe damwandprofielen en letten daarbij vooral op het gewicht. De damwandplanken worden dunner en breder, waardoor het steeds moeilijker wordt om ze goed de grond in te krijgen. Een plank van tien meter

kun je redelijk goed de grond in krijgen, maar met planken van rond de negentien a twintig meter is dat een ander verhaal. Met zulke lengtes lopen planken sneller uit het slot.” Maas: “En worden krommer.” Van Halteren: “Lichtere profielen zijn goedkoper en dus fijn voor inkopers op bouwprojecten, maar wij tobben ermee om ze goed in de grond te krijgen. En als ze uit het slot lopen en er lekkages ontstaan, worden wij aansprakelijk gesteld. We moeten rond de tafel gaan zitten met fabrieken van damwandplanken.” Maas: “Samen sta je sterker. Als je

60

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

Winstmarges De kwestie van aansprakelijkheid is een tweede onderwerp dat hoog op de agenda staat van de contactgroep. Peter van Halteren: “Wij werken meestal voor hoofdaannemers die schade door verzakkingen, lekkages en het doorheien van kabels altijd bij ons neerleggen. Zelfs als wij er niets aan kunnen doen. De winstmarges zijn al zeer klein op dit moment, maar als je er ook nog claims bij krijgt, heb je geen brood meer op de plank.” Peter Maas legt uit hoe het in de praktijk gaat: “Heien door kabels en leidingen is de grootste schadepost. Het probleem is dat kabels en leidingen vaak niet goed of soms helemaal niet op tekeningen staan. Of op een andere plek liggen dan aangegeven. Of net iets te lang waren, zodat er een lus in ligt.” Van Halteren:


CONTACTGROEP DAMWANDEN NVAF GOEDKOOP IS DUURKOOP IN DE WERELD VAN DAMWANDEN

“Daarom vinden wij het niet vanzelfsprekend dat in dit soort gevallen deze schade automatisch voor onze rekening komt. Natuurlijk, als kabels en leidingen goed op de tekening staan of zichtbaar zijn, is de schade voor ons. Maar als dat niet het geval is dan is er een ander verantwoordelijk. Wij kunnen toch niet constateren dat er iets ligt als het niet of niet goed is aangegeven?” Maas: “Toch zijn we in alle gevallen wettelijk fout, omdat degene die iets kapot maakt, verantwoordelijk is voor de schade. Dat kan toch niet? Wij moeten ons daar tegen indekken. Wij kunnen als heiers onmogelijk op iedere bouwplaats eerst alle leidingen vrij gaan graven.” Trilblokken Een leuker onderwerp voor de contactgroep zijn nieuwe technische ontwikkelingen, zoals nieuwe triltechnieken. Van Halteren: “Vroeger had je langzaam lopende trilblokken met een hoge amplitude, maar nu zijn er trilblokken met een hoge frequentie en een lage amplitude. Het voordeel is dat er minder ongewenste trillingen zijn, wat de kans op trilschade verkleint.” Van Halteren wijst op nog een verbetering: Het Variabel Moment (VM) systeem. Peter Maas legt uit: “Vroeger versterkten bij het opstarten de natuurlijke frequentie van de grond (zo’n 1000 á 1200 toeren per minuut) en de trillingen van de trilblokken elkaar. Die trillingen droegen heel ver. Met de hoogfrequente trilblokken, die meer dan 2000 toeren draaien, was er altijd nog het

probleem dat bij het opstarten en uitzetten op een bepaald moment de frequentie van de grond gepasseerd werd. Dat kon schade veroorzaken. Nu zijn er trilblokken die bij het opstarten ronddraaien zonder dat ze trillen. Ze gaan pas trillen als ze helemaal op toeren zijn.” Door de hoogfrequentie trilblokken inclusief VM is trillingsschade sterk teruggelopen, zegt Maas. “De meeste schade is nu zettingschade. Die ontstaat door een verdichting van de ondergrond, waardoor de grond inklinkt. Daardoor ontstaat onder de fundering ruimte, waardoor de fundering wegzakt. De grond het dichtst bij het trilblok verdicht meer, zodat ze daar meer wegzakt met als gevolg scheuren in de fundering. Als de grond overal gelijkmatig zou zakken, was er geen probleem. De oplossing ligt in trilblokken met een ultrahoge frequentie, tussen 5000 en 6000 toeren, maar de koeling en lagering zijn daarbij problemen die nog opgelost dienen te worden.” Sanering Wat ook nog een probleem is, is de economische crisis. Die is aan de Hoffmann Groep en Sterk niet voorbij gegaan. Van Halteren: “Wij hebben er ontzettend veel last van. Vóór de crisis kwam de helft van ons werk uit de civiele techniek en de andere helft uit de bouw. Doordat de bouw volledig instortte, zijn we zo’n veertig procent van ons werk kwijtgeraakt. We hebben soms noodgedwongen machines stil moeten zetten of weggedaan. Daarnaast hebben we het perso-

61

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

neelsbestand door natuurlijk verloop ingekrompen. Ook zijn we ons meer op de buitenlandse markt gaan richten.” Maas: “Wij hebben geen machines weggedaan, maar ook bij ons is personeel dat met pensioen ging niet vervangen.” Van Halteren ziet het de komende tijd niet snel beter worden. “De marges zijn nog altijd klein en er is binnen onze gehele branche een overcapaciteit aan materiaal. Het gevolg is dat de prijzen laag zijn en alle partijen honger lijden. Er zou een sanering moeten komen.” De contactgroep, die drie keer per jaar bij elkaar komt, kan de economische crisis niet oplossen, maar wel doorgaan met het bespreken van interessante kwesties. Maas: “De laatste keer hebben we het over bodeminjecties gehad, omdat dat steeds vaker voorkomt. In plaats van een bouwput afsluiten met onderwaterbeton kun je dat doen met waterglas. De invloed van het weg te pompen grondwater blijft dan binnen de kuip. Erbuiten gebeurt er niets mee, zodat je geen zettingen aan woningen krijgt of vervuilingen verplaatst. Maar er zitten ook risico’s aan deze bodeminjectie, die onder hoge druk op grote diepte plaatsvindt. Als het fout gaat, zie je niet waar het lekt, wat grote gevolgen kan hebben.” Al met al, genoeg onderwerpen om binnen de nieuwe Contactgroep Damwanden te bespreken. De volgende bijeenkomst staat gepland voor 8 december 2014 en zal gehouden worden bij Sterk Midden Nederland te Eembrugge.


Installation of a monopile foundation for a tidal turbine in Scotland Image 1 - Direction and magnitude of tidal current level with the turbine axis and orientation of the turbine at EMEC (Voith Design Bass Rev. DB 00902, Feb. 2011)

1. Marine energy from tidal currents Interaction of the gravitational forces of the sun and the moon causes water levels of the oceans to rise and fall. Under convenient geomorphologic conditions - when natural canals or narrows have been formed in a particular orientation and the water is not very deep â&#x20AC;&#x201C; the changes in the water levels result in rather substantial currents which can be used to create energy. In areas with a favorable maximum current of over 2.5 m/s, the water depth is approximately 20 to 100 m at low tide. Hotspots have a maximum current of more than 5 m/s. The current changes direction every 6 hours and 12.5 minutes, though often not by 180 degrees, but at times up to 30 degrees offset. The velocity of current available for energy generation constantly fluctuates between 0 m/s and the maximum velocity; the maximum velocity fluctuates with the constellation of the sun and moon, thus generating the spring tides and neap tides in a rhythm of approx. 2 weeks. With the exception of less significant meteorological influences, tidal currents - as opposed to wind and waves â&#x20AC;&#x201C; can be predicted with precision.

Dipl. Ing. Paul Scheller BAUER

Eelco van der Velde BAUER

Images 2 + 3 - Turbine, left with monopile (Image 3: Voith 2010)

Worldwide, the greatest potential for tidal energy from sea currents can be found in the waters around Great Britain, such as in Pentland Firth (at the northern tip of Scotland), around Orkney islands, off the Islay island and between Alderney and the French coast. Considerable resources are also available in Canada - Bay of Fundy in Nova Scotia. Also worth mentioning are the regions of South Korea, off NW Australia, in Patagonia, Alaska and New Zealand. 2. Turbine and foundation structure In early 2010, Bauer was awarded the contract from Voith Hydro Ocean Current Technologies GmbH & Co. KG (Voith) to design and manufacture the foundation structure for the Voith HyTide 1 MW turbine in the test area of the EMEC (European Marine Energy Centre) off the Eday Island in the Orkneys. Based on the anticipated load, a monopile was chosen as the foundation structure. The design of the monopile consists of static

62

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

and dynamic calculations; in particular, the fatigue calculation has been proved critical in the welded joints from the manufacturing process. The design was certified by Germanischer Lloyd (GL), the monopile was approved by GL after the production. The water depth at its lowest level is about 33 m. The turbine axis is located approximately 15 m above the seabed, the rotor diameter is 16 m. The dimensions of the monopile: 2 m outer diameter; wall thickness 65 to 90 mm. The turbine-adapter was welded onto the top. An 11 m deep rock socket was chosen; drill hole diameter was 2.30 m. The seabed is made of Silurian and Carboniferous sedimentary rocks, alternating sandstone and siltstone layers of moderate hardness. The conditions encountered at the place of installation are typical for a tidal turbine site and present a special constructional challenge, especially on account of the extremely strong currents combined with water depth and quality


Summary

Using tidal currents to produce energy is a promising future technology. It is extremely difficult to install foundations for such turbines due to the adverse conditions. It has been shown that - after initial problems with conventional methods - a drilled monopile foundation can be installed

cost-efficiently using an underwater drill rig. It would not have been possible to quickly and successfully implement an idea without the effective cooperation of the BAUER Group mechanical and civil engineering segments.

Image 4 - Original installation concept 2010 with jack-up platform and top drill (Mojo Maritime / BESIX 2010)

of the seabed. Previous attempts to install pile foundations for such turbines were always associated with major difficulties. Although there is a possibility of a gravity foundation – such a foundation might as well be cost efficient for a single prototype - cost calculations clearly show that only a bored pile foundation can be cost efficient for the future production of tidal energy farms with many turbines. 3 Conventional foundation concept 2010 As a concept for the installation, a procedure consisting of various proven components was chosen: a conductor pipe was to be lowered from a jack-up platform secured by a piling-gate onto a drill template positioned on the seabed, whereupon the rock socket with a top drill attached to the conductor pipe was to be drilled. After the dismantling of the drill rig, the monopile should be inserted vertical and in the correct orientation in the borehole and the annulus should be grouted with high-strength grout (refer to Image 4). No jack-up platform has been approved as standard for such strong currents. When an available jack-up platform was found - “Pauline” from BESIX SA – an expert opinion had to confirm its suitability for the existing conditions. Furthermore, it also had to obtain the approval of the classification society and the insurance expert. The stability of the chosen jack-up platform was not warranted for all wave heights, making it necessary to determine thresholds for various operations; for especially unfavorable weather forecasts it would have been necessary to cease the operations and transport the jackup platform to a safe harbour. Generally, however, the clearance was given. Finally in July 2010 at the port of Kirkwall the entire equipment with drill rig, mixing plant, monopile and grout was loaded onto the jackup platform “Pauline”. Between July 23 and August 17 a total of five attempts were made to set up the jack-up platform at the installation site. While attempts no. 1, no. 3 and no. 4 were aborted due to various reasons - unexpectedly deep water, torn tow ropes and unsuitable ground for positioning of the feet - attempt no. 2 and especially attempt no. 5 saw severe oscillations of the platform in the elevated position, so that it

63

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special


Image 5 - Vortex street in the flow around a cylindrical body

Image 6 - BAUER Seabed Drill BSD 3000 (OCAS, 2010)

Image 7 - Safety factor for the stability of the drill rig during a current of 3.65 m/s depending on wave height and length (Mojo Maritime 2011)

was necessary to prepare for evacuation. Therefore, these attempts too were aborted. The subsequent search for causes revealed the likely diagnosis fairly quickly: vortex induced vibrations at the feet of the jack-up platform causes oscillations when the currents’ velocity is between 1.75 m/s and 3.0 m/s. The stability of the platform was thus jeopardized; furthermore, organized operations under the movements were inconceivable. The jack-up platform “Pauline” was consequently demobilized. It was further examined whether a twice as large jack-up platform would prove to be stable enough - the “Goliath” of Geosea AS would have been available - however, three independent assessments showed, that although the vibrations occurred only with currents faster than 2.25 m/s, in principle, the same problem would arise. After fundamental deliberations, plans to toughen up a jack-up platform, for instance with disturbing fairings or fins for use on site, were rejected. 4. New foundation concept with underwater drill rig Starting from October 2010, alternative manufacture concepts were examined together with Voith - gravity foundation, operating from a floating moored barge or an underwater drill rig.

As a forward-looking solution it was decided to develop an underwater drill rig that would be operated from a vessel. An interdisciplinary work group of mechanical engineers from BAUER Maschinen GmbH and civil engineers from BAUER Spezialtiefbau GmbH was formed and because of extreme shortness of time - the project was to be completed by July 2011 - took up the work immediately. The actual drill rig consists of three main components (refer to image 7): 1. The drill template with legs including leveling system and weight plates and the centerpiece with casing clamp and oscillator 2. The conductor pipe with drilling shoe and internal brackets and plates to support the drill unit 3. The actual drill unit with a rotary drive, the climbing mechanism, drill pipe, heavyweights and roller bit - drill bit The following additional components were also utilized for operating the drill rig: 4. The umbilicals for supplying the template, drilling unit and monopile with hydraulics, air, grout, electricity and electrical signals 5. The umbilical handling system with quick release mechanism and mooring winches

64

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

6. The operator’s cab with hydraulic power unit and compressors 7. The deck storage frame for conductor pipe and drill unit Drilling method is a conventional rotary drill with a full face roller-bit with weights. The drill spoil is transported to the top by the air-lift technique - the air lifting pipe ends shortly above the drill rig. All the main functions can be monitored through cameras. The stability of the drill rig and the strain on the umbilicals were analyzed by various engineering bureaus and institutes. In particular, the strain on the drill rig caused by currents and waves leads to complex regulations for the permissible boundary values for safe operation of the rig (e.g. refer to image 8). The umbilical handling system has to compensate for the unavoidable movements of the vessel up to approx. 20 m in all directions and it must also ensure that in case of a complete loss of position the umbilicals will be detached safely and all hoses will be closed shut. All components of the drill rig - except the umbilical handling system and deck storage frame - were planned, constructed and tested by Bauer in Schrobenhausen. 5. Project execution Apart from constructing and assembling the


INSTALLATION OF A MONOPILE FOUNDATION FOR A TIDAL TURBINE IN SCOTLAND

Image 8 - Vessel North Sea Giant in Port of Scrabster ready for departure

Image 9 + 10 - Drilling equipment is recovered onto the deck (left), Adapter on the monopile tip (right)

drill unit, also crucial for the success of the project was the choice of an appropriate and available working vessel. After extensive market research, negotiations took place with the owners of the North Sea Giant, which was superior to any other vessel due to its propulsion system (5 Voith-Schneider propellers), the crane capacity (400 tons) and the deck capacity (2900 sq. m). There was experience we could draw on as to how reliable the vessel in question could maintain its position in such currents. It was therefore agreed to test the performance of the vessel on site over 24 hours before signing a binding charter contract. A few incidents took place during that time, and therefore the owner agreed to one of the software upgrades we required. This upgrade would ensure a swifter response to sudden changes in the direction of the currents. Scrabster, at the northern tip of Scotland, was the port of departure. The preparations began there on 1 July 2011 - equipment parts were delivered by ships and trucks, assembled and tested. On 15 July 2011 the North Sea Giant entered the port - all components were loaded and welded onto the deck for the transfer, day and night. In particular, mounting the heavily loaded deck storage frame and the mooring winches created serious concerns because the construc-

tion of the vessel’s deck was not well suited for such loads. On the evening of July 23 the vessel left port, performed the mandatory Dynamic Positioning (DP) tests in the open waters, and set course for Orkney. During the transfer with wind speeds/force 9 and a rolling motion of ± 6° the welding seams were under considerable strain. Upon arrival at the construction site, the wind had calmed down a little - force 7 - and the first action was to launch a buoy which delivered data regarding velocities of currents at different water depths using ADCP Life. Such a source of information is essential because all major lifting processes must be performed during slack water (tide change); therefore it is necessary to have exact knowledge of the prevailing current at that moment. From that moment on, the changes of the tides determined the rhythm of working, sleeping and eating. On the evening of July 24, the drill template was launched; but it was immediately brought back on board due to an electric defect. After the repair - it turned out to be a simple loose contact - on July 25 at 2.00 am, during the next change of tide, the drill template was launched again and brought into horizontal position. After

65

GEOTECHNIEK - Funderingsdag 2014 special

that - again during the tide change - the conductor pipe along with the drill unit was threaded underwater into the drill template and set on ground. All lifting processes were followed and monitored by an underwater robot (ROV). The ROV cannot be controlled in currents faster than 1-1.5 m/s, and must be recovered every time. The actual drilling could finally begin. It was a special moment when the first airlift bubbles broke the surface. In the operator’s cab a lot of different information was being displayed - hydraulic pressure, inclinations, rotation speed, cylinder stroke, temperatures, crowd force on the drill head, drilling rate etc. Operating a drill rig exclusively with the help of these digital displays and camera images was new to our equipment operators, and they had to adjust to the situation. The actual drilling took about 24 hours, during which it was discovered that the rock structure was variable, making it necessary to constantly keep adjusting the drilling load. Various tests and analyses prolonged the actual drill time. The final depth of 11 m was reached in the early hours of July 27. After the drill rig unit was safely stored away in the deck storage frame, the monopile was prepared for installation. The last attachments were assembled hanging on a crane hook, particularly some parts on the adapter on the pile top and the sealing plate at the foot of the pile. On 28 July at around 5:00 am, the monopile was sunk into the water and threaded into the conductor pipe. The adapter on the pile tip settled on the conductor pipe with its rotary arms. The verticality and orientation of the monopile was determined by the built-in gyrocompass. For correct orientation, the monopile was now rotated into the correct position by the casing oscillator. The actual grouting with about 40 tons of special grout took only 50 minutes. Fiberglass cables were attached to the outer side of the monopile to monitor the grout rise. They delivered exact information about the level and hydration behavior of the grout. Due to a malfunction in a hydraulic cutter the adapter for the grout pipes could only be detached in the early hours of 29 July. Subsequently, the drill template and conductor pipe were recovered on to the deck in a single piece and course was set for the port of Invergordon. In the evening of August 1, the North Sea Giant left the port again after all equipment and all welding seams had been removed from board.


3 3

Leden ABEF (Belgische Vereniging Aannemers Funderingswerken) 5.000+ professionals uit de GWW-sector in Nederland en België (waaronder ook prospects als overheden)

Cursussen Geotechniek najaar 2014 Word sponsor of mede-ondersteuner van Geotechniek Eurocode 8: Earthquake Engineering en bereik uw doelgroep effectief! Realisatie bouw en infrastructuur International course updated to recent developments in Groningen and the op slappe bodem NPR 9998 - Including 2 new modules: Geoengineering and Masonry Technieken, zetting, risico’s, contracten, wegen, leidingen, riolering U ontvangt een aantrekkelijk publiciteitspakket 7, 8, 28 en 29 oktober 2014 25 en 26 november 2014 (4 Kenniseenheden Constructeursregister) (3 of Kenniseenheden waarmee u uw organisatie, dienst productConstructeursregister, 10 PDH’s Geotechniek) In cooperation with: Bouwen met Staal en de Betonvereniging In samenwerking met: Beter Bouwen Beter Wonen Cursusleider: Prof.ir. A.C.W.M. Vrouwenvelder (TU Delft/TNO) Cursusleiders: Ir.drs. E. Tromp (Deltares) en kunt profileren d.m.v. publicatie/adverteren. Prijs: € 1.690,00 excl. btw

Stalen funderingsoplossingen

Ontwerp en toepassing van geokunststoffen Havenuitbreiding in de waterbouw

Amazonehaven | Rotterdam Interesse?

14 november 2014 Cursusleider: Ir. W. Voskamp Prijs: € 540,00 excl. btw

Prijs:

ir. P.R.M. Ammerlaan (Fugro GeoServices) € 890,00 excl. btw

Paalfunderingen voor civiele constructies

2, 3 en 9 december 2014 (8 Kenniseenheden Constructeursregister, 17 PDH’s Geotechniek, 17 PDH’s Bouw- en Waterbouwkunde) Cursusleiders: Ir. M. Korff (Deltares/Cambridge University) en ing E. de Jong (Geobest BV) Prijs: € 1.170,00 excl. btw, literatuur: € 270 excl. btw

Bel +31 (0)10 425 65 44 of mail naar

The Hydraulic Fill Manual Complete en innovatieve oplossingen voor keerwanden, bouwputten, info@uitgeverijeducom.nl Bemalingen bij bouwprojecten International Course brughoofden, ondergrondse parkeergarages, kademuren, dijkversterkingen…

20 and 21 November 2014 Faalkostenreductie en kwaliteitsverbetering met een gesloten bemalingsketen Tientallen jarenen van ervaring in de wereld van stalen damwanden, inclusief (10 PDH’s BouwWaterbouwkunde) 11 en 12 december 2014 (10 PDH’s Geotechniek) ontwerp en installatie. Intechnische cooperation assistentie with: CEDA, bij IADC, SBRCURnet In samenwerking met: SIKB Course leader: Ir. J. van ‘t Hoff (Van ‘t Hoff Consultancy) Cursusleider: Ing. V. Lubbers (Fugro) Uitgeverij Price: € 995,00 excl. VAT Prijs: € 890,00 excl. btw Marketing T +31 88 0083 700    I    projects.europe@arcelormittal.com    I  www.arcelormittal.com/projects/europe

en wij nemen contact met u op om de diverse mogelijkheden te bespreken.

www.pao.tudelft.nl

Stichting PostAcademisch Onderwijs

Uitgeverij Educom BV

Postbus 5048 Drukwerk 015 278 46 18 2600 GA Delft Investeringen info@pao.tudelft.nl

Internet

www.uitgeverijeducom.nl advertentie_geotechniek_4_2014.indd 1

BAM Infraconsult bv | Postbus 268 | 2800 AG Gouda | Tel. (0182) 59 05 10 | info@baminfraconsult.nl | www.baminfraconsult.nl

30-6-2014 14:58:24

BAM Infraconsult is ruim 30 jaar actief in het ontwerp, project management en uitvoering van projecten op het gebied van infrastructureel ontwerp, kusten maritieme waterbouw. Vanuit onze vestigingen in Gouda, Amsterdam, Apeldoorn , Breda, Culemborg, Den Haag, Hardinxveld-Giessendam, Ravenstein, Utrecht, Zuidbroek, Dubai, Singapore, Jakarta en Perth werken wij aan projecten in binnen- en buitenland, veelal in opdracht van de sector Infra van Koninklijke BAM Groep nv, BAM International en externe opdrachtgevers. De onzekerheden die de ondergrond met zich meebrengt, creëren naast risico’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.

www.baminfraconsult.nl

Advertentie Geotechniek. nummer 2.indd 1

23-6-2014 9:27:29


ALS JE KIEST VOOR HET FUNDERINGSVAK GAAT ER EEN HELE WERELD VOOR JE OPEN.

omdat je wilt bouwen aan Nederland. En juist daarom zit je liever niet te wachten op alleen

Als je kiest voor een baan in de infra of bouw kies je voor veelzijdigheid. Je kiest ook hiervoor

Stap daarom nu in de wereld die Funderingstechniek heet. www.funderingsbedrijf.nl

maar theoretisch onderwijs. Je wilt meebouwen aan gebouwen, havens, bruggen en tunnels.


Duurzamer leven in de delta begint bij Deltares Deltares is het onafhankelijke kennisinstituut voor

Deltares biedt:

water, ondergrond en infrastructuur. Wij richten

• actuele kennis en onderzoek over veilig leven in

ons op het duurzamer en veiliger makenvan het leven in stedelijk gebied. Voortdurend verdiepen en vernieuwen we onze kennis. Nationaal en

delta’s, kust- en riviergebieden • praktische, duurzame adviezen voor overheden en

bedrijven

internationaal hebben vele overheden en bedrijven

• onderbouwing van strategische besluiten

de weg naar ons al gevonden. Samen zoeken wij naar

• meer dan 800 specialisten op het gebied van water,

praktische, duurzame en innovatieve oplossingen. Zo maken we het leven in deltagebieden elke dag weer een stuk veiliger. Voor nu en straks.

www.deltares.nl | info@deltares.nl | +31 88 335 72 00

ondergrond en infrastructuur • een netwerk in meer dan 80 landen

Geotechniek december 2014 - Funderingsdag Special  

Onafhankelijk vakblad voor het geotechnische werkveld - Funderings special

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you