Page 1

JAARGANG 21 NUMMER 1 JANUARI 2017 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

GEOTECHNISCH DRAAGVERMOGEN VOOR FUNDERINGSMACHINES “BEGAANBAARHEID VAN BOUWTERREINEN – GEOTECHNISCHE DRAAGKRACHT VOOR FUNDERINGSMACHINES”

HANDBOEK SOILMIX-WANDEN: EENDUIDIGE REGELS VOOR EEN BETROUWBAAR ONTWERP INWENDIG GEHEIDE STALEN BUISPALEN: EEN CONSTRUCTIEVE BESCHOUWING VAN DE VOETZONE


OP ZOEK NAAR AFWISSELING EN TECHNISCHE UITDAGINGEN?

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

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

Ad_JOIN_TEAM_FUGRO_210x148.indd 1

21-06-16 15:29

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


Van de redactie Beste lezers, Voor u ligt de 1e editie van ons mooie vakblad van jaargang 2017. Allereerst nog de beste wensen en dat er maar veel mooie en uitdagende projecten op uw pad mogen komen dit jaar. Voor degenen die mij nog niet kennen, mijn naam is Ad Verweij en ik ben sinds medio 2016 lid van de redactie van de Geotechniek. Ik vervang hiermee Otto Heeres, mijn collega bij Arcadis; wij danken hem voor zijn jarenlange inzet voor ons blad. Daarnaast nog meer ontwikkelingen in de samenstelling van de redactie. Thomas Bles (Deltares) heeft het stokje van Vera van Beek overgenomen en zal de rol van voorzitter op zich gaan nemen. Hij zal zich ongetwijfeld in een volgende editie nader voorstellen. Via omzwervingen langs o.a. Fugro en Deltares ben ik inmiddels meer dan 15 jaar als geotechneut werkzaam. Momenteel werk ik sinds 2 jaar bij Arcadis aan uiteenlopende projecten, van de aanleg van een dubbele geboorde wegtunnel onder het Suezkanaal in Egypte en kademuren in de Rotterdamse haven tot de aardbevingsproblematiek voor het project Bouwkundig Versterken Groningen. Gedurende mijn loopbaan heb ik ons mooie vakblad altijd met veel plezier gelezen en de daardoor de ontwikkelingen in de Nederlandse geo- en funderingstechniek op de voet kunnen volgen. Wat het een eer maakt om in de redactie van de Geotechniek zitting te nemen kan ik als volgt verwoorden. De Geotechniek is een fantastisch podium voor en door vakbroeders, maar ook voor constructeurs en opdrachtgevers. In de afgelopen decennia zijn we van ondergrondse specialisten opgeklommen tot hoeders van de waterveiligheid van Nederland en cruciale adviseurs voor het terugdringen van faalkosten in de bouw en het optimaliseren van het ontwerp van constructies in en op de grond. Initiatieven als Delft Cluster en GeoImpuls hebben daar aan bijgedragen. Zowel bij de aannemers, de ontwerpers, de on-

derzoekers als de overheden heeft de inventiviteit en creativiteit van de geotechnicus een steeds belangrijkere rol; niet zelden wordt een tender gewonnen door een slimme oplossing in de ondergrond. Al met al reden om trots te zijn op ons vakgebied en het bijbehorende visitekaartje, De Geotechniek. De komende jaren liggen er een hoop uitdagingen voor ons, van slim bovenen ondergronds bouwen in dichtbevolkt gebied, aardbevingsbestendig bouwen en versterken in Groningen tot aanpassingen van waterkeringen met niet zelden een beperkt beschikbare ruimte. Met de toenemende rekenkracht van onze ontwerpmodellen kunnen we tegenwoordig tot ver achter de komma vervormingen en krachten uitrekenen; het blijft echter cruciaal om in het ontwerp de invloed van uitvoering te beschouwen en daarnaast na te denken over de invloed op de omgeving. Een regelmatig bezoek aan uw project, feeling krijgen met grond en inzet van monitoring zijn daarbij cruciaal; alleen in het veld is te zien hoe de door u ontworpen constructies worden uitgevoerd en hoe deze interacteren met de omringende grond en omgeving. In deze editie vindt u een aantal interessante artikelen die goed aansluiten bij voornoemde stelling. Zo is de CUR publicatie Soilmixwanden tot stand gekomen in samenwerking met onze Belgische collega’s. Er zijn veel veld- en laboratoriumproeven gedaan die eraan hebben bijgedragen om dit type constructies goed te kunnen ontwerpen, gecontroleerd te kunnen uitvoeren en de kwaliteit van het eindproduct te kunnen monitoren. Wij wensen u alvast veel leesplezier! Namens de redactie en uitgever, Ad Verweij

Expertgroep Grondmechanica en Funderingstechniek Vanaf nu zal twee maal per jaar een rubriek “ie-net” het water?” verschijnen. “Geld Met dezeinrubriek willen we succesvolle de activiteiten Geotechniekdag in Antwerpen! van de Belgische Expertgroep Grondmechanica en Funderingstechniek van ie-net (voorheen Technologisch Instituut-KVIV) onder de aandacht brengen. Op 9 mei wordt een studiedag “RotsmechaGeotechniek De Geotechniekdag van 17 rots november, een gezamenlijke vanen Jongerenforum nica” georganiseerd, waarbij als mogelijke struikelblok organisatie in het ontwerp de uitvoering In het voorjaar de Expertgroep en Funderingstechniek ie-netbij ensaneringen”, bekeken wordt. InGrondmechanica juni start een cursus “Grondmechanische van aspecten be- hernemen we het succesvolle Jongerenforum Geotechniek 2015. Dit Jongerenforum biedt een uitstekende gelegenheid de afdeling Geotechniek KIVI, was een schot in de roos. staande uit 3voor modules, met aandacht voor grondwaterverlagingen, stabiliteit vanvan uitgrajonge geotechnici (≤ 35 jaar) om hun ervaringen te delen en te Het thema “Renovatie en herstellingen van waterbouwkundige infra- voorprincipes vingen en zettingen. De cursus geeft een overzicht van de grondmechanische netwerken met collega’s uit het geotechnische vakgebied. Professional waarmee ontwerper en de uitvoerder vanAntwerpen. saneringenHet onvermijdelijk moeten structuur”delokte 110 geïnteresseerden naar feit dat zowelrekening youngsters komen er hun project voorstellen in de categorieën ontwerp houden. Ookals de Vlaanderen milieuhygiënische aspecten komenpatrimonium kort aan bod. In waterseptember starten we Nederland over een uitgebreid van of uitvoering. opnieuw met deinfrastructuur Gevorderdencursus Grondmechanica, cursus eeuw van 7 of modules, waarbij bouwkundige beschikken, daterend vaneen de vorige dieper ingegaan anomalieën, gespecialiseerd grondonderzoek, ontvroeger, is daarwordt zeker op nietgeologische vreemd aan. werp vanstudiedag diepe en werd ondiepe stabiliteit van taluds en ontwerp vanGevorderden beschoeiin- cursus Grondmechanica Op de eenfunderingen, boeiend overzicht gegeven van interessante gen en grondankers. cursus Grondprojecten van renovatie/herstelling en herbouw van waterbouwkundige In het najaar start In naar deze goede eerstegewoonte editie vandedeGevorderden “ie-net”-rubriek blikken we verder borduurt opgedane vierde kennis vorig van de Basiseven terug. op De de Expertgroep jaar haar infrastructuur. De klemtoon lag logischerwijze op renovatietechnieken mechanica die ook aan de laatste lessen van de toe is). Naast aanbestaan. Het werd eencyclus geslaagde avond ! Tijdens voor verschillende typen kaaimuren, met aandacht voor lessons learned. cursus (die nu 60-jarig anomalieën, speciale een academische zitting werd 60onderzoeksmethoden jaar Grondmechanicaen en Verhalen over wandelende kaaimuren en dansende caissons konden het dacht voor geologische funderingsontwerpen, van taluds en ontwerp en de rol van de Expertgroepstabiliteit hierin overschouwd (Monika De van Vos, publiek zichtbaar boeien. De conclusie van alle aanwezigenFunderingstechniek (Vlamingen monitoring, Voorzitter de Expertgroep), deook vraag gesteld van hoe eindige goed geotechniek gefundeerdinisdein keermurenwerd wordt het gebruik elementen methoden en Nederlanders) was eenduidig: Vlaanderen (Jan Maertens, toegelicht. Voormalig Voorzitter Expertgroep en Jan Maertens BVBA), geotechniek afwezigen hadden ongelijk! werd de aandacht gevestigd op het belang van de grondmechanica in de risicobeheersing © ir. Alex Vandemeulebroecke DIMCO | DEME (Luc van projecten Maertens, Geotechnisch Raadgever Besix) en werd besloten met “Soil Oosterweelproject in Antwerpen Infra Marine Contractors Mechanics : basis forhet creating landtoe fororganiseren the future’ (Alain Executive die Officer Naar jaareinde we alsBernard, afsluiter Chief een studiedag de DEME Group). Nadien was er volop gelegenheid totuitdagingen bijpraten met dehet collega’s tijdens een civieltechnische en geotechnische van OosterweelproOok voor 2017 heeft onze smakelijk expertgroep walking ! jectdinner in Antwerpen in kaart brengt. een boeiend programma in de steigers staan. Wenst u meer informatie over de activiteiten van de Expertgroep Grondmechanica en Funderingstechniek ? Blader naar de agenda achteraan in dit tijdschrift of contacteer Christine Mortelmans: 260 08expertgroep 63 • christine.mortelmans@ie-net.be • www.ie-net.be Wens je meer info over de activiteitentel. van+32 de3ie-net Grondmechanica & Funderingstechniek?

www.ie-net.be – Christine Mortelmans – tel ++32 3 260 08 63 – christine.mortelmans@ie-net.be


Sub-sponsors Executive Gold Member Sub-sponsors

Members

Gold Members

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

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

Sub-sponsors

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

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

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

ng Geotechniek

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

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

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

RH.J. endementsweg 15 Nederhorststraat 1 Veilingweg 2 - NL - 5301 KM Zaltbommel 3641 echt 2801 SK SC Mijdr Gouda Tel. 0031 (0)418 - 57 84 03 Tel. el 0031 297 23 11 Korenmolenlaan 2 ed0031 er(0) lan29 d (0)BV 182 595005 10 el. (0 Philipssite 5, bus 15 / Ubicent erNederhorststraat 1URETEK TNe H.J. w.bauernl.nl 3447 GGB W oerden Zuiveringweg 93, 8243 PE Lelystad ww ww w.baminfrac onsult.nl -3001 Leuven 2801 SC Gouda ade 179 Tel. 0031 (0)348 5260 54 Vier Te el. 0031 (0)320 - 256 218 linghstraat 17 Tel. 0032 16-43 60 77 Tel. 0031 (0)182 59 05 10 erdamwww.volkerinfradesign.nl etek.nl 4251 LC Werkendam www.urre www..dy .d widag-syyst s ems.com www.baminfraconsult.nl 0 489 45 30 Te el. 0031 (0) 183 40 13 11 m.nl www.terracon.nl

Veilingweg 2 - NL - 5301 KM Zaltbommel Tel. 0031 (0)418 - 57 84 03 Kleidijk 35 site 5, bus 15 / Ubicenter Philips 3161 EK Rhoon B -3001 Leuven Huesker Synthetic BV- 503 02 00 Tel. 0031 T (0)10 el. 0032 16 60 77 60 Het Schild 39 V4 www.mosgeo.c om PC www14, ..dy .d widag-sy yst s Maastric ems.com ht Klipper weg 6222 5275 EB Den Dungen Tel. 0031 (0)43 - 352 76 09 Tel. 0031 (0)88 594 00 50 www.huesk ke er.com www.huesker.nl

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

Ballast Nedam Engineering Gemeenschappenlaan 100 Ringwade 51, 3439 LM Nieuwegein B-1200 Brussel Postbus 1555, 3430 BN Nieuwegein Tel. 0032 2 402 62 11 Tel. 0031 (0)30 - 285 40 00 www.besix.be www..ballast-nedam.nl

Silver Members 4

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

nveen 3 - 63 13 55 nberg.com

4

G EOT ECHN I EK – Januari 2016

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

4

Klipperweg 14, Tel. 0031 ( www.h

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

Silver Plus Members

Philipssite 5 Veilingweg 2 - NLVeilingweg - 5301 KM 2Zaltbommel Boussinesqweg 1, 2629 HV Delft 5301 KM Zaltbommel bus 15 / Ubicenter Tel. 0031 (0)418 - 57 84 03 4 8273 Tel.Leuven 0031IJzer (0)88weg - 335 Kleidijk 35 Nederland B-3001 Philipssite 5, bus 15 / Ubicenter 8445 PK Heerenveen w .deltar . r es.nl e w w 3161 EK Rhoon Tel. Leuv 0031en (0)418 57 84 03 Tel. 0032 16 60 770031 60 (0)513 - 63 13 55 B -3001 Tel. BV Tel. 0031 T (0)10 - 503 el. 0032 1602 6000 77 60 www.apvandenberg.com 43 PE Lel y stad www.dywidag-systems.com weg 14, 6222 PC Maastricht www.mosgeo.c om yst www..dy .d widag-sy s Klipper ems.com 218 Tel. 0031 (0)43 - 352 76 09 www.huesk ke er.com

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

GEOTECHNIEK - Januari 2017

GEOT ECH NIE K – Januari 2016

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

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


Members Mede-ondersteuners Mede-ondersteuners

Silver Members 11 Cofra BV SBRCURnet

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

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

JAARGANG 21 NUMMER 1 JANUARI 2017 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

GEOTECHNISCH DRAAGVERMOGEN VOOR FUNDERINGSMACHINES “BEGAANBAARHEID VAN BOUWTERREINEN – GEOTECHNISCHE DRAAGKRACHT VOOR FUNDERINGSMACHINES”

HANDBOEK SOILMIX-WANDEN - EENDUIDIGE REGELS VOOR EEN BETROUWBAAR ONTWERP INWENDIG GEHEIDE STALEN BUISPALEN EEN CONSTRUCTIEVE BESCHOUWING VAN DE

Lankelma Geotechniek PAOTM Zuid BV

Lameire Geomil Equipment BV Funderingstechniek NV

Va an ‘t Hek Gro oep BAUER Funderingstechniek

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

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

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

Colofon

GEOTECHNIEK GE OTECHNIEK JAARGANG J AARGANG 20 – N NUMMER UMMER 1 Januari 2016 GEOTECHNIEK GE OTECHNIEK JAARGANG J AAR GANG 20 –N NUMMER UMMER 1 Geotechniek is21 een informatief/promotioneel Januari 2017 2016vaktijdschrift dat beoogtkennis en ervaring onafhankelijk uit te wisselen, inzichtte bevorderen en belangstelling Geotechniek is een eeninformatief/promotioneel informatief/promotioneel onafhankelijk voor het gehele geotechnische te kweken. onafhankelijk vaktijdschrift datvakgebied beoogtkennis vaktijdschrift dat beoogtkennis en ervaring uitenteervaring wisselen, inzicht uit te wisselen, inzichtte bevorderen en belangstelling teobevorderen en Carolinabrug belangstelling het gehele geotechnische foto Paul Bakker © C ver: Fundering invoor Suriname, voor het gehele geotechnische vakgebied te kweken. vakgebied te kweken.

VOETZONE

Cover: Fundering Carolinabrug in Suriname, foto Paul Bakker © Redactieraad Uitgever/bladmanager Uitg Uitgever/bladmanager ever/bladmanager Redactieraad Redactie raad Heeres, dr. ir. O.M. Coverfoto: Jonker, ing.mw. A. Ir. I. Alboom, ir. Uitgeverij Educom BV ir. G. G. van van Uitgeverij Educom BV Hergarden, Inwendig geheide stalen Lengkeek, ir. Bles, ir. T.J. R.P.H. Diederiks Beek, mw. ir. V. van R.P.H. Diederiks Jonker, ing. A.A. Uitg Uitgever/bladmanager ever/bladmanager Redactieraad Redactie raad Ir. D. Heeres, dr.ing. ir. O.M. buispalen: Rooduijn, Bouwmeester, Ir. D. Lengkeek, ir. A.M.P. Alboom,ir. ir.M. G.van vanden Uitg everij Educom BV Hergarden, mw. Ir. I. Redactie Een constructieve Smienk, ing. E. Broeck, Redactie Brassinga, ing. H.E. Rooduijn, M.P. Beek, mw. ir. V. van R. P.H.ir.Diederiks Jonker, ing. A. beschouwing van de Spierenburg, dr. ir. S. Dalen, ir. J.H. van Bles, T.J. Beek, mw. ir. V. van Broeck, ir. M. van den Schippers, ing. R.J. Bouwmeester, Ir. D. Lengkeek, ir. A. Storteboom, O. Deen, dr. J.K. van Broeck, ir. M. van den voetzone Brassinga, ing. H.E. Brouwer, ir. J.W.R. Smienk, ing. E. Redactie Brassinga,R.P.H. ing. H.E. Rooduijn, M.P. Vos, mw. ing. ir. M. Diederiks, Diederiks, R.P.H. Broeck, ir. M. van den Dalen, ir. J.H. van Spierenburg, dr.de ir. S. Beek, mw. ir. V. van Broeck, ir. M.P.van den Schippers, ing. R.J. Velde, ing. E. Duijnen, ing. van Hergarden, mw. Ir. I. Diederiks, R.P.H. Deen, dr. J.K. van Storteboom, O.van der Brassinga, ing. H.E. Brouwer, J.W.R. Smienk, ing.A.E. Verweij, Graaf, ing.ir. H.C. van de Lengkeek, Heeres, dr. ir. ir.A. O.M. Diederiks, R.P.H. Vos, mw. ir. ir. M. de Broeck, ir. M. van den Dalen, ir. J.H. van Spierenburg, dr. Zandbergen, ing.ir. D.S. Gunnink, Drs. J. Meireman, ir. P. Hergarden, mw. Ir. I. Duijnen, ing. P. van Velde, ing. E. van der Diederiks, R.P.H. Deen, dr. J.K. van Storteboom, O. Hergarden, mw. Ir. I. Verweij, ir. A. Lengkeek, ir. A. Graaf, ing. H.C. van de Heeres, dr. ir. O.M. Diederiks, R.P.H. Vos, mw. ir. M. de Zandbergen, Meireman, ir.ing. P. D. Gunnink, Drs. J. Hergarden, mw. Ir. I. Duijnen, ing. P. van Velde, ing. E. van der Lengkeek, ir. A. Graaf, ing. H.C. van de ir.m P. D Distributie istriibutie van van a G Geotechniek eotechniek iin n BelgiëMeireman, wo wordt rd dt m mede ede mogelijk ogelijk ge gemaakt maaGunnink, kt doo door: r: Drs. J. ABEF A ABEFvzw vzw SMARTGEOTHERM Belgische Vereniging Info : WTCB, ir. Luc François Belgische Vereniging Vereniging Aannemers Lombardstraat 42, 1000 Brussel werken A annemersFunderingswerken Funderings u Aannemers Funderingswerken ABEF A ABEFvzw vzw SMARTGEOTHERM Cuypersstraat Tel. +32 11 22 50 65 LPriester ombardst raat 34-42 3 Lombardstraat Belgische Vereniging Info : WTCB, Belgische Vereniging Vereniging ir. Luc François 1040Bru Brussel info @bbri.be 1000 ssel Brussel Aannemers Funderingswerken Lombardstraat 42, 1000 Brussel werken A annemers Funderings u Aannemers Funderingswerken Secretariaat: www.smartgeotherm.be ww w.ab . ef..be www.abef.be Cuypersstraat 3 Tel. +32 11 22 50 65 LPriester omba r dst r a a t 34-42 Lombardstraat erwin.dupont@telenet.be 1040Bru Brussel info@bbri.be 1000 ssel Brussel Secretariaat: www.smartgeotherm.be 5 ww w .ab . e f..be www.abef.be GEOTECHNIEK Januari 2017 GEOT ECH NIE K – Januari 2016 5

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

erwin.dupont@telenet.be

Colofon

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

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

Leze rsservice Lezersservice Lezersservice Adresmutaties doorgeven via Adresmutaties doorgeven info@uitgeverijedu com.nl via Leze rsservice Lezersservice info@uitgeverijeducom.nl Adresmutaties doorgeven via © Copyright infoev uitg ecvom erijedu @ Uitg erij Edu BV com.nl © Copyrights Januari 2016 Uitgeverij Educom Niets uit deze uitgave mag © Copyright Januari 2017 worden ge reprcodu eerd met Uitg everij Edu omcBV Niets uit deze uitgave mag welke methode dan ook, zonder Januari 2016 schriftuit elij ke toe stemming van de Niets deze uitga ve mag worden gereproduceerd met uitg evemethode r.ge ©rep ISSN 1386 w orden rodu cee r-d2758 met welke dan ook, zonder welke methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de schriftelijke toestemming van de uitgever. uitgever. © © ISSN ISSN 1386 1386 -- 2758 2758

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


creating tools that move your business

technologie voor dijkonderzoek The CPT Hoogstaande factory Sondeerbuizenschroever: gemakkelijk, snel en Al ruim 42 jaar is A.P. van den Berg de innovatieve en betrouwbare partner als het gaat om bodemonderzoekapparatuur voor een slappe bodem. A.P. vanBijden Berg loopt voorop in het ontwikkelen en wereldwijd verantwoord geotechnisch dijkonderzoek in Nederland krijgt u te maken met de ergonomisch eisen die Deltares in opdracht vermarkten van nieuwe geavanceerde sondeeren monstersteeksystemen die uitblinken in betrouwbaarheid van Rijkswaterstaat in het “Protocol sonderen voor Su-bepaling” heeft vastgelegd. en gebruiksgemak. Van verscheidene landsondeersystemen tot multifunctioneel apparatuur voor het gebruik A.P. Berg heeft hiervoor tweetot conussen ontwikkeld: op zee tot waterdieptes van wel 4000 meter envan van den uitgebreide servicepakketten digitale meetsystemen + waarmee de bodemgegevens via een kabel•ofde optische lichtsignalen worden behoren 1 conus, conform de eisen getransporteerd, van het protocolze met puntweerstand, waterspanning en kleef. allemaal tot het leveringspakket van A.P. van dendijkconus, Berg. • de met ɑ-factor = 1 voor meting van alleen de puntweerstand. Met deze conus krijgt u de hoogst mogelijkevan nauwkeurigheid in de bepaling van van Su. Veel aandacht wordt geschonken aan de arbeidsomstandigheden de sondeermeester. Zo heeft A.P. den Berg de sondeerbuizenschroever ontwikkeld, die in ieder sondeerapparaat kan worden geïntegreerd. Onze digitale Icone data acquisitietechnologie ligt aan de basis van deze innovaties en wordt al tien Met de buizenschroever wordt het op- en afschroeven van de sondeerstreng efficiënter uitgevoerd. De jaar succesvol toegepast. Uitsluitend met een digitale conus kunt u in de praktijk voldoen aan de buizenschroever komt het meest tot zijn recht in combinatie met een draadloos meetsysteem. Het doorrijkalibratie-eisen van het dijkenprotocol. gen van de conuskabel behoort dan tot het verleden. Voor de sondeermeester betekent dit een aanzienlijke vermindering van de fysieke inspanning en het voorkomen van een versnelde slijtage van de gewrichten. Interesse? Neem contact met ons op! Aandacht voor de arbeidsomstandigheden is voor alle betrokkenen van groot belang en is zijn investering dubbel en dwars waard.

A.P. van den Berg Machinefabriek A.P. van den Ingenieursburo b.v. Postbus 68,Berg 8440 AB Heerenveen

Tel.: 0513 631355

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

Postbus 68, 8440 AB Heerenveen

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

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

-GROUP ENVIRONMENT ABO-Group is een geheel van consulting, engineering, testing & monitoring bedrijven, actief op vlak van bodem, milieu, geotechniek, energie en afval, en dit zowel in haar drie thuislanden België, Nederland en Frankrijk, als op de internationale markt.

3-11-2016 11:54:45

Heeft u uw vrijwillige bijdrage in de portikosten al voldaan?

GEOTECHNISCHE DIVISIE NEDERLAND

GEOTECHNIEK NEDERLAND

U

PO W

ER

ED

BY

AB O

-G RO

GEOMET

NL95 ABNA 0426 4761 31 t.n.v. Uitgeverij Educom, Rotterdam.

P

FUNDERINGSADVIES · BODEMONDERZOEK · MONITORING · INJECTIES BOUWPUTADVIES · BEMALINGEN · MONITORING · SONDERINGEN BORINGEN EN PEILBUIZEN · BOMDETECTIE · ARCHEOLOGIE · MILIEU

Stelt u prijs op de ontvangst van het vakblad Geotechniek/Geokunst, maak dan EUR 22,50 over op IBAN:

UW GEOTECHNISCHE PARTNER

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

Wij zijn u zeer erkentelijk!


Inhoud 3 Van de redactie - 18 The Magic of Geotechnics - 20 Column - 23 SBRCURnet - 28 Afstudeerders

GEOTECHNIEK Onafhankelijk vakblad voor het geotechnische werkveld

8

24

Handboek Soilmix-wanden: eenduidige regels voor een betrouwbaar ontwerp ir. M. Everaars / ing. E. de Jong / ir. B. Snijders

Geotechnisch draagvermogen voor funderingsmachines “Begaanbaarheid van bouwterreinen – Geotechnische draagkracht voor funderingsmachines” J.P. van der Molen

30 Inwendig geheide stalen buispalen: Een constructieve beschouwing van de voetzone ir. J.W.A. Geel

GEOKUNST Onafhankelijk vakblad voor gebruikers van Geokunststoffen

38

44

Prof. dr. Jan Nieuwenhuis geëerd tijdens de EuroGeo6 conferentie Dr. ir. S. van Eekelen / ing. E.A. Kwast

De praktische toepassingen van het gebruik van gps positionering en data bij de installatie van verticale drainage ir. J. Dijkstra

7

GEOTECHNIEK - Januari 2017


Handboek Soilmix-wanden - eenduidige regels voor een betrouwbaar ontwerp

ir. M. Everaars Sweco Nederland B.V.

ing. E. de Jong Geobest B.V.

ir. B. Snijders CRUX Engineering B.V.

Figuur 1 - Deep mixing systemen.

Introductie In de afgelopen 10 jaar is het toepassen van soilmix-wanden als grond- en grondwaterkerende constructie sterk ontwikkeld. In België en Nederland heeft deze techniek een groot marktaandeel verworven en de toepassing van betonnen palenwanden zo goed als volledig verdrongen. Vanwege de grote variatie in kwaliteit (homogeniteit) en sterkte van het gemixte materiaal, is in België in 2009 een groot onderzoek gestart om de betrouwbaarheid en de kwaliteit van soilmix-wanden te vergroten. Dit onderzoek is uitgevoerd door het Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf (WTCB) in samenwerking met de KU Leuven en de Belgische Vereniging van Aannemers Funderingswerken (ABEF). In Nederland is in 2012 een CUR-commissie opgestart met betrekking tot de toepassing van soilmix-technieken waarbij nadrukkelijk aansluiting is gezocht bij de Belgische ontwikkelingen. De gezamenlijke CUR/WTCB-commissie C204 heeft in juni 2016 haar lang verwachte “Handboek Soilmix-wanden” gepresenteerd. Historisch overzicht De mixed-in-place techniek of deep mixing kan in zijn meest eenvoudige vorm worden omschreven als een techniek waarbij de aanwezige ondergrond wordt gemengd met een bindmiddel waardoor een product ontstaat met een specifieke sterkte, stijfheid en doorlatendheid. In de late jaren ’60 is de techniek separaat in Japan en Zweden ontwikkeld, in eerste instantie voornamelijk als techniek voor grondverbeteringen. Het inbrengen en mengen van het bindmid-

del werd in die jaren uitsluitend in kolomvorm uitgevoerd. In Japan werd vooral geexpirimenteerd met de natte methode (mengen met water), waarbij vooral cement als bindmiddel werd gebruikt. In Zweden was meer aandacht voor de droge methode (mengen met lucht) en werd naast cement ook kalk toegepast. In de jaren ’70 kwam naast de techniek met enkele kolommen ook het gebruik van meervoudige kolommen in zwang. In 2003 kwam de cutter soil mixing (CSM) techniek beschikbaar die gezamenlijk door Bauer Machinen en Soletanche Bachy was ontwikkeld. Bij deze techniek wordt de grond gemengd in de vorm van panelen die in elkaar worden gefreesd. Maar de ontwikkeling gaat verder. Het toepassen van hogere injectiedrukken (tot wel 200 Bar) bij de toepassing van de natte methode Tubular

8

GEOTECHNIEK - Januari 2017

Soil Mixing (TSM) maakt dat het verschil met een techniek als jetgrouten (drukken tussen 400 Bar en 500 Bar) kleiner wordt en het toepassingsgebied van MIP-technieken groter (Ganne et al., 2010). Recent hebben in noord Nederland grondwaterkerende MIP-schermen, uitgevoerd met de triple avegaar, CSM of Mixed-in-Trench (trenchmixing) technieken de toepassing van gegraven cementbentoniet wanden (dichtingswanden) en afgezonken folies verdrongen als onderdeel van de bouwmethode voor onderdoorgangen en aquaducten (De Jong et al., 2015 en Gerritsen en Van der Made, 2016). UItvoeringstechnieken De technieken waarmee deep mixing kan worden uitgevoerd kunnen worden geclassificeerd op basis van figuur 1.


Samenvatting

Met het verschijnen van het “Handboek Soilmix-wanden” (SBRCURnet, 2016) is er een uniforme ontwerpmethodiek gegeven voor kerende soilmix-wanden. In dit artikel wordt inzicht gegeven in de evolutie van de soilmix techniek en enkele ontwerpaspecten zoals deze in het handboek zijn benoemd. Hierbij is ervoor gekozen om aandacht te geven aan enkele “opvallende” items uit het handboek. Aansluitend wordt het ontwerpproces op basis van een reeds uitgevoerd project besproken.

Figuur 2 - Triple avegaar.

Figuur 4 - Trenchmixing.

Figuur 3 - Panelenwand CSM.

Voor het realiseren van soilmix-wanden wordt in Nederland in hoofdzaak van een drietal uitvoeringstechnieken gebruik gemaakt, CSM, triple avegaar en trenchmixing (figuur 2 t/m 4). De keuze voor een specifieke techniek hangt af

van de gewenste toepassing, de bodemgesteldheid en niet technische afwegingen. Voor een uitgebreide technische omschrijving van de uitvoerings-technieken wordt verwezen naar het handboek.

delverbruik/samenstelling); • aanwezigheid van chemische stoffen (in verband met trage of juist te snelle uitharding, bereiken gewenste eindsterkte of doorlatendheid).

Vooronderzoek Het soilmix-materiaal is een materiaal met relatief veel spreiding in sterkte en doorlatendheid. Het type en de hoeveelheid bindmiddel en intensiteit van menging zijn belangrijk voor het eindresultaat.

De eerste drie aspecten worden in het algemeen onderzocht met standaard grondonderzoek. De grove zand- en/of grindlagen kunnen, indien noodzakelijk, door middel van mechanische boringen met monstername- en laboratoriumprogramma nader worden onderzocht op eigenschappen als korrelverdeling en korrelvorm.

In geval van soilmix-wanden is speciale aandacht nodig voor: • aanwezigheid van veen- en slappe kleilagen (in verband met maakbaarheid/homogeniteit van de wand); • aanwezigheid van stijve klei-/leemlagen (bijvoorbeeld keileem, Potklei, in verband met maakbaarheid/homogeniteit van de wand); • aanwezigheid van dicht gepakte, grove zandlagen of grindlagen (in verband met bindmid-

9

GEOTECHNIEK - Januari 2017

Vaak is het zinvol om vooraf inzicht te krijgen in de invloed van bepaalde parameters (bindmiddeltype, -gehalte, etc.) op de karakteristieken van het soilmix-materiaal, de optimale receptuur en het inbouwvolume per m3. Deze receptuur wordt afgestemd op de bodem waarin gewerkt gaat worden. Geschiktheidsproeven zijn vooral interessant in het geval er gestreefd


Nuchtere bouwlogica:

Soil-ID is de praktische partner van elke CSM-specialist

Horizontale grondinjecties maken het droog ontgraven van grote en kleine bouwkuipen mogelijk. Soil-ID heeft de van oudsher vertrouwde methode verbeterd door die te koppelen aan de nieuwste computertechnieken. Reken op praktisch vernuft, een schat aan ervaring en korte communicatielijnen. Calculeer kostenvoordelen en tijdwinst in en ervaar zelf: Soil-ID is de logische partner van de CSM-specialist.

www.soilid.nl

De unieke soilmix-wanden van ADUCO Op basis van jarenlange kennis en ervaring heeft onze innovatieve organisatie in eigen beheer de trenchmix methode voor de aanleg van soilmix-wanden verder geoptimaliseerd. Onze speerpunten: korte bouwtijd, lage aanlegkosten, zeer homogeen, wapening optioneel

ADUCO Nederland bv Bezoekadres:  Newtonstraat 5, Ede 

Correspondentieadres:   Postbus 763, 6710 BT, Ede 

Telefoon (0318) 20 94 58 aduco@aduco.nl / www.aduco.nl


HANDBOEK SOILMIX-WANDEN - EENDUIDIGE REGELS VOOR EEN BETROUWBAAR ONTWERP

Figuur 5 - Fragment uit het stroomschema in het handboek soilmix-wanden.

Tabel 1 - Gemiddelde en karakteristieke 28-dagen druksterkten per grondsoort. Type grondsoort

Gemiddelde druksterkte fsm,m

Karakteristieke druksterkte fsm,k

Ruime range

Nauwe range

Ruime range

Nauwe range

Klei

1,5 – 4,0 Mpa

2,0 – 3,0 MPa

0,5 – 2,0 MPa

1,0 – 1,5 MPa

Leem

2,0 – 5,0 Mpa

2,5 – 4,0 MPa

0,75 – 3,0 MPa

1,25 – 2,0 MPa

Zand

4,0 – 16,0 MPa

6,0 – 10,0 MPa

2,0 – 8,0 MPa

3,0 – 5,0 MPa

wordt naar een bijzondere combinatie van eigenschappen zoals een zeer lage doorlatendheid, een minimale of maximale sterkte, of als er componenten in de bodem aanwezig zijn die potentieel invloed hebben op de uithardingstijd en de uiteindelijke sterkte en stijfheid. Naast laboratoriumonderzoek kan een geschiktheidsonderzoek ook bestaan uit het maken en beproeven van kolommen of panelen in-situ. Het uitvoeren van vooronderzoek heeft ook een financieel aspect. Bij gewapende, grondkerende soilmix-wanden is de toe te passen hoeveelheid wapening in hoge mate bepalend voor de kostprijs van de wand. De hoeveelheid toe te passen bindmiddel is daarbij ondergeschikt. Bij niet gewapende, veelal waterremmende wanden kunnen de kosten van het bindmiddel circa 50% bedragen van de totale wand. Een besparing op de hoeveelheid bindmiddel, waarbij toch voldaan wordt aan de gestelde eisen aan de wand, is mogelijk op basis van een gedegen vooronderzoek. Ontwerp grond- en grondwaterkerende wanden Een belangrijk onderdeel van het handboek is het ontwerp en de kwaliteitsbeheersing van soilmix-wanden. De ontwerpmethode geeft de toepassingsgebieden met bijbehorende randvoorwaarden waarbij gerekend mag worden met, zij het een beperkte, samenwerking tus-

sen soilmix-materiaal en wapening. Het ontwerp van de wanden is conform de principes van de Eurocode en gebaseerd op een uitgebreide proefcampagne op werkelijke schaal uitgevoerd door het WTCB (Denies et al., 2015). Voor de veiligheidsfilosofie en rekenmethodiek voor kerende wanden wordt in Nederland CUR166 (2012) gebruikt. In navolging van het stappenplan uit deze CUR166 is in het handboek een stroomschema opgenomen die bij iedere stap een verwijzing geeft naar de betreffende referentiedocumenten en de paragrafen uit het handboek. Een fragment uit dit stroomschema is gegeven in figuur 5. De basiseigenschap van het soilmix-materiaal is de druksterkte. De inschatting van de druksterkte van het soilmix-materiaal kan gemaakt worden op basis van twee in het handboek gegeven ontwerpniveaus. Het te hanteren ontwerpniveau is afhankelijk van de betrouwbaarheidsklasse waarin de wand geplaatst is. Richtwaarden voor de druksterkten voor verschillende grondlagen voor ontwerpniveau 1 zijn gegeven in tabel 1. De keuze voor de waarden van de druksterkte is enerzijds een inschatting van de haalbare waarden en anderzijds een uitvoeringsopgave. Het haalbaarheidsrisico is uiteraard kleiner bij ontwerpen gebaseerd op lage waarden.

11

GEOTECHNIEK - Januari 2017

De overige materiaaleigenschappen (figuur 5) kunnen worden bepaald op basis van correlaties met de druksterkte. In het ontwerp wordt uitgegaan van karakteristieke waarden van de verschillende parameters. Bij de bepaling van de stijfheid van de wand wordt gesteld dat de karakteristieke waarden de elasticiteitsmodulus van het soilmix-materiaal gelijk is aan de gemiddelde waarden. Een belangrijke parameter voor de constructieve toets is de afschuifsterkte tussen soilmix en een (glad) wapeningsprofiel. Hiervoor zijn drie criteria gegeven. De maximale waarde van de afschuifsterkte (fbd = 0,3 MPa) wordt bereikt vanaf een karakteristieke druksterkte van 5 MPa á 6 MPa. Toename van de druksterkte boven deze waarde resulteert niet meer in een toename van de afschuifsterkte en dus momentcapaciteit van het samengestelde profiel (bij toepassing van een glad wapeningprofiel). De gehanteerde rekenmethodiek ter bepaling van de momentcapaciteit is gebaseerd op de plastische methode volgens NEN-EN 1994-11 (2011). Hieruit volgt dat de te hanteren wapeningsprofielen in klasse 1 of 2 volgens het classificatie systeem uit NEN-EN 1993-1-1 (2011) moeten vallen. De buigproeven, uitgevoerd door het WTCB, tonen aan dat zowel het soilmix-materiaal als het staalprofiel plastisch vervormen voordat bezwijken optreedt. Het handboek toont aan dat de momentcapaciteit als functie van druksterkte en wapeningsprofiel ten opzichte van de elastische momentcapaciteit van het wapeningsprofiel met circa 10% toeneemt ten gevolge van het plastisch gedrag en nogmaals met circa 10% á 20% ten gevolge van samenwerking tussen soilmix-materiaal en wapening. Deze samenwerking mag voor bepaalde toepassingsgebeiden in rekening gebracht worden indien er aan de de bijbehorende randvoorwaarden is voldaan.


BOORPALEN TOT DIAMETER 1500 MM

SOILMIXWANDEN TOT 34 M DIEP

CEMENTBENTONIET- en DIEPWANDEN

HEIWERKEN

SOILTECH

Damwanden, zowel trillingsvrij als hoogfrequent aanbrengen of heien Combiwanden, vanop water (ponton) of vanop land Berlinerwanden

PALEN

Secanspalen, diameter 420 tot 880 mm (Gecementeerde) grindkernen

ANKERS

Groutankers, vernagelingen, micropalen Zowel zelfborende ankers als strengenankers

Soetaert nv, Member of Jan De Nul Group Esperantolaan 10A, 8400 Oostende België T +32 59 55 00 00 F +32 59 55 00 11 E info@soiltech.be

www.soiltech.be


HANDBOEK SOILMIX-WANDEN - EENDUIDIGE REGELS VOOR EEN BETROUWBAAR ONTWERP

Tabel 2 - Voorbeeld overzicht basisproefprogramma voor een tijdelijke grondkerende soilmixwand in risicoklasse RC2. Toepassingsgebied en functie

Aantal monsters en proeven

Basisproefprogramma proeven en interpretatie

Tijdelijke grondkerende soilmix-wand

1 per 150 m3 (min. 6 st)

UCS (UCSkar en E), volume gewicht en insluitselanalyse (schatting vol% insluitsels)

Figuur 6 - Overzicht bouwkuip Drents Museum.

noemt ook de eventueel uit te voeren geschiktheidsproeven en geeft aan waar en hoeveel monsters na gereedkomen van de wand genomen moeten worden en moeten worden onderworpen aan controleproeven, waarbij rekening gehouden wordt met functie en risicoklasse van de soilmix-wand (tabel 2). Toepassing rekenmethode handboek In hoeverre het handboek tot een trendbreuk in het ontwerp leidt, is niet goed aan te geven. In Nederland werd het ontwerp van soilmix-wanden op verschillende manieren uitgevoerd en algemene richtwaarden voor de bepaling van de druksterkte ontbraken. Op basis van beschikbare data uit het project Drents Museum in Assen, waar een ondergrondse uitbreiding van het bestaande monumentale pand heeft plaatsgevonden in 2010 – 2011, worden enkele belangrijke ontwerponderdelen globaal beschreven.

Figuur 7- Grondprofiel voor de bepaling van de druksterkte.

Er wordt in dit artikel volstaan met het bespreken van een manier om de elasticiteitsmodulus van de soilmix-wand te bepalen, het toetsen van de boogwerking, de profielbeëindiging en het toetsen van de momentcapaciteit op basis van het interactiediagram, omdat aan deze ontwerpaspecten specifiek aandacht moet worden besteed bij het ontwerp van soilmix-wanden. De contouren van de bouwkuip, met een oppervlakte van ongeveer 2.000 m2, zijn in figuur 6 te zien. De kerende wanden binnen de schadezone van SBR (2010) (Schade aan gebouwen – deel A) zijn uitgevoerd als soilmix-wand. Binnen de bouwkuip is naderhand een definitieve constructie gebouwd. Direct naast de soilmix-wand, op 2 m tot 3 m afstand, zijn de belendingen op staal gefundeerd. De kerende hoogte is ongeveer 7 m, de grondwaterstand bevindt zich op MV -1,7 m en moet met 5,1 m worden verlaagd om de kelder in den droge te kunnen bouwen. De monumentale gebouwen zijn zeer kwetsbaar. Daarom is een maximale horizontale vervorming van 15 mm van de keerwand toegestaan.

Indien de wand een permanente functie heeft gelden er aanvullende randvoorwaarden die betrekking hebben op de minimaal benodigde druksterkte van het soilmix-materiaal, bescherming van de wand tegen klimatologische invloeden (uitdroging en vorst-dooi cycli) en corrosie van het wapeningsprofiel.

Aangezien de ontwerpen worden gebaseerd op een vooraf aangenomen druksterkte van het soilmix-materiaal is kwaliteitsbeheersing en controle van de uitgangspunten van groot belang. In een kwaliteitsplan moeten voor uitvoering bijvoorbeeld de toegestane toleranties worden opgenomen. Het kwaliteitsplan be-

13

GEOTECHNIEK - Januari 2017

De bouwactiviteiten moeten trillingsvrij worden uitgevoerd en het grondprofiel voldoet aan de typische eigenschappen waarin soilmixwanden een zeer goed alternatief zijn voor bijvoorbeeld gedrukte damwanden. De hoge conusweerstand maakt drukken van damwanden nagenoeg onmogelijk. Het grondprofiel is in figuur 7 getoond.


HANDBOEK SOILMIX-WANDEN - EENDUIDIGE REGELS VOOR EEN BETROUWBAAR ONTWERP

Figuur 8 - Bepalen van de maximale horizontale belasting op de wand.

Tabel 3 - Berekening gemiddelde karakteristieke druksterkte. Laagdikte [m]

fsm,k [MPa]

Toplaag zand

1,7

3,0

Zand, matig gepakt

1,3

4,0

Leem, zandig

1,8

1,5

Zand, grindig

8,2

4,0

Klei, overgeconsolideerd

4,0

1,3

gemiddelde

3,0

De karakteristieke waarde van de druksterkte van het soilmix-materiaal kan worden bepaald met de richtwaarden (tabel 1). De elasticiteitsmodulus wordt vervolgens met een correlatie van de druksterkte afgeleid. Er moet rekening gehouden worden met het feit dat de verschillende grondlagen over de hoogte van de soilmixwand variatie geven van de sterkte en de stijfheid van de wand. Bedenk daarbij dat een goede bepaling van de stijfheid belangrijk is. Een te lage stijfheid geeft grotere vervormingen, een hoge stijfheid geeft hogere snedekrachten. Er vindt vrijwel zeker vermenging van de verschillende grondsoorten over de hoogte van de wand plaats. Vermenging van de onderste korrels met de bovenste is daarbij onwaarschijnlijk. Na ultiem mengen wordt een gemiddelde karakteristieke cilinderdruksterkte (fsm;k) van 3,0 MPa behaald (tabel 3). Uit de geometrie en de grondopbouw kan worden ingeschat dat het maximale moment en de maximale uitbuiging optreedt in de laag “zand, grindig” met een fsm van 4,0 MPa. Er zal zeker vermenging plaatsvinden met de laag eronder en erboven. 4,0 MPa zal daardoor moeilijk haalbaar zijn. Een veilig uitgangspunt is dan toch 3,0 MPa.

(fsm;m is de gemiddelde cilinderdruksterkte en wordt benaderd met fsm;k/0,7). Bij een wand met een equivalente dikte van 0,55 m en een stalen profiel HEB 320 met een hart-op-hart afstand van 1,0 m wordt de wandstijfheid, op basis van methode 1 (SBRCURnet, 2016), vervolgens 110.670 kNm2/m’. Bij methode 1 wordt de effectieve buigstijifheid (EI-eff) berekend als het gemiddelde van de ongescheurde stijfheid (EI-1) en de gescheurde stijfheid (EI-2) van het samengestelde profiel. De bepaling van wandsterkte en wandstijfheid is een iteratief proces. De variabelen zijn de eigenschappen van het soilmix-materiaal, de eigenschappen van de staalprofielen en de hart-op-hart afstande van de profielen. Als na het doorlopen van de ontwerpstappen, op basis van CUR166 (2012), de aangenomen sterkte en de stijfheid onvoldoende zijn, of juist zijn overschat, moet de berekening opnieuw worden uitgevoerd met bijgestelde wandeigenschappen. Hierbij speelt dat een stijve wand grotere snedekrachten levert, maar kleinere vervormingen. De resultaten uit D-Sheet Piling of Plaxis, die nodig zijn voor de verdere uitwerking en toet-

Bij de bepaling van de druksterkte van het soilmix-materiaal moet de ontwerper zich bewust zijn van de risico’s van het baseren van het ontwerp op hoge waarden. Hoge waarden kunnen nodig zijn voor voor het behalen van een bepaalde wandstijfheid, maar kunnen voor de uitvoerende partij een grote opgave blijken waarbij het behaalde resultaat moet worden aangetoond. In veel gevallen is het verstandig om in het ontwerp te varieren typen staalprofielen en hart-op-hart afstanden van de profielen.

sing, zijn de snedekrachten, de afstand tussen de momenten nulpunten over het maximaal moment en de resultante van de korrel- en waterspanning. De vervormingslijn kent geen verdere bewerking en is door het gebruik van de gemiddelde wandstijfheid (EI) realistisch. De controle van de drukboog wordt gedaan op basis van geometrische eigenschappen van de wand en de sterkte van het soilmix-materiaal. De boogwerking in het soilmix-materiaal verzorgt de overdracht van korrel- en waterFiguur 9 - Spanningen in de drukboog.

De elasticiteitsmodulus wordt voor de korte duur en op basis van 28 dagen druksterkte bepaald met de formule Esm;d = 1.482 x fsm;m0,8

15

GEOTECHNIEK - Januari 2017


Figuur 10 - Vaststellen niveau optreden scheurmoment.

Figuur 11 - Interactiediagram.

Figuur 12 - Foto gemaakt tijdens de uitvoering.

drukken (figuur 8) naar de stalen profielen. De belasting is de maximale resulterende horizontale spanning op de wand waarbij σhor;d = 1,35*σhor;rep. De maatgevende korrel- en waterdrukken kunnen met D-Sheet Piling of Plaxis worden bepaald. Er mag worden gerekend met een drukboog bij een gedrongen constructie (Ls < 3hbg). Op basis van de drukbooggeometrie worden de spanningen in de drukboog bepaald. Het gaat daarbij om de drukspanning ter plaatse van de aanzet met het staalprofiel, in het midden van de boog en de maximale schuifspanningen (figuur 9). Er wordt rekening gehouden met het feit dat een deel van de horizontale belasting op de wand direct wordt afgedragen op de flens van het staalprofiel. De optredende spanningen worden getoetst aan de toelaatbare spanningen. Deze toelaatbare spanningen zijn conform NEN-EN 1992-11 (2011) functie van de druk- en schuifsterkte. De profielbeëindiging wordt gecontroleerd op basis van het scheurmoment dat afhankelijk is van de treksterkte van het soilmix-materiaal. In

het voorbeeld treedt dit moment op in de damwandberekening op een niveau van NAP -5,35 m (figuur 10). Vervolgens moet er worden voldaan aan twee voorwaarden. De afstand tussen onderkant profiel en puntniveau moet minimaal 0,2 m zijn en er is een verankeringslengte (Lv) van 0,5 m noodzakelijk. Het staalprofiel moet in dit voorbeeld worden doorgezet tot NAP -5,35 m – 0,5 m = NAP -5,85 m. Het puntniveau komt dan op NAP -6,05 m. De berekening was uitgevoerd voor een soilmix-wand met een puntniveau op NAP -6,00 m. Na het vaststellen van het definitieve puntniveau op bovenstaande wijze hoeft geen herberekening plaats te vinden.

16

GEOTECHNIEK - Januari 2017

Het toetsen van de snedekrachten vindt plaats met het interactiediagram, opgesteld met de plastische methode volgens NEN-EN-1994-1-1 (2011). Het interactiediagram is getoond in figuur 11. Het diagram kan worden samengesteld door de rekenregels uit het handboek te volgen. Punt A is de normaalkrachtcapaciteit (Npl;Rd) van staal en soilmix, Punt B is de momentcapaciteit (Mpl;Rd) van staal en soilmix waarbij de neutrale lijn door het lijf gaat, Punt C is de bepaling van de maximale normaalkracht (Npm;Rd) bij Mpl;Rd en Punt D is de bepaling van maximaal toelaatbare moment (Mmax;Rd) bij 0,5* Npm;Rd.


HANDBOEK SOILMIX-WANDEN - EENDUIDIGE REGELS VOOR EEN BETROUWBAAR ONTWERP

De bouwkuip in dit voorbeeld is gestempeld (figuur 12) en er zijn geen externe verticale belastingen aanwezig die een normaalkracht veroorzaken. De rekenwaarden van het optredend moment is 359 kNm/m. Deze waarde blijft ruim binnen de omhullende van het interactiediagram (figuur 13). De momentcapaciteit van de wand is daarmee ruim voldoende.

om de samengestelde buigstijfheid te bepalen op basis van full-scale buigproeven uitgevoerd door het WTCB.

In principe toont het voorbeeld in figuur 13 dat de sterkte eigenschappen van de wand geoptimaliseerd zouden kunnen worden (lichter staalprofiel, grotere hart-op-hart afstand van het staalprofiel). De ontwerper zal echter vaak in de situatie belanden dat soilmix-wanden worden toegepast in een dichtbebouwde omgeving, waarbij vervormingseisen maatgevend zijn in het ontwerp. Aan de eerder genoemde vervormingseis van 15 mm wordt in het voorbeeld voldaan. Buiten de wandvervormingen moet ook rekening worden gehouden met installatie-effecten. Ontgravings- en installatie-effecten moeten bij het toetsen van gebouwvervormingen worden gecumuleerd.

Referenties -  CUR166 (2012), “Damwandconstructies”, 6e herziene druk, SBRCURnet, juli 2012 - Denies, N., Huybrechts, N., De Cock, F., Lameire, B., Maertens, J. and Vervoort, A. (2015), “LargeScale Bending Tests on Soil Mix Elements”, ASCE Proceedings of the International Foundations Congress and Equipment Expo of San Antonio IFCEE 2015, Texas, 17-21-03-2015, pp. 2394-2409 - Ganne, P., Huybrechts, N., Cock, F. de, Lameire B. en Maertens, J (2010),”Soilmix wanden als kerende constructies – kritische analyse van de ontwerpparameters van het materiaal”, Geotechniek, juli 2010 - Gerritsen, R.H. en Van der Made, C.J.A.W. (2016), “Duurzaam ondergronds bouwen met soilmixwanden”, Land+Water nr. 5, mei 2016 -  Jong, E. de, Gerritsen, R.H., Boekhorst C. te en Van der Velde, E. (2015), “Mixed-in-Place cut-off walls create artificial polder in the Netherlands”, Proceedings International Deep Mixing

Conclusies Het handboek soilmixwanden is een praktische richtlijn voor het ontwerp en de uitvoering van soilmix-wanden. Enkele belangrijke onderdelen van het handboek, met relatie tot de inhoud van dit artikel, zijn de ontwerpprocedure waarbij men zich baseert op vooraf ingeschatte wandeigenschappen die pas na de realisatie van de wand gecontroleerd kunnen worden, de verificatiemethode van de drukboog die de drukken op de wand overbrengt naar de staalprofielen en de methode

De kennis en de methoden beschreven in het handboek dragen bij tot vergroten van de betrouwbaarheid van de techniek en de kwaliteit van het eindproduct.

Conference Deep Foundation Institute, 2015 - NEN-EN 1992-1-1+C2:2011 nl (2011), “Eurocode 2: Ontwerp en berekening van betonconstructies - Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen”, European Committee for Standardization (CEN) en Nederlands Normalisatie Instituut, 01-11-2011 - NEN-EN 1993-1-1+C2:2011 nl (2011), “Eurocode 3: Ontwerp en berekening van staalconstructies - Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen”, European Committee for Standardization (CEN) en Nederlands Normalisatie Instituut, 01-12-2011 - NEN-EN 1994-1-1+C1:2011 nl (2011), “Eurocode 4: Ontwerp en berekening van staal-betonconstructies - Deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen”, European Committee for Standardization (CEN) en Nederlands Normalisatie Instituut, 01-12-2011 - SBR (2006), “Trillingen: Meet en beoordelingsrichtlijn, Schade aan gebouwen deel A”, SBR Rotterdam, juli 2006 - SBRCURnet (2016), “Handboek soilmix-wanden – Ontwerp en uitvoering”, SBRCURnet publicatie 692.16, ISBN 978 90 5367 616 5, juni 2016

Figuur 13 - Interactiediagram voorbeeldberekening.

BOUWEN BEGINT IN DE BODEM MAAK EEN INFORMATIEVE AFSPRAAK

.NL 17

GEOTECHNIEK - Januari 2017


The Magic of Geotechnics

Divergent of convergent Bij de oplossing van een probleem is het vaak aantrekkelijk de eerste oplossing ook als de beste te zien. ‘De eerste de beste’ is de uitdrukking, maar die betekent niet dat de eerste ook noodzakelijk de beste is. Toch blijft het onder druk van tijd en budget vaak bij het eerste en mogen we hopen op het tweede. Het is niet alleen tijd en budget die ons dwars zitten, ook menselijke, psychologische effecten spelen een rol. WYSIATI? De Amerikaans-Israelische psycholoog Daniel Kahneman kreeg in 2002 de Nobelprijs Economie voor zijn onderzoek naar hoe mensen beslissingen nemen bij onzekerheid. Zijn observatie is dat er twee systemen werkzaam zijn in ons hoofd. Systeem 1 genereert snelle, intuïtieve reacties en neemt de hele dag door beslissingen. Systeem 2 is het weloverwogen denken dat we gebruiken bij het analyseren van lastige problemen – als ’we er even voor gaan zitten’[1]. Systeem 1 is uiterst functioneel, want je wilt niet de hele dag nadenken over routinebeslissingen, maar het kan fout gaan als systeem 1 de overhand heeft bij de aanpak van een moeilijk probleem. Het leidt tot de valkuil van wat Kahneman het WYSIATI-effect noemt: What You See Is All There Is. Je beperkt je in feite tot wat je al weet en gaat niet op onderzoek uit naar het probleem achter het probleem. Daarmee vermijd je het creëren van onzekerheid, maar het brengt je van de regen in de drup. De verkregen zekerheid is schijnbaar, of in de woorden van Frans Barends in zijn Terzaghi-lezing in 2005: je krijgt onzekere veiligheid in plaats van veilige onzekerheid [2]. De neiging onzekerheid te vermijden is niet een specifiek geotechnisch fenomeen, het is een algemeen menselijke eigenschap, blijkt uit het onderzoek van Kahneman. Ook zijn we erg goed in het achteraf rationaliseren van een keuze door (selectief) argumenten aan te voeren ter verdediging van die keuze. Het gaat meer om het gevoel van zekerheid dat we nastreven dan dat die zekerheid echt bestaat.

Divergentie Het tegengestelde van convergentie is divergentie. Beginnen met het probleem groter te maken. Om de wereld te begrijpen moet je breed kijken, de context er bij pakken, alternatieve verklaringen verzinnen en toetsen: kortom divergent denken, je niet bekommeren om wetten en praktische bezwaren. Onderzoekers zijn meer dan adviseurs geneigd tot divergent denken, zij verkennen de randen van de kennis. Het heeft te maken met verschillende percepties van onzekerheid: de onderzoeker geniet van onzekerheid, hij leeft ervoor, weer een vervolgvraag, heerlijk. Hij is de reiziger uit de beroemde dichtregels van Kavafis: ‘Als je de tocht naar Ithaka aanvaardt, wens dan dat de reis lang mag zijn, vol van avonturen ...’. Je moet natuurlijk wel je einddoel in het oog houden anders loop je het risico nooit aan te komen. Divergent denken uit zich ook ook in de neiging tot publiceren. Publiceren is een vorm van reflectie omdat je gedwongen bent in elk geval de feiten maar zeker ook de overwegingen helder op te schrijven. En bedenk dat het voor een ander niet alleen nuttig maar ook gewoon leuk is om kennis te nemen van wat jij aan slimme oplossingen bedacht hebt. Het spannende verhaal over de renovatie van de kademuren in Utrecht met allerlei onverwachte avonturen [3] is een positief voorbeeld. Rechtlijnig Een adviseur wil naar een oplossing, hij wil snel naar Ithaka, en denkt – terecht of ten onrechte – dat de kortste weg tussen twee punten een rechte lijn is. Het vinden van de balans tussen het verkennen van de randen en het recht op je doel afgaan is niet altijd eenvoudig. Onderzoek kost tijd,

Foto: Alexandros Gabrielsen Flickr CC license.

Het kiezen van de eerste de beste oplossing heeft alles te maken met een overmaat aan convergent denken. We hebben een probleem en zien een oplossing en dat moet hem dan ook maar zijn. We zijn geneigd te focussen op het eindresultaat, op de oplossing, niet op het probleem. Vanuit die oplossing harken we de benodigde informatie bij elkaar, maken de sommen en komen tot de conclusie dat de oplossing goed is. Vaak is het is ook wel zo gemakkelijk convergent te werken (“we doen het hier altijd zo”). Als het ontwerp bedacht is zijn we immers klaar. Reflectie ontbreekt want daar is geen aanleiding voor. Rapportage is tijdrovend en we gieten die het liefst in de standaardvorm van een template. Uitweiden over risicoanalyse en ontwerp¬overwegingen leiden maar tot discussie. Ook het schrijven van een artikel over een project – en wat is een betere reflectie? – mag zich niet in een grote populariteit verheugen en dat komt niet alleen doordat managers roepen dat ‘we onze kennis toch niet aan de concurrent gaan geven!’ Dit blad heeft dan ook nog wel eens gebrek aan kopij, en de artikelen die er wel zijn vallen geregeld met de deur in huis: ook dat is een toonbeeld van te zeer gericht zijn op het eindresultaat. Hét argument om snel op de oplossing af te gaan is altijd tijd en budget, maar goedkoop is duurkoop. Korte termijn tijdsdruk lijkt als vanzelf de overhand te krijgen op lange termijn nadenken. Nadenken kost tijd, die tijd moet je dus opeisen, eerst denken dan doen. Haast leidt tot oplossingsgericht handelen: eerst doen, dan denken. Zelfs bij calamiteiten moet de boodschap altijd zijn: spoed is geboden, maar haast is uit den boze.

dr. Jurjen van Deen

Ithaka

18

GEOTECHNIEK - Januari 2017


The Magic of Geotechnics en die is er niet altijd – of hij wordt niet genomen – maar belangrijker is misschien wel dat je niet van te voren weet wat er uit het onderzoek komt: onzekerheid dus die we juist willen vermijden; blijkbaar geven we de voorkeur aan de schijnzekerheid van de standaardaanpak. Er komt nog bij dat onderzoeksresultaten zich om een aantal redenen niet altijd gemakkelijk laten vertalen in algemene regels. In de eerste plaats is het vaak gewoon lastig om onderzoeksresultaten – met alle ruis die in de data zit – te vertalen in een rekenmodel. Daarnaast wil je als onderzoeker ook niet elk resultaat meteen als rekenmodel de wereld in schoppen, want je kunt (en wilt) je niet permitteren nu te zeggen “de pipingberm van deze dijk moet 25 meter breder” en over vijf jaar: “hij kon toch wel vijf meter smaller”. Als onderzoeker moet je alle effecten die je kunt voorzien meenemen, en dat leidt snel tot het verwijt dat wetenschappers nooit een resultaat uit handen willen geven “omdat er nog wat meer uitgezocht moet worden”. Ook een onderzoeker moet op het doel af gaan; de kunst is om tijdens het divergeren te besluiten welke randeffecten er wel en welke er niet toe doen. Je zou een onderzoeksprogramma moeten opzetten over hoe je dat doet en over hoe je nieuwe kennis kunt implementeren, als vervolg op GeoImpuls. Halfproducten zouden ook de wereld in moeten kunnen, noem het β-versies, om gebruikt en uitgeprobeerd te worden, met een disclaimer ‘Blijf denken’ [4]. Daarbij is dan

naderhand systematisch monitoren van de constructie een wezenlijk aspect om te blijven leren en verbeteren. Zo’n aanpak leidt tot een gedeelde verantwoordelijkheid van onderzoeker en adviseur. De onderzoeker moet helder zijn over de beperkingen van en de onzekerheden in het model, en de gebruiker moet goed nadenken wat voor mogelijke consequenties dat heeft. Dat vergt wel wat van de gebruiker: hij kan niet in den blinde een model toepassen, maar moet eerst nadenken over context van zijn probleem, alternatieve verschijnselen, randvoorwaarden van het model, kortom: divergent denken. Onderken het spanningsveld, maar loop er niet voor weg. Gebruik je verstand ook als er een norm lijkt te zijn. Innoveer voorbij de norm. Bouwprojecten, zeker de grotere, zijn altijd uniek. Daar kun je niet zonder meer een norm op loslaten of voor ontwikkelen. Een mooi voorbeeld daarvan is het ontwerp van de waterkering in Spakenburg [5]. Vigerende normen waren daar niet zonder meer toepasbaar, maar met zorgvuldig redeneren ‘in de geest van’ kwam een innovatief ontwerp tot stand. Ook dat zou onderdeel moeten zijn van zo’n nieuw onderzoeksprogramma: voorbij de norm ontwerpen. In het GeoImpuls programma is de afgelopen jaren veel nadruk gelegd op risicogestuurd handelen. De risicoanalyse aan het begin van een project

die daar gepropageerd wordt is een schoolvoorbeeld van divergent denken: wat zou er allemaal mis kunnen gaan? Evenzo is een hoeksteen van de Observational Method het van te voren bedenken van maatregelen voor het geval het proces zich net iets anders ontwikkelt dan het uitgangsscenario. In zijn evaluatie van ISGSR 2015 [6] constateert Martin van Staveren ook al dat er meer interactie nodig is tussen de wetenschap van de risicoanalyse en de praktijk van het risicomanagement, en dat geldt dus eigenlijk voor de hele geotechniek. Een tikje meer divergentie zou geen kwaad kunnen. En eens een artikel schrijven in de Geotechniek ook niet, by the way. Referenties [1] D. Kahneman, Ons feilbare denken (Thinking fast and slow), Business Contact 2011 [2] F.B.J. Barends, Terzaghilezing 2005, samenvatting in: Magic of Geotechnics, Geotechniek, januari 2006, pag 16 -17 [3] T. Demeyere, Stabilisatie kluismuren Utrecht, Geotechniek, oktober 2016, pag 26 - 31 [4] J. van Deen, Blijf denken, Magic of Geotechnics, Geotechniek april 2015, pag 28 - 29 [5]  H.A. Schelfhout et al, Flexibele waterkering Spakenburg, Geotechniek, oktober 2016, pag 36 - 41 [6] M. van Staveren, ISGSR 2015: Opvallende resultaten, Geotechniek special, december 2015, pag 26 - 28

Reacties zijn welkom op: info@uitgeverijeducom.nl


Column

Grond in de hand houden Beheersing van het materiaal grond is voor de geotechnicus van cruciaal belang; kennis van de basiseigenschappen is een eerste vereiste. Door grond letterlijk en figuurlijk op een verstandige manier in de hand te houden wordt bereikt dat geotechnische problemen niet uit de hand lopen Welke korrelgrootteverdeling wilt u hebben ? De korrelgrootteverdeling van grond is meestal het resultaat van een zeefproef (voor wat betreft de grovere fracties) en een bezinkproef (voor wat betreft de fijnere fracties). De massapercentages van grote en kleine korrels met een bepaalde diameter en van kleiplaatjes met een bepaalde equivalente diameter leveren een Gausse verdeling op, die vervolgens kan worden omgezet in een diagram dat bekend staat als "de korrelgrootteverdeling" of (in slordig Nederlands) als "de korrelverdeling". Het verband tussen het massapercentage deeltjes dat een bepaalde zeefopening passeert (dan wel blijft liggen op een bepaalde zeefopening) en die zeefopening levert meestal een S-vormige curve op die representatief is voor de betreffende grondsoort; zie de curve voor een zand in figuur 1 inclusief de Gausse verdeling die daarvoor de grondslag is. Het korrelgrootteverdelingsdiagram wordt, behalve door de grondsoort zelf tot op zekere hoogte ook bepaald door de laboratoriumprocedure en met name door de behandeling die het monster ondergaat voordat het wordt onderworpen aan een zeefproef en/of een bezinkproef.

aan in hoeverre de kleiplaatjes zich als "äctieve" kleimineralen gedragen. In ongerijpte toestand zijn de kleiplaatjes in staat water te binden, waardoor dat materiaal plastisch reageert. In gerijpte toestand zijn de kleiplaatjes neergeslagen op het oppervlak van de aanwezige silt- en zandkorrels of zijn ze ingedroogd tot inerte korrels die zich gedragen als kleine siltkorrels; zie figuur 2. In deze gerijpte toestand bevat het kleihoudende zand weinig of geen actieve kleideeltjes. Door het peptisatie- of losmakingsproces, dat wil zeggen meer of minder heftige roering met water en eventueel ook toevoeging van chemicaliën, kan de gerijpte grond weer overgaan in ongerijpte grond. De invloed van de mate van peptisatie op de korrelgrootteverdeling van gerijpte, kleihoudende zandgrond kan worden geïllustreerd door een monster daarvan te onderwerpen aan drie verschillende voorbehandelingen: a. droging bij circa 105 graden Celsius b. weken en roeren onder toevoeging van een peptisator c. weken, intensief roeren onder toevoeging van een peptisator en tenslotte ultrasoon trillen De gevonden korrelgrootteverdelingen zijn weergegeven in figuur 3.

Piet Lubking

Korrelgrootteverdeling a.) laat zien dat de grootte van de siltfractie 30% bedraagt, terwijl de lutumfractie ontbreekt; volgens NEN5104 wordt het materiaal geclassificeerd als ZAND, sterk siltig. Korrelgrootteverdeling b.) bezit een zandfractie van 52%, een siltfractie van 45% en een lutumfractie van 3%; het materiaal wordt volgens NEN5104 aangeduid als ZAND, uiterst siltig. De zandfractie van korrelgrootteverdeling c.) is 49%, de siltfractie 42% en de lutumfractie 9%; het materiaal wordt geclassificeerd als KLEI, uiterst siltig. De wijze van voorbehandeling kan dus de absolute en relatieve hoeveelheid fijn materiaal beïnvloeden: het percentage deeltjes kleiner dan 63μm, 20μm of 2μm respectievelijk de D10 hangt af van het type voorbehandeling. Juist deze parameters zijn echter in de geotechnische praktijk vaak van essentieel belang, omdat zij een groot effect hebben op het gedrag met betrekking tot vocht, zoals bij drainage, vochtspanning en vorst. De gemiddelde korreldiameter D50 en ook de gradering D60 / D10 zijn in dat opzicht veel minder belangrijk; zij worden in het algemeen nauwelijks beïnvloed door de wijze van voorbehandelen.

Deze zogenoemde "voorbehandeling" dient om de van nature vaak aan elkaar kittende deeltjes te scheiden door middel van: weken in water, roeren en koken, toevoeging van een chemisch dispersiemiddel en/of blootstelling aan ultrasone trillingen. In het algemeen geldt: hoe intensiever deze bewerkingen, hoe beter de deeltjes van elkaar worden gescheiden. In de meeste korrelgrootteverdelingsprocedures is het type en de intensiteit van de daarbij gehanteerde losmaking of "peptisatie" meer of minder uitvoerig vastgelegd. Die losmaking is van bijzonder belang bij kleihoudende zandgrond. Dergelijke grond kan in de praktijk verschillen vertonen voor wat betreft de rijpingsgraad. De rijpingsgraad geeft

Figuur 1 - Korrelgrootteverdelingscurve met bijbehorende Gausse verdeling van een zand.

20

GEOTECHNIEK - Januari 2017


Column op het gebied van drainage- en zuigingsgedrag op basis van het percentage fijn materiaal kan in dat verband riskant zijn. Het is daarom van belang om van iedere, in een bepaald geotechnisch project gebruikte korrelgrootteverdeling te vermelden welke voorbehandeling is toegepast. Tevens dient bij keuringsvoorschriften waar het percentage fijn materiaal als criterium geldt, expliciet te worden vermeld welke voorbehandelingsprocedure moet worden gehanteerd ten behoeve van toetsing. Het ligt voor de hand dat deze procedure in overeenstemming is met de "peptisatie" die bij de verdere verwerking en uiteindelijke toepassing van het materiaal mag worden verwacht. Figuur 2 - Gerijpte en ongerijpte zandgrond.

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

ADDENDUM De samenvatting op pagina 21, in de oktobereditie 2015, behoeft onderstaande tekst als aanvulling.

Figuur 3 - Korrelgrootteverdelingen van eenzelfde monster op basis van verschillende voorbehandelingen. In de praktijk van grondwerk en wegenbouw worden talloze korrelgrootteverdelingen bepaald en de daarbij gemeten percentages fijn materiaal zijn vooral cruciaal voor de classificatie, maar ook vaak voor de keuring van de betreffende grond. Het is daarom van groot belang dat de gehanteerde voorbehandeling aansluit bij de beoogde toepassing. Laboratoria binnen andere disciplines dan de geotechnische produceren korrelgrootteverdelingen op

basis van een meer intensieve of minder intensieve peptisatie dan vereist is voor bepaalde geotechnische toepassingen. Door gebruik van korrelgrootteverdelingen op basis van dergelijke "vreemde" voorbehandelingen kunnen in geotechnische projecten gemakkelijk verkeerde classificaties, maar ook onterechte goedof afkeuringen van het betreffende materiaal ontstaan. Ook de correlatieve bepaling van geotechnische parameters (zoals bijvoorbeeld

21

GEOTECHNIEK - Januari 2017

Het afstudeerwerk van Alex Greeuw betreffende zijn Msc onderzoek aan de TU Delft aangaande het ontlast gedrag van Boomse klei, is uitgevoerd bij Witteveen+Bos. In zijn onderzoek heeft Alex onder andere gebruik kunnen maken van meetresultaten verkregen aan de proefput te Antwerpen. De proefname is in het kader van de Oosterweel verbinding uitgevoerd. De proefput is in opdracht van Beheersmaatschappij Antwerpen Mobiel (BAM) ontworpen en begeleid door Witteveen+Bos, uitgevoerd door aannemer Denys NV en geĂŻnstrumenteerd en geregistreerd door MOW afdeling geotechniek en het WTCB. Het document is vooralsnog niet vrij beschikbaar te verkrijgen.


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

Aantal meldingen In 2014 zijn er 1200 meldingen bij Oasen binnengekomen over werkzaamheden in beschermde gebieden rondom een winningslocatie. Van al deze activiteiten en meldingen is uitgezocht of ze een risico vormen voor de winlocatie. In 95% van de gevallen is voldoende informatie ontvangen of achterhaald. Indien nodig werden hier maatregelen getroffen. Van deze 1200 meldingen vond 25% van de werkzaamheden dieper dan 2,5 meter plaats.

Beoordeling en controle

VERGROOT UW KENNIS VAN GEOTECHNIEK EN FUNDEREN

trad bij Oasen een bacteriologische besmetting op Start 12 januari in Utrecht endoor 24 januari in Delft van een winveld een niet juist uitgevoerde Gezien het grote aantal activiteiten is het onmoGrondmechanica en funderingstechniek 2 boring. De impact en schadepost was groot, gelijk om alle meldingen te controleren. Bij de Basisopleiding (CGF-2) omdat een volledig zuiveringsstation en winveld beoordeling wordt een inschatting gemaakt van Startis17 januari in Utrecht en 19 januari in Delftbuiten bedrijf gedurende meerdere maanden de mogelijke impact als het mis gaat. Daarbij Grondmechanica en funderingstechniek 1 moesten worden gesteld. de activiteit en de ligging ten opzichte van de Vervolgopleiding (CGF-1) winning een belangrijke factor. Een activiteit van 7, 8, 14 en Ervan 15 februari uitgaande dat niemand het drinkwater het type ‘boring’ en ‘sonderingen’ is daarbij risicoDamwandconstructies en bouwputten bewust wil besmetten, is de vraag hoe we dit risico voller ingeschaald dan bijvoorbeeld ‘beplanting’. Ontwerp, uitvoering, verzekering en onderhoud verder kunnen verkleinen. In het beleid lijkt het Activiteiten in grondwaterbeschermingsgebieden Ing. H.J. Everts (ABT BV) en dr.ir. K.J. Bakker goed verankerd, maar de praktijk is weerbarstig. zijn weer risicovoller beoordeeld dan die in(WAD43 een Consulting Engineers) Het nabellen en controleren helpt, maar het moet boringsvrije zone, die dichterbij de winning ligt. 7 en 14 maart nog beter. Suggesties zijn om de beschermde geIndien de activiteiten erg risicovol zijn, worden de Vervormingsgedrag bij funderen op staal bieden toe te voegen aan het Oriëntatie-verzoek werken ook in het veld bezocht. Ir. A. Kooistra (Ingenieursbureau Amsterdam) voorafgaand aan een KLIC-melding. Aannemers en 15 maart zijn dan eerder op de hoogte en hebben zo nog tijd Het aantal incidenten dat tijdens de controle14 naar Nieuw: Zettingsvloeiing om de noodzakelijke procedures te doorlopen. boven komt is groot. Bij één op de acht gecontroIr. R.R. de Jager (Boskalis) Daarnaast hebben andere partijen die hier mee leerde werkzaamheden is er geen bekendheid met de PMV. Er worden jaarlijks dus 150 boringen 16 maart te maken hebben vast ook praktische en goede Soilmix-wanden suggesties om de bovengenoemde risico’s te veruitgevoerd zonder vergunning en/of aanvullende Ontwerp en uitvoering minderen, zonder extra regeldruk. Oasen houdt voorzorgsmaatregelen. Daarmee is er in de prakIng. E. de Jong (Geobest BV) en zich dan ook aanbevolen voor goede ideeën.  tijk dus een serieus risico op het besmetten ir. B. Snijders (CRUX Engineering BV) van het grondwaterpakket waaruit water wordt INSCHRIJVEN? gewonnen voor drinkwater. Enkele jaren geleden

Met welke cursus wordt ú voorloper in de geotechniek?

Van alle activiteiten ligt ruim de helft in de boringsvrije zone, dit is het beschermde gebied dat het verst van de winning afligt. De rest ligt voornamelijk in het grondwaterbeschermingsgebied. Een klein aantal van de activiteiten ligt in het waterwingebied. De meeste hiervan zijn overigens eigen activiteiten van het drinkwaterbedrijf.

ZOEK UW CURSUS OP WWW.PAOTM.NL!

advertentie_geotechniek_1_2017.indd 1

Schrijf u in voor een cursus op www.paotm.nl Heeft u vragen dan staan we u graag te woord op tel 015 278 46 18

4-11-2016 13:36:44


SBRCURnet Handboek diepwanden Recent is gemeld dat het Handboek Diepwanden zal worden herzien. Inmiddels is de financiering vrijwel rond en op 24 november jl. is een breed samengestelde SBRCURnet commissie gestart met de herziening. De commissie heeft als voorzitter Jan Jonker (Movares) die destijds ook voorzitter was van de 1e versie van dit handboek. Een groot aantal deskundigen vanuit België en Nederland nemen deel aan deze commissie. In de herziening wordt o.m. aandacht besteed aan: • ervaringen parking Valkenburg • ervaringen proef bouwkuip Oosterweel • promotieonderzoek Rodriaan Spruit en Jan van Dalen • TU Delft onderzoek wandwrijvingshoek • verbinding vloer – wand / dak – wand • waterdichtheid (aansluitingen) • DFI/EFFC onderzoek eigenschappen beton • 3e editie ICE/SPERW • meer info over detailleringen • stappenplan opnemen • ook Belgische grondsoorten meenemen • zo mogelijk onderzoek uitvoeren, analyseren en rapporteren naar de betonkwaliteit van de buitenste schil Hebt u nog suggesties of wilt u aanhaken? Mail het naar fred.jonker@sbrcurnet.nl.

Het maken van een voorspelling van het te verwachten hei-of trilgedrag is dan ook zinvol. Voor het uitvoeren van een prognose voor het inheien/intrillen van funderingselementen bestaat een scala van methoden en is enorm veel kennis en ervaring opgebouwd in de afgelopen decennia. Die kennis en ervaring is echter slechts beschikbaar binnen een kleine groep van deskundigen. De 'gemiddelde' ontwerper / adviseur weet vaak niet waar die kennis is te verkrijgen en hoe je ermee moet omgaan. Het gevolg is maar al te vaak dat er grote problemen zijn om de funderingselementen schadevrij heiend of trillend op diepte te krijgen. Daarnaast neemt de vraag naar het leveren van een hei- of intrilprognose de afgelopen jaren toe. Het handboek bevat aanbevelingen om te komen tot een zo optimaal mogelijk en eenduidig ontwerpproces in relatie tot de hei- en trilbaarheid. Een stappenplan en een scala aan praktijkervaringen zijn in dit handboek opgenomen. Het handboek “Hei- en trilbaarheid” komt naar verwachting eind januari/begin februari 2017 beschikbaar.

Schade aan in de grond gevormde funderingspalen In het vorige nummer van Geotechniek is gemeld dat met regelmaat schade optreedt aan in de grond gevormde funderingspalen. Op 1 november jl. is een aantal deskundigen bij elkaar geweest om te brainstormen over de vraag of je hier gezamenlijk iets aan zou moeten doen, of dat het gaat om bedrijfsspecifieke zaken die ‘des bedrijfs’ zijn. Het algemene gevoelen was dat er winst te behalen valt door een gezamenlijke inspanning. Afgesproken is om te beginnen met een 1e inventarisatie: wat komen we zoal tegen (zichtbaar en onzichtbaar), mogelijke oorzaken (intern en extern) en welke beschikbare informatie is er voorhanden. Op 29 november jl. is een vervolgbijeenkomst gehouden, waarin de resultaten van deze inventarisatie zijn besproken en verdere stappen zijn gezet. Hebt u nog suggesties of wilt u aanhaken? Mail het naar fred.jonker@sbrcurnet.nl. Handboek Hei- en trilbaarheid In dit handboek is kennis en ervaring gebundeld die de ontwerper een handvat biedt om een fundering te ontwerpen die in de praktijk goed uitvoerbaar is. Een eerste stap om een uitspraak te kunnen doen over de uitvoerbaarheid wordt gedaan aan de hand van een goed uitgevoerde heiof trilprognose.

Onder redactie van: ing. Fred Jonker fred.jonker@sbrcurnet.nl

riode is verder gewerkt aan de ontwerpmethodieken voor gewapende funderingslagen onder onverharde wegen, straatsteenverhardingen en asfalt. Voor de eerste twee situaties is er een duidelijk beeld, het ontwerp onder een asfaltverharding is echter ingewikkelder dan voorzien en daardoor nog niet volledig uitgewerkt. Dit betekent dat de geplande opleverdatum voor het eindrapport helaas niet is gehaald, volgens actuele planning komt de publicatie in het voorjaar van 2017 beschikbaar. Voor meer informatie over deze commissie kunt u mailen naar erwin.vega@sbrcurnet.nl Dijkversterkingstechnieken In het kader van de dijkversterking is er binnen het Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP) een POV (Project Overstijgende Verkenning) Macrostabiliteit (POVM). Binnen deze POVM zoeken waterschappen, het bedrijfsleven en kennisinstituten samen naar innovaties om het faalmechanisme ‘macrostabiliteit’ effectiever te kunnen aanpakken. Het doel daarbij is om dijkversterking beter, sneller en goedkoper te realiseren. Trekker van dit proces is Waterschap Rivierenland. Een van de clusters in de POVM is ‘Innovaties in uitvoeringstechnieken’, waarin een aantal technieken is/wordt onderzocht (drainagesystemen, vernagelingstechnieken, grondverbeteringstechnieken en langsconstructies). Voor elk van deze technieken wordt een Technisch Rapport opgesteld.

Geokunststoffen als wapening in gebonden en ongebonden funderingslagen Medio 2014 is SBRCURnet-commissie 1991 van start gegaan. In deze commissie werken opdrachtgevers, adviesbureaus, leveranciers, bouwbedrijven en een onderzoeksinstelling samen aan de nieuwe SBRCURnet-publicatie ‘Geokunststoffen als wapening in gebonden en ongebonden funderingslagen’. In deze publicatie wordt alle recente kennis en ervaring op dit gebied samengebracht. In de afgelopen pe-

23

GEOTECHNIEK - Januari 2017

Omdat deze rapporten de leidraad vormen bij dijkversterkingsprojecten, is het van groot belang dat de inhoud ervan breed wordt gedragen door de sector. Om dat te borgen is aan SBRCURnet gevraagd om voor elk van deze technieken een commissie te starten. Inmiddels zijn de commissies voor drainagesystemen en voor vernagelingstechnieken gestart; binnenkort starten 2 commissies voor de beide resterende technieken. De bedoeling is dat de 4 rapporten in de loop van 2017 als ‘groene versie’ beschikbaar komen en voor advies aan ENW worden voorgelegd. SBRCURnet heeft als taak om deze rapporten in de komende jaren beschikbaar te stellen en up-to-date te houden. Voor meer informatie mailt u naar sven.boekhout@sbrcurnet.nl of fred.jonker@sbrcurnet.nl.


Geotechnisch draagvermogen voor funderingsmachines

J.P. van der Molen Bureau Van der Molen

Nieuwe SBRCURnet richtlijn 689:2016 “Begaanbaarheid van bouwterreinen – Geotechnische draagkracht voor funderingsmachines”

Figuur 1 - Omgevallen funderingsmachine.

Er gebeuren nog steeds teveel ongelukken met zware machines op bouwprojecten. Daarom vraagt een nieuwe SBRCURnet-richtlijn aandacht voor het veilig ontwerpen van de bouwvloer, met de nadruk op zware funderingsmachines op rupsen. Veel aspecten van de veilige inzet daarvan zijn reeds beschreven in normen, machinedocumentatie en handboeken. Echter, de invloed van de sterkte en de vervorming van de bouwvloer blijft vaak onderbelicht. En dat terwijl de ondergrond van grote invloed is bij het veilig opstellen van de machines. De richtlijn presenteert de bestaande kennis voor het bepalen van de belastingen op en het geotechnische draagvermogen van de bouwvloer. Ongelukken met zware machines in de bouw Hoewel hijskranen op pontons buiten het kader van de richtlijn vallen, heeft het kraanongeval te Alphen aan de Rijn opnieuw de aandacht gevestigd op de risico’s die aan het werken met grote en zware machines verbonden zijn. De Onderzoeksraad voor Veiligheid heeft een uitgebreid onderzoek naar de technische en organisatorische oorzaken van dit ongeval gedaan [9.]. Al lezend kunnen enkele conclusies worden getrokken, waarbij het de vraag is of deze zich tot alleen dit ongeval beperken: - ontbreken van de benodigde, specifieke kennis voor de uitvoering van het project; - extrapoleren van bestaande kennis tot buiten het ervaringsgebied; -  ontkennen van de complexiteit van de opdracht.

Figuur 2 - Omgevallen funderingsmachine.

Ongevallen met zware machines zijn in Nederland helaas geen uitzondering. Uit een langjarig onderzoek van de Arbeidsinspectie blijkt dat er jaarlijks 10 tot 20 funderingsmachines omvallen [7.]. Een onderzoek van de Onderzoeksraad voor Veiligheid in 2008 noteerde dat er bij voorvallen met bouwkranen jaarlijks gemiddeld zeven doden en meerdere zwaar gewonden vielen [10.]. Helaas ontbreken recente data, maar afgelopen juli meldde het Ministerie van SZ&W nog een ern-

24

GEOTECHNIEK - Januari 2017


Samenvatting

Nog steeds gebeuren er teveel ongelukken met zware machines op bouwprojecten. Veel aspecten van de veilige inzet van deze machines zijn reeds beschreven. Echter, de invloed van de sterkte en de vervorming van de bouwvloer blijft vaak onderbelicht. En dat terwijl dat van grote invloed is

Figuur 3 - Bepaling van het zwaartepunt.

bij het veilig opstellen van de machine. De nieuwe SBRCURnet-richtlijn “Draagkracht voor funderingsmachines” vraagt hiervoor de aandacht en geeft een praktisch toepasbaar overzicht van de rekenmethoden voor het bepalen van de belastingen op en het draagvermogen van de bouwvloer.

veiligheids-bewustzijn. Dat bewustzijn groeit vooral wanneer men persoonlijk bij een ongeval betrokken is. En die ervaring wensen we niemand toe. Aansprakelijkheid Bij de uitvoering van een werk zijn heel wat partijen betrokken, in willekeurige volgorde zijn dat bevoegd gezag, opdrachtgever, hoofdaannemer, onderaannemers, (hoofd-)constructeur, geotechnisch adviseur, verzekeraar en veiligheidsdeskundige. Bij een ongeval kunnen al deze partijen over de invulling van hun verantwoordelijkheid bevraagd worden. Veiligheidsmaatregelen vergen (kosten) nu eenmaal geld, tijd en capaciteit. Dit mag echter niet als een hete aardappel naar de zwakste partij worden doorgeschoven. Ook mag men, zonder controle, er niet vanuit gaan dat de andere partij zijn verantwoordelijkheden serieus neemt. Verder is het niet altijd duidelijk hoe de aansprakelijkheden werkelijk liggen.

stige toename van het aantal dodelijke ongevallen in de bouw [8.]. Deze cijfers zijn onderling niet te vergelijken, maar geven wel reden tot zorg. De SBRCURnet-commissie heeft zich tot doel gesteld om het aantal ongevallen met funderingsmachines - als gevolg van onvoldoende draagvermogen van de bouwvloer - tot nul te reduceren. Elk ander doel zou inhouden dat een bepaald aantal ongelukken acceptabel wordt geacht. Het motto moet zijn “Iedereen aan het einde van de werkdag weer veilig naar huis”. Dit betekent: - de veiligheid van de mensen op het project en in de publieke omgeving mag niet door het bouwproject in gevaar worden gebracht; - ik wil niet aan een gezin moeten gaan vertellen dat, door mijn toedoen of tekort schieten, papa vanavond niet meer thuis komt. Het belangrijkste hierbij is het vergroten van het

Het Arbeidsomstandighedenbesluit bepaalt dat de opdrachtgever afspraken moet maken en erop moet toezien dat de hoofdaannemer de bouwwerkzaamheden veilig en ordentelijk uitvoert. Verder bepaalt het Arbo-besluit dat bij het gebruik van een mobiel hijs- of hefwerktuig doeltreffende maatregelen genomen moeten worden om te voorkomen dat het werktuig kantelt, ongewild in beweging komt of wegglijdt. Ook dienen alle hijs- en hefhandelingen correct gepland te worden, teneinde de veiligheid van de werknemers te garanderen. Deze maatregelen dienen naar behoren en onder doeltreffend toezicht uitgevoerd te worden [6.]. Waar gaat het mis ? De SBRCURnet-commissie heeft geen feitenonderzoek gedaan, maar zich op ervaringen en algemeen bekende feiten gebaseerd. Ook heeft de commissie geen fundamenteel onderzoek gedaan, maar de bestaande kennis uit normen, richtlijnen en handboeken samengebracht. Daar komt onder andere uit naar voren: - de normen voor machines kennen geen factoren voor de berekening van funderingsbelastingen, terwijl het gronddraagvermogen conform Ontwerpbenadering OB3 van de Eu-

25

GEOTECHNIEK - Januari 2017

rocode wordt bepaald; deze veiligheidsfilosofieën sluiten niet op elkaar aan; -  de normen voor hijskranen en funderingsmachines gaan er vanuit dat de grond geen invloed op het functioneren van de machine heeft (fundering is absoluut sterk en stijf), en dat het opstelpunt absoluut horizontaal is; - het effect van horizontale belastingen op de machine en de noodzaak van het rekenen met een veiligheidsmarge krijgt niet altijd de vereiste aandacht; - in de hektiek van het werk wordt een machine weleens op een positie opgesteld waar dat in het ontwerp niet is voorzien (excentrisch of niet haaks op de schotten staan zijn enkele voorbeelden). Belastingen op de bouwvloer Om de vereiste betrouwbaarheid van het bouwvloerontwerp te borgen heeft de commissie getracht om waar mogelijk op de vigerende normen aan te sluiten. Aan de belastingzijde is aangehaakt aan belastingcomponenten in 5.2.3 (Rigid body stability) van NEN-EN 16228-1:2014 [4.]. Het betreft de volgende componenten: a. gewichten en kantelmomenten van de machine en de aangebouwde accessoires (figuur 3.): in de meeste gevallen zijn de gewichten van de diverse componenten bekend; in de praktijk blijkt het veel moeilijker om de zwaartepuntspositie (CoG) van elk component te achterhalen; zij worden niet altijd in de kraandocumentatie vermeld; b. middelpuntzoekende krachten: ook al is de rotatiesnelheid van de bovenwagen meestal meestal niet heel groot is, de norm schrijft voor dat de middelpuntzoekende krachten worden moeten berekend; voor lasten die niet star aan de machine zijn verbonden (zoals vrijhangende lasten) dient er vanuit te worden gegaan dat deze in de topschijf aangrijpen, hierdoor kan een relatief kleine belasting in een groot kantelmoment resulteren; c. windbelasting (werkend en stormbelasting): vaak worden deze als niet belangrijk voor de stabiliteit van een zware funderingsmachine gezien; bij analyses van ongevallen blijkt meermaals dat dit een misvatting is en dat de wind een belangrijke bijdrage aan het ontstaan van een ongeval heeft gehad; door-


Figuur 4 - Schuine reeptrek.

Figuur 5 - Richting van de horizontale belastingen.

De normenseries voor hijskranen en funderingsmachines gaan er vanuit dat het opstelpunt oneindig sterk en stijf is, en wordt dus niet beschouwd. De stabiliteitsberekening bepaald de veiligheid tegen kantelen van de machine. Bovendien geven deze rekenmethoden geen veiligheids- of belastingfactor voor het bepalen van de funderingsbelastingen. Om hierin te voorzien beschouwd de richtlijn de funderingsbelastingen volgens de Eurocode. Daarmee wordt qua belastingen in het vereiste betrouwbaarheidsniveau β voorzien. De belastingen uit de machine worden als karakteristieke waarden beschouwd. Bij het bepalen van de rekenwaarde van de belastingen wordt onderscheid gemaakt tussen statische en veranderlijke belastingen. Statisch zijn die belastingen die per machineopstelling qua grootte of positie niet veranderen, zoals de rupsonderwagen en het schottenbed. Omdat per positie de bovenwagen, tezamen met de giek, makelaar, hamer en het heigoed, etc. roteren, worden deze als veranderlijk beschouwd. Dat geldt ook voor de overige genoemde belastingcomponenten. Positie van het zwaartepunt Van de hierboven bepaalde belastingen wordt het gezamenlijk zwaartepunt bepaald (figuur 3.). Hoewel de horizontale belastingen niet aan de verticale belastingen bijdragen, wordt het kantelmoment er wel door vergroot, wat tot een flinke verschuiving van het zwaartepunt kan leiden.

dat de wind hoog in de machine aangrijpt, ontstaat een groot kantelmoment; d.  dynamische belastingen zoals hijsversnellingen, rij- en rotatieversnellingen, makelaarverstellingen, etc.; bijzondere aandacht dient besteed te worden aan werkmethoden waarbij een last plotseling wordt losgelaten, zoals bij dynamische compactieverdichting; e.  schuine reeptrek: een hijskraan is alleen bedoeld voor een zuiver verticale hijsbeweging; toch schrijft NEN-EN 16228-1 [4.] voor dat rekening gehouden moet worden met onbedoelde niet-verticale hijsbewegingen, waardoor een horizontale belasting op de topschijf aangrijpt (figuur 4.); er dient tenminste gerekend te worden met: - voor L â&#x2030;¤ 100 kN: Fh = 0,1 L kN;

- voor L > 100 kN: Fh = 5 + 0,05 L kN; - waarbij L = hijslast en Fh;max = 50 kN; f. werklasten: alle belastingen die bij de uitvoering van het funderingswerk op de machine worden uitgeoefend, zoals gewichten van palen, hamers, damwandplanken, etc.; men dient er rekening mee te houden dat de werklasten soms groot en onbekend kunnen zijn als gevolg van de wrijving bij het trekken van bijvoorbeeld damwandplanken; ook kunnen de kassen van deze planken vol met grond blijven, waardoor de hijslast verder toeneemt. Wanneer de grootte van de diverse belastingen bekend zijn, dienen zij van een onzekerheidsmarge te worden voorzien.

26

GEOTECHNIEK - Januari 2017

Bij de bepaling van het zwaartepunt dient men zich te realiseren dat de bovenwagen, met alle aanhangende accessoires en heimiddelen 360o kan draaien (figuur 5.). Onafhankelijk daarvan kan ook de windbelasting ook uit alle richtingen komen. De schuine reeptrek komt bij de meeste machines uit een halve cirkel aan de voorzijde. Voor de meeste funderingsmachines geldt dat zij qua gewicht over hun lengteas min of meer symmetrisch zijn opgebouwd, zodat het zwaartepunt op de lengteas van de bovenwagen mag worden verondersteld. Afhankelijk van de maatgevende richting van de horizontale belastingen kan het zwaartepunt haaks op de lengteas verschuiven. Effectief funderingsoppervlak In de berekening van een fundering op staal wordt er vanuit gegaan dat een excentrisch aangrijpende belasting door slechts een deel van de fundering wordt gedragen (het effectief funderingsoppervlak). Deze benadering is gebaseerd op een plastische vervorming van de ondergrond. Er wordt verondersteld dat de be-


GEOTECHNISCH DRAAGVERMOGEN VOOR FUNDERINGSMACHINES

Figuur 6 - Effectief funderingsoppervlak.

Figuur 7 - Effectief funderingsoppervlak en funderingsspanning (voorbeeld) .

Draagvermogen van de bouwvloer Het draagvermogen van de bouwvloer wordt berekend als een fundering op staal conform Eurocode 7. Hierbij dient, bij het maatgevende effectief funderingsoppervlak, de rekenwaarde van het draagvermogen gelijk of groter te zijn dan de rekenwaarde van de belastingen. Meestal is een gronddekking niet van toepassing.

lasting uniform gelijkmatig over dit oppervlak is verdeeld. De berekening komt dus vooral neer op het bepalen van het effectief oppervlak. In het geval van een op schotten opgestelde machine, ligt het zwaartepunt centrisch boven het effectief oppervlak. Als we er vanuit gaan dat de onderwagen met haar rijrichting haaks op de schotten staat (zoals dat behoort), dan is de breedte van het effectief oppervlak gelijk aan tweemaal de afstand van het zwaartepunt tot de dichtstbij gelegen kantellijn (lijn door de drijf- of spanwielen; figuur 6). De lengte van het effectief oppervlak is gelijk aan tweemaal de afstand van het zwaartepunt tot het dichtstbij gelegen einde van het schottenbed. Normaliter mag er vanuit worden gegaan dat de schotten zo stijf zijn dat zij over de volle lengte van het effectief oppervlak aan de belastingafdracht meewerken. Het maatgevend effectief funderingsoppervlak ontstaat bij die zwaartepunts-rotatie waarbij het kleinste effectief oppervlak ontstaat. Voor de meeste rupsmachines is dat bij een hoek tussen de rijrichting van de machine en de lijn door het hart van de machine en het zwaartepunt van circa 18o à 28o. Omdat de grootte van de belastingen onafhankelijk is van de zwaartepunts-rotatie, correspondeert het kleinste effectief oppervlak met de grootste funderingsdruk (figuur 7.).

Indien het draagvermogen onvoldoende is, dient het ontwerp aangepast te worden. In de meeste gevallen wordt dan een grondverbetering toegepast. Soms kunnen langere schotten of een tijdelijke verlaging van de grondwaterstand uitkomst bieden. Alleen in bijzondere gevallen komt een op palen gefundeerde hulpweg in aanmerking (vanwege de kosten). Hoe nu verder ? Het voorgaande staat in het teken van het verhogen van de veiligheid op de bouwplaats en het terugdringen van het aantal ongelukken. Dat vergt investeringen in geld, tijd en capaciteit. Die investeringen worden normaliter niet op projectniveau terugverdiend, maar wel branchebreed over de hele bouwsector. Aan de pluskant van deze vergelijking schrijven we een reductie van leed en letsel. En, op gepaste afstand, een reductie van schade, verlet en imagoverlies. De vraag blijft, wie pakt hier als eerste de handschoen op, wie neemt de regie ? Op deze vraag geeft de richtlijn niet het antwoord; dat is aan de sector. De richtlijn geeft slechts een handvat voor het ontwerp. Positief is dat de funderingsbranche (NVAF) met de recentelijke introductie van het Bouwterreincertificaat [12.] een stap in de goede richting heeft gezet.

27

GEOTECHNIEK - Januari 2017

Literatuur [1.]  NEN-EN 1990+A1+A1/C2-2011/NB:2011 (nl) – Nationale bijlage bij NEN-EN 1990+A1+A1/C2: Eurocode: Grondslagen van het constructief ontwerp. [2.]  NEN 9997-1 (nl) – Geotechnisch ontwerp van constructies – Deel 1: Algemene regels. [3.]  NEN-EN 13001-2:2014 (en) – Veiligheid van hijskranen - Algemeen ontwerp - Deel 2: Belastingen. [4.]  NEN-EN 16228-1:2014 (en) – Boor- en funderingsuitrusting - Veiligheid – Deel 1: Gemeenschappelijke eisen. [5.]   NEN-EN 16228-4:2014 (en) - Boor- en funderingsmachines - Veiligheid – Deel 4: Funderingsmachines. [6.]  Arbeidsomstandighedenbesluit, geldend vanaf 19-07-2016 t/m heden. [7.]  Rapportage Project Fundering 2009 A918; Arbeidsinspectie (Inspectie SZW). [8.]  Aantal ongevallen in de bouw sterk toegenomen; 06-07-2016, Ministerie van Sociale Zaken en Werkgelegenheid. [9.]   Hijsongeval Alphen aan de Rijn; Onderzoeksraad voor Veiligheid. [10.] Bezwijken torenkraan te Rotterdam 10 juli 2008; Onderzoeksraad voor Veiligheid. [11.] Bodenpressung unter Raupenketten; DiplIng. B. Kummeter, Tiefbau 6/2001. [12.]  Het Bouwterreincertificaat (BTC) Nederland, 2016, NVAF.


Afstudeerders In deze rubriek wordt een samenvatting gegeven van het afstudeerwerk van twee Master studenten Civiele Techniek met een onderwerp gerelateerd aan Geotechniek. Deze keer zijn de samenvattingen gegeven van het onderzoek van Willem van Elsacker en van Manuel Aukenthaler. Beiden zijn afgestudeerd aan de Technische Universiteit Delft, waarvoor numerieke berekeningen in PLAXIS zijn uitgevoerd. Willem van Elsacker heeft zijn onderzoek uitgevoerd bij Witteveen+Bos. M anuel Aukenthaler heeft zijn onderzoek uitgevoerd bij Plaxis in Delft. De scripties zijn te vinden op http:// repository.tudelft.nl. The Frozen and Unfrozen Barcelona Basic Model A verification and validation of a new constitutive model – Manuel Aukenthaler Het weergeven van het gedrag van bevroren gronden is voor tientallen jaren bestudeerd. Om de uitdagingen van grondbevriezen, koude-grond engineering en periglaciale processen aan te kunnen is het van vitaal belang om het mechanische gedrag van bevroren grond te begrijpen. De Noorse Universiteit van Wetenschap en Technologie (NTNU), in samenwerking met Plaxis bv, heeft een nieuw numeriek model ontwikkeld om een betrouwbare ontwerptool beschikbaar te stellen om de invloed van klimaatveranderingen en veranderingen in temperatuur in het algemeen op een verscheidenheid aan engineering problemen te analyseren. De specifieke parameters benodigd om bevroren grond en het gedrag in fase-overgang te analyseren zijn niet in standaard laboratoriumproeven te bepalen. Hiertoe is een praktische benadering ontwikkeld op basis van verschillende modellen en empirische vergelijkingen, waarbij de relevante parameters worden afgeleid uit beschikbare gegevens, zoals de korrelverdeling en droge dichtheid. Deze gebruiksvriendelijke aanpak is getest in het geotechnische eindige-elementenprogramma PLAXIS 2D. Een aantal vereenvoudigde praktijksituaties wordt in het rapport gepresenteerd. Zij tonen de correctheid van de theoretische implementatie van het model aan, en het correct weergeven van het gedrag van bevroren grond in de werkelijkheid. Temperatuurgradiënten onder eenassige samendrukking zijn aangebracht op een bevroren monster, en tonen aan dat de hardening modulus en de eenassige druksterkte toenemen als de gemiddelde temperatuur en de thermische gradiënt afnemen. Een ander randvoorwaardeprobleem onderzoekt het fenomeen ‘smelten onder druk’ en toont aan dat hoge alzijdige druk ijskristallen doet smelten ten gevolge van de afname van de

fase-overgang temperatuur. Twee vries-dooi cycli van een kleimonster zijn gesimuleerd en geven informatie over de mogelijkheid van het model om het ijs-segregatie fenomeen te simuleren (vriesuitzetting) als ook het dooi-zettingsgedrag. Verder worden nog drie praktische toepassingen gepresenteerd. In de eerste is een pijpleiding geïnstalleerd in een onbevroren sleuf en vervolgens gekoeld met koude vloeistof. Het begin van vries-uitzetting kan potentieel veel engineeringproblemen veroorzaken, zoals scheuren van wegbekledingen en scheuren van de pijpleiding. De tweede toepassing omvat een fundering op bevroren grond, onderhevig aan een opwarmperiode. Zettingen ten gevolge van de dooi van ijs, opgesloten in de bevroren grondlagen, nemen toe en moeten in beschouwing worden genomen wanneer aardebanen en funderingen op permanent bevroren grond worden ontworpen. Tenslotte wordt een toepassing van kunstmatig bevroren grond beschouwd. Een tunnel wordt gebouwd, gebruik makend van vrieslansen om de grond tijdens ontgraving te stabiliseren. Samenvattend kan worden gezegd dat veel essentiële eigenschappen van het mechanische gedrag van bevroren en onbevroren grond kunnen worden gevangen in dit nieuwe constitutieve model. De afhankelijkheid van stijfheid en schuifsterkte van de temperatuur vallen hieronder. Verder kunnen twee eigenschappen, namelijk vries-uitzetting en dooi-zettingen, worden gesimuleerd. Deze fenomenen spelen een belangrijke rol in ontwerpen in, op en met bevroren / onbevroren grond en kunnen significante engineering problemen veroorzaken. Het onderzochte constitutieve model kan echter niet volledig alle effecten die het gedrag van bevroren grond beïnvloeden beschrijven, zoals bijvoorbeeld het cyclisch en tijdsafhankelijk gedrag. Evaluation of seismic induced liquefaction and related effects on dynamic behaviour of anchored quay walls – Willem van Elsäcker Verweking geïnduceerd door aardbevingen heeft in potentie verwoestende invloed op de aardbevingsbestendigheid van verankerde kademuren. Maatregelen om verweking te voorkomen zijn daarom doorgaans onderdeel van het ontwerp van kademuren in seismisch actieve regio’s. Deze mitigerende maatregelen zijn echter typisch kostbaar en tevens moeilijk te implementeren in bestaande constructies. Dit laatste speelt een belangrijke rol in de Eemshaven in Groningen, waar de seismische acitiveit is toegenomen als gevolg van gaswinning. Om deze redenen zijn tools die potentiële verwekings geinduceerde effecten op

28

GEOTECHNIEK - Januari 2017

kademuren kunnen voorspellen waardevol voor ontwerp doeleinden. Numerieke tools zoals eindige elementen analyse kunnen in potentie de versimpelde op de norm gebaseerde methoden vervangen, zoals de Mononobe-Okabe methode. De kwaliteit van constitutieve grondmodellen die waterdruk accumulatie in rekening brengen is echter cruciaal naar het gebruik van numerieke methoden voor ontwerp doeleinden. In dit onderzoek is de prestatie van het UBC3D-PLM constitutieve grondmodel geïmplementeerd in PLAXIS eindige elementen software onderzocht. De initiële spanningstoestand blijkt zowel de weerstand tegen verweking van de grond als de prestatie van het model zelf te beïnvloeden. Een calibratie procedure is ontwikkeld om met de invloed van verhoogde effectieve spanningen en initiële schuifspanningen in het model om te gaan. Rondom de constructie zijn zones met specifieke spanningstoestanden gedefinieerd en vervolgens gecalibreerd op basis van laboratorium resultaten en literatuur. In dit onderzoek zijn de prestaties van de Mononobe-Okabe methoden en het PLAXIS eindige elementen model met het UBC3D-PLM constitutieve grondmodel onderzocht, gebaseerd op een gerapporteerde casus van twee verankerde kademuren in Akita Port in Japan getroffen door de 1983 Nihonkai Chubu Earthquake. Resultaten van het PLAXIS model in combinatie met de ontwikkelde calibratie procedure zijn in overeenstemming met het geobserveerde dynamische gedrag. Mononobe-Okabe methoden inclusief correcties voor effecten van verweking leiden daarentegen tot een slechte fit. Geconcludeerd wordt dat een dynamische analyse in PLAXIS met het UBC3DPLM model en de voorgestelde calibratie procedure gebruikt kan worden om inzicht te verkrijgen in de effecten van wateroverspanningen op de aarbevingsbestendigheid van een verankerde kademuur. Verkregen inzichten kunnen bijdragen aan een veiliger seismisch ontwerp.

Figuur 1 - Verdeling wateroverspannings ratio (ru) rondom de verankerde kademuur in Akita Port na de Nihonkai Chubu Earthquake.


Your success depends on excellent results. Thatâ&#x20AC;&#x2122;s why you can rely on our innovative solutions. Customised to your requirements, our tried and tested products provide the basis for any earthworks or ground engineering project. Discover the world of geosynthetics. Discover HUESKER.

Your Project in Safe Hands

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

AZ_HandErde_185x124mm_Rahmen.indd 1

02.02.16 13:30


Inwendig geheide stalen buispalen Een constructieve beschouwing van de voetzone

Inwendig geheide stalen buispalen kunnen met een lichte heistelling worden ingebracht met weinig hinder voor de omgeving. Het valgewicht slaat in de praktijk niet rechtstreeks op de voetplaat, doch via een prop van bijvoorbeeld grind dat de klap dempt. Boven het grind wordt in de casing een wapeningskorf en betonvulling aangebracht, zodat in de gebruikssituatie buigmomenten en normaalkrachten in de paal opneembaar zijn. Bij zwaarder heiwerk dient de grindprop regelmatig aangevuld te worden om zijn effect te behouden. De uiteindelijke vulling van gewapend beton zal dan een relatief grote afstand tot de voetplaat kunnen krijgen. De casing heeft in de zone met een langere grindprop een constructieve functie. Met dit artikel wordt de constructeur een voorbeeld geboden hoe om te gaan met de controle van de meerassige spanningstoestand in de buis. Het geeft aan dat bij een hoog belaste paal (en daarmee zwaar en langdurig heiwerk) in de voetzone de wanddikte van de buis kritisch kan worden voor het functioneren in de gebruiksfase. Figuur 1 - Inwendig geheide stalen buispalen.

ir. J.W.A. Geel Heijmans Infra

Inleiding In Geotechniek van april 2012 [1] is een heldere uiteenzetting opgenomen over de toepassingen van de inwendig geheide stalen buispaal. Met één van de auteurs van dit artikel, de heer H.F.C. Weijde, heb ik overleg mogen hebben over de praktijk van deze palen. Voor de constructieve aspecten van de paal in de gebruiksfase zal een constructeur zich concentreren op de hogere zone van de paal en die beschouwen als gewapend beton volgens NEN-EN 1992 [2]. Bij gelijke wapening is de hogere zone immers maatgevend ten opzichte van de diepere zone vanwege de hogere buigende momenten. In de voetzone met de grindprop is echter geen beton aanwezig en zeker geen wapening, zodat daar een aanpak volgens EN 1992 niet van toepassing kan zijn. Ik richt mij op de voetzone in de gebruiksfase. Aan de meest in het oog lopende aspecten besteed ik aandacht en ik sluit af met een rekenvoorbeeld. In voorkomende gevallen wordt zowel een boven- als een ondergrens geschat om de gevoeligheid te verkennen van de parameters.

Bron - Ballast Nedam

Algemeen kan gesteld worden dat onderin de paal buigende momenten geen rol van betekenis spelen (dit zal gelden ca 10 à 20 * de paaldiameter vanaf de kop, zie de figuren in NVN 6724 [3]. Deze zijn dan ook verwaarloosd. Mijn beschouwing beperkt zich tot een paal onder druk, omdat daar de grootste onzekerheden liggen in het constructieve model. Ringspanningen in de buis Een belangrijk principe is dat het grind in de buis onder druk staat en daardoor een radiale druk uitoefent op de stalen buiswand. De radiale druk s’r verhoudt zich tot de verticale druk s’v met de coëfficiënt voor neutrale druk

30

GEOTECHNIEK - Januari 2017


Samenvatting

Bij de toepassing van inwendig geheide stalen buispalen kan het voorkomen dat onderin een sterk verdichte grindvulling achterblijft, zodat daar geen (gewapend) beton aangebracht kan worden. Voor de overdracht van de drukbelastingen van de paalkop naar de grond is in dit artikel de samenwerking tussen grindvulling en stalen buis beschouwd. Door de drukken in het grind ontstaan tangentiale (ring)spanningen in de buis volgens de ketelformule. Deze trekspanningen moeten gecombineerd worden met de verticale drukspanningen in de buis. Met dit artikel wordt de constructeur een voorbeeld geboden hoe om te gaan met de controle

K0 aangezien de buiswand geen verplaatsing ondergaat: σ’r = K0 * s’v . De uitwendige drukken (korreldruk en grondwater) zijn van een duidelijk lagere orde dan de inwendige druk en worden verwaarloosd (veilige aanname). Via de ketelformule wordt de tangentiële trekspanning in de buiswand gevonden stan = (ri * s'v * K0) / tbuis Hierbij is de steunende werking van de voetplaat aan de buiswand verwaarloosd; op een afstand van ca 10 keer de wanddikte is dit effect namelijk uitgedempt. Voor de gebruiksfase moet opgemerkt moet worden dat bij de dikte van de buiswand rekening gehouden moet worden met corrosieverliezen door chemische aantasting en zwerfstroom bij spoorwegen. Het eerste wordt behandeld in EN 1993-5 [6]; voor het tweede zijn helaas geen gemakkelijk toegankelijke bronnen voorhanden. Bij spoorwegen kan dit ertoe leiden dat de stalen buis in het geheel niet in de berekening meegenomen wordt; vanuit het oogpunt van optimaal materiaalgebruik zou een adequate berekening door een corrosiespecialist echter beter zijn. Het corrosieverlies treedt alleen aan de buitenzijde van de buis op, omdat aan de binnenzijde geen zuurstof kan toetreden wegens de aanwezigheid van de betonvulling in het hogere gedeelte van de paal. Verticale drukken in de buis Het tweede aspect is de verticale druk in de stalen buiswand. Bij een volledige samenwerking tussen vulling en buiswand wordt de volledige paalkracht naar rato van stijfheid verdeeld. De rekken van beide moeten dan namelijk gelijk zijn. Door geen rechtstreekse

van een buispaal met een grindprop van significante hoogte. Het blijkt dat een goed verdicht grindpakket een positieve bijdrage levert aan de druksterkte van de paal ten opzichte van een beschouwing waarbij de buisvulling niet in de berekening wordt betrokken. De staalspanningen met goed verdicht grind zijn in het rekenvoorbeeld ca 10 à 15 % lager dan zonder grind. In dit artikel worden de formules gegeven om ook in andere gevallen de constructieve berekening van de voetzone van de paal met grindvulling op te stellen.

afdracht van de schachtwrijving naar de buiswand in rekening te brengen, wordt een bovengrens gevonden voor de drukkracht in de vulling. Bij een gebrekkige samenwerking in de buis kan het geotechnische gedrag als maatstaf worden genomen: de schachtwrijving leidt primair alleen tot een drukspanning in het staal, de puntweerstand bepaalt de drukspanning in het grind. Vanwege de buigsterkte van de voetplaat, kan de puntweerstand slechts in zeer beperkte mate in de buiswand komen. Aldus wordt de ondergrens gevonden voor de drukkracht in de vulling. De stijfheidsverhoudingen tussen buiswand en grindprop verdienen nadere aandacht. De stijfheid van de buiswand is eenvoudig te bepalen uit het product van de elasticiteitsmodulus en de doorsnede van het staal (Es * As), doch voor de grindvulling is nadere toelichting nodig op de E-modulus. De waarde voor E100 van de tabel 2.b van NEN 9997-1: 2011 [4] is namelijk gebaseerd op een druk van 100 kPa. Uit de logaritmische formule van Terzaghi is echter bekend dat bij een hogere druk een hogere E-modulus hoort. Tijdens het heien is de druk van het grind zo hoog (geweest) dat de puntweerstand van de paal overwonnen werd, zodat duidelijk is dat de referentiewaarde 100 kPa voor de grindprop ook als ondergrens niet realistisch is. Voorts is onder deze omstandigheden sprake van een zeer behoorlijk verdicht grind. Voor de bovengrens kan in de richting van beton gedacht worden; in het rekenvoorbeeld hierna is een waarde voor kalkzandsteen gehanteerd als bovengrens. Samenstel van staalspanningen Voor de samenstelling van beide aspecten geldt de vergelijkingsspanning conform formule (6.1) van EN 1993-1-1 [5] svgl = √(s2vert - stan * svert + s2tan)

31

GEOTECHNIEK - Januari 2017

Gecontroleerd moet worden dat deze vergelijkingsspanning kleiner is dan de vloeigrens van de buis (in de spreadsheet is de drukspanning positief genomen, waardoor het minteken als plusteken is ingevoerd). Rekenvoorbeeld In de rekenvoorbeelden is uitgegaan de volgende gegevens: - buis ∅ 356 x 8 - corrosieverlies 3 mm (alleen buitenzijde) - neutrale korreldruk grind K0 = 0,5 - puntweerstand qb = 10 MPa - schachtwrijving 0,010 * 10 MPa over 3,0 m Uit de geotechnische analyse van de paal met [4] volgt: - puntweerstand Rb;cal = ¼ * p * 356² * 10 = 995 kN - schachtwrijving Rs;cal = 0,010 * 10 * p * 356 * 3000 = 336 kN Met x3 = 1,26 en gb = gs = 1,2 kan de UGT-paalbelasting bedragen Fc;d = (995 + 336) / (1,26 * 1,2) = 880 kN Voor de ondergrens van de elasticiteitsmodulus van het grind is de waarde E = 500 MPa aangehouden. Deze waarde is gebaseerd op een beschouwing met Terzaghi volgens [4] [onderdeel 6.6.2 (3-e) ] voor matig verdicht grind (Cc;d / (1+e) = 0,0023) met 5 MPa druk. Voor een grindpakket van 2,00 m dikte stijgt de gemiddelde druk van s’vzod = 17 kPa met DS’vzd = 5000 kPa zodat de zakking bedraagt s = Cc;d / (1+e) * d * log((s’vzod + Ds’vzd) / s’vzod) = 0,0023 * 2,00 * log(5017/17) = 0,0023 * 2,00 * 2,47 = 0,011 m. Dit geeft de stijfheidswaarde E = Ds’vzd * d / s = 5000 * 2,00 / 0,011 = 880.000 kPa = 880 MPa. Voor de ondergrens is daarom E = 500 MPa aangehouden voor de grindvulling. Als bovengrens is E = 10.000 MPa aangehouden, gebaseerd op een waarde voor kalkzandsteen.


Tabel 1 - Buiscontroles onder gebruikmaking van de in de tekst gepresenteerde formules Buiscontrole

Optimale samenwerking

Paalkracht met max. Schachtwrijving

Paalkracht met max. schachtwrijving en voetplaatring

Schachtwrijving

kN

0

336

643

Puntkracht

kN

880

544

237

inw. diamater

mm

339

339

339

wanddikte

mm

5.0

5.0

5.0

opp. grind

mm²

90259

90259

90259

opp. staal

mm²

5404

5404

5404

0.5

0.5

0.5

neutrale druk

K0

verdeling puntkracht E grind

N/mm²

500

10000

500

10000

500

10000

E staal

N/mm²

210000

210000

210000

210000

210000

210000

EA grind

N

4.51E+07

9.03E+08

4.51E+07

9.03E+08

4.51E+07

9.03E+08

EA staal

N

1.13E+09

1.13E+09

1.13E+09

1.13E+09

1.13E+09

1.13E+09

EA totaal

N

1.18E+09

2.04E+09

1.18E+09

2.04E+09

1.18E+09

2.04E+09

verticale druk in N/mm² grind

0.37

4.32

0.23

2.67

0.10

1.16

horizontale druk in N/mm² grind

0.19

2.16

0.12

1.34

0.05

0.58

6.3

73.2

3.9

45.3

1.7

19.7

156.6

90.7

96.8

56.1

42.2

24.4

62.2

62.2

119.0

119.0

Grind

Staal tangentiale spanning

stan N/mm² verticale druk in N/mm² staal

schachtwrijving

verticale druk in N/mm² staal

totaal vert. druk

svert N/mm²

156.6

90.7

159.0

118.3

161.2

143.4

= √stan (svert² N/mm² +stan² +svert*stan)

159.9

142.2

161.0

146.2

162.0

154.2

vergelijkingsspanning

Grind verticale kracht

kN

34

390

21

241

9

105

Staal verticale kracht

kN

846

490

859

639

871

775

Voor de optimale samenwerking tussen buiswand en vulling is de volledige UGT-kracht als puntdruk gerekend en vervolgens naar rato van stijfheid aan de buiswand toegekend. Voor de bepaling van de maximale axiale druk in de buis is aangenomen dat de volle-

dige capaciteit van de schachtwrijving (336 kN) gerealiseerd wordt en dat de buisvulling hierdoor niet belast wordt. Als variant is naast de schachtwrijving ook een deel van de puntweerstand aan de buiswand toegerekend. Dit laatste deel is begroot op een ring van 30 mm (8 mm buiswand en 22 mm voetplaat): F = p/4

32

GEOTECHNIEK - Januari 2017

* (356² – 296²) * 10 = 307 kN; voor de puntkracht op het grind resteert dan 880 – 336 – 307 = 237 kN. Deze laatste kracht wordt in het model vervolgens weer deels aan de buiswand toegekend via de stijfheidsverhoudingen tussen grindvulling en buiswand.


INWENDIG GEHEIDE STALEN BUISPALEN - EEN CONSTRUCTIEVE BESCHOUWING VAN DE VOETZONE

Resultaten rekenvoorbeeld Uit de resultaten van het rekenvoorbeeld in tabel 1 “Buiscontroles” blijkt dat de laagste stijfheid van het grind de hoogste vergelijkingsspanning oplevert in het staal, en dat het scenario met de maximale kracht in de buiswand de ongunstigste waarden oplevert. Die ongunstige combinatie levert als vergelijkingsspanning in het staal 162 N/mm² en benadert daarmee de waarde van een scenario waarbij de grindvulling in het geheel niet meewerkt: 880 kN / 5404 mm² = 163 N/ mm². Voor een betere pakking van het grind (E = 10.000 N/mm²) worden gunstiger waarden gevonden voor de vergelijkingsspanningen (5 % bij het meest ongunstige scenario, en 10 % bij het scenario met optimale samenwerking). Het is duidelijk dat een dichte pakking van de grindvulling een nuttige bijdrage levert. Het gunstige scenario met optimale samenwerking is reëel voor toetsing op de totale paalkracht (boven de zone van paalschachtwrijving). De wrijvingscapaciteit aan de binnenzijde van de buis (tussen goed verdicht grind en staal) zal namelijk groter zijn is dan die aan de buitenzijde (de schachtwrijving tussen grond en staal). Bij dit scenario wordt een waarde gevonden die zeker 10% lager ligt dan bij het scenario zonder samenwerking tussen grind en buis (vergelijk 146 N/mm² bij E = 5000 N/mm² en 142 N/mm² bij E = 10.000 N/mm² voor het grind in plaats van 163 N/mm² zonder enige vorm van samenwerking). Dat dit scenario reëel is wordt hierna inzichtelijk gemaakt. Bij E = 5000 N/mm² is in het grind een horizontale druk gevonden van 0,67 N/mm²; de wrijving tussen paalwand en grind bedraagt daardoor tand * pr = 0,43 * 0,67 = 0,29 N/ mm² oftewel 0,29 * p * 339 = 308 kN/m paallengte. Deze waarde is veel hoger dan de term schachtwrijving uit de geotechnische analyse (112 kN/m), zodat voor de toets op de volledige paalkracht (bovenaan de zone van schachtwrijving) volstaan kan worden met het scenario met optimale samenwerking tussen grind en buis Alle gevonden vergelijkingsspanningen in het staal (tussen 142 en 162 N/mm²) zijn kleiner dan de drukspanning indien geen medewerking van het grind was gerekend (163 N/mm²). Alle gevonden staalspanningen zijn bovendien kleiner dan de vloeisterkte van het staal (235 N/mm²) en daarmee acceptabel. Indien voor de minimaal aanbevolen wanddikte van 6 mm (1 / 60 van de buisdiameter, zie het artikel in

Figuur 2 - Vergelijkingsspanning in de buiswand als functie van de elasticiteitsmodulus van het grind.

Geotechniek [1] was gekozen) wordt zonder medewerking van het grind de vloeispanning echter overschreden: (8 – 3) / (6 – 3) * 163 = 272 N/mm². Met medewerking van het grind en bij het hier aanbevolen en onderbouwde scenario van optimale samenwerking wordt bij Egrind = 10000 N/mm² een staalspanning gevonden van 142 * (8 – 3) / (6 – 3) = 237 N/ mm², welke zeer nabij de grenswaarde 235 N/ mm² ligt. Nawoord In dit artikel heeft de focus gelegen op de gebruiksfase. In de uitvoeringsfase (het inbrengen van de palen) zullen de inwendige drukken hoger zijn omdat de paalpuntweerstand overwonnen moet worden. Anderzijds is in de uitvoeringsfase ook de sterkte van de buis hoger omdat nog geen corrosie opgetreden is. Zonder hier een kwantitatieve analyse uit te voeren is de verwachting dat de hier gepresenteerde theorie ook voor de uitvoeringsfase adequaat is en leidt tot waarden, die een onderbouwing vormen voor de genoemde vuistregel van wanddikte = 1/60 * buisdiameter. Een nadere beschouwing van de uitvoering vereist echter meer informatie over de dynamica tijdens het heien, dan past binnen dit artikel. Bij trekpalen is de situatie helder in de zin dat de (ongewapende!) vulling geen krachten opneemt en de volle kracht in de buiswand zit en evenwicht maakt met de omringende grond.

33

GEOTECHNIEK - Januari 2017

Literatuur [1] ing. H.F.C. Weijde, ing. J. van der Sluis, ing. R.J. Schippers: “Stalen Buispaal: efficiënte oplossing in de kleine ruimte”; Geotechniek april 2012 [2]  Eurocode 2: Ontwerp en berekening van betonconstructies; deel 1-1: Algemene regels en regels voor gebouwen; NEN-EN 1992-1-1; november 2011 + NB idem [3]  NVN 6724: 2001 Voorschriften beton; In de grond gevormde funderingselementen van beton of mortel (ingetrokken, doch nog niet vervangen, genoemd in ROK: 2013) [4]  Geotechnisch ontwerp van constructies; deel 1: Algemene regels; NEN 9997-1; december 2011 incl. correctieblad C1: 2012 [5]  Eurocode 3: Ontwerp en berekening van staalconstructies; deel 1: Algemene regels en regels voor gebouwen; NEN-EN 19931-1; december 2011 + NB idem [6]  Eurocode 3: Ontwerp en berekening van staalconstructies; deel 5: Palen en diepwanden; NEN-EN 1993-5; februari 2008 + NB mei 2012


www.geobest.nl

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 â&#x20AC;&#x2122;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 geotechniek geotechniek_December_2015_v3.indd _April_2016_v1.indd 28 41 geotechniek _Oktober_2014_v2.indd 27

ENGINEERING EN MONITORING VOOR GWW EN GEOTECHNIEK 09-10-2013 09:23:07 27/11/15 09/03/16 22:29 19:10 28-08-14 13:54


21E JAARGANG NUMMER 1 JANUARI 2017 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR GEBRUIKERS VAN GEOKUNSTSTOFFEN

De praktische toepassingen van het gebruik van gps positionering en data bij de installatie van verticale drainage

KATERN VAN

Prof. dr. Jan Nieuwenhuis geëerd tijdens de EuroGeo6 conferentie


Geokunst wordt mede mogelijk gemaakt door:

De collectieve leden van de NGO zijn:

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

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_Enkagrid_208x134mm.pdf

1

29-06-16

CDR International BV, Rijssen Cofra B.V., Amsterdam Deltares, Delft Enviro Quality Control BV, Maarssen Fugro GeoServices BV, Leidschendam Genap BV, ‘s Heerenberg Geopex Products (Europe) BV, Gouderak GeoTec Solutions BV, Den Dungen. Huesker Synthetic BV, Den Dungen InfraDelft BV, Delft Intercodam Infra BV, Almere Juta Holland BV, Oldenmarkt Kem Products NV, Heist op den Berg (B) Kiwa NV, Rijswijk Kwast Consult, Houten Low & Bonar, Arnhem

Movares Nederland BV, Utrecht Naue GmbH & Co. KG, Espelkamp-Fiestel Ooms Civiel BV, Avenhorn Prosé Geotechniek BV, Leeuwarden Quality Services BV, Bennekom Robusta BV, Genemuiden S&P Clever Reinforcement Company Benelux, Aalsmeer SBRCURnet, Delft T&F Handelsonderneming BV, Oosteinde Ten Cate Geosynthetics Netherlands BV, Nijverdal Tensar International, ’s-Hertogenbosch Terre Armee BV, Waddinxveen Vulkan-Europe BV, Gouda Witteveen + Bos, Deventer

10:46

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

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

36

GEOKUNST - Januari 2017


Van de redactie Beste Geokunst lezer, Het gebruik van GPS is niet meer uit ons dagelijkse leven weg te denken. Het satellietplaatsbepalingssysteem, ontwikkeld voor de strijdkrachten van de Verenigde Staten en vrijgegeven voor civiel gebruik in de jaren tachtig van de vorige eeuw, is de basis van mijn navigatiesysteem. Zonder Google maps had ik van tevoren niet geweten hoe groen Ljubljana is. Dat GPS een grote rol speelt in de monitoring van de infrastructuctuur van Nederland en de geotechniek hoef ik u niet te vertellen.

Sinds 2010 wordt jaarlijks, door de Europese Commissie, Europa’s Groene Hoofdstad gekozen. De eervolle titel is bedoeld voor steden die het milieu op een uitmuntende manier een warm hart toedragen en baanbrekend zijn op het gebied van milieuvriendelijkheid. Afgelopen jaar mocht Ljubljana, de hoofdstad van Slovenië zich ‘European Green Capital’ noemen. Een blik in Google Maps leert ons dat Ljubljana ook letterlijk groen is en door een nog groener landschap omgeven wordt. Uitgerekend op deze plek vond afgelopen september het EuroGeo6 congres plaats. De oorspronkelijke locatie was Istanbul, maar vanwege de dreiging in Turkije was het congres verplaatst. Het congres hebben we gebruikt om de activiteiten van de Dutch Chapter van IGS, de bij NGO aangesloten bedrijven en vakgenoten op het gebied van geokunststoffen internationaal voor het voetlicht te brengen. In navolging van de eerdere succesvolle GeoArt uitgave twee jaar geleden, voor IGS10 te Berlijn, hebben we ook dit jaar een ‘special’ GeoArt in de conferentietassen laten opnemen. Suzanne van Eekelen en Erik Kwast doen in het eerste artikel van deze GeoKunst verslag van het EuroGeo6 congres in de ”Green Capital”. Zij beschrijven de Nederlandse en Vlaamse bijdragen en de hoogtepunten uit de keynote lectures. Verder geven zij aandacht aan een nieuw onderdeel van het congres: de L.M.N.S. lezing. De eerste van een nieuwe cyclus bij de Eurogeo congressen. Door vermelding van hun initialen worden de vier mannen geëerd die in 1977 de allereerste Internationale Conferentie voor Geotextielen in Parijs hebben georganiseerd. Eén van hen was onze gepensioneerde Nederlandse vakgenoot Jan Nieuwenhuis. Wij voelen ons als NGO zeer vereerd dat de naam van ‘onze’ Jan Nieuwenhuis nu aan deze nieuwe lezingenserie is verbonden. Het was een succesvol congres, met veel Nederlandse en Vlaamse vakgenoten en een goede vertegenwoordiging van Nederlandse sponsors en standhouders!

Jeroen Dijkstra geeft in het tweede artikel in deze GeoKunst inzicht in de praktische toepassing van data verkregen uit GPS dataloggers. Het gebruik van verticale drains is al jaren een beproefde zettingsversnellende methode voor het bouwrijp maken van slappe grond. De data die tijdens de installatie werden gegenereerd waren verder nauwelijks bruikbaar, omdat de locatie niet goed bekend was. GPS dataloggers koppelen de data aan de X, Y, Z coördinaten van de locatie. Dat geeft veel toepassingsmogelijkheden, zoals Jeroen aan de hand van internationale en nationale projecten beschrijft. Hiermee is een al oude, bekende techniek naar een hoger professioneel niveau gebracht, waarmee projectrisico’s verder kunnen worden verkleind. Ik wens u, mede namens het NGO bestuur en de GeoKunst redactie, een “groen”, voorspoedig en innovatief 2017.

Ik wens u veel leesplezier met deze GeoKunst, Erik Kwast, Eindredacteur GeoKunst

Colofon

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

Eindredactie Redactieraad Productie

E. Kwast C. Brok A. Bezuijen ˘ M. Duskov F. de Meerleer Uitgeverij Educom BV

Een abonnement kan worden aangevraagd bij: Nederlandse Geotextielorganisatie (NGO) Postbus 358 3840 AJ Harderwijk Tel. 085 - 1044 727 mail@ngo.nl www.ngo.nl

37

GEOKUNST - Januari 2017


Prof. dr. Jan Nieuwenhuis geëerd tijdens de EuroGeo6 conferentie

Inleiding Met “Welcome in Istanbul! ….. Hall!” opende prof. dr. Erol Güler EuroGeo6, het zesde Europese Geokunststoffencongres. Er ging een zucht door de zaal. Want daar hadden we moeten zijn: in Istanbul. Het congres werd georganiseerd door de Turkse zuster van de NGO en zou in Istanbul worden gehouden. Maar in juli, twee maanden voor het congres, besloot de Turkse organisatie het congres te verplaatsten naar Ljubljana. Vanwege de dreiging in Turkije. Wat een moeilijke beslissing moet dat zijn geweest! Respect voor onze Turkse vrienden die ondanks alle tegenwind een prima congres hebben georganiseerd. Ze doopten de zalen in het conferentiecentrum om naar Istanbul Hall, Ankara Hall, Antayla Hall, Izmir Hall. Turkse accenten in een Sloveens congrescentrum. Gelukkig kon onze speciale uitgave van GeoArt in de conferentietassen worden opgenomen, ondanks de locatiewijziging op het laatste moment. Hiermee hebben we de activiteiten van de Dutch Chapter van IGS, de Nederlandse

en Vlaamse bedrijven en vakgenoten op het gebied van geokunststoffen internationaal voor het voetlicht kunnen brengen. Dit in navolging van de eerdere succesvolle GeoArt uitgave twee jaar geleden, voor IGS10 te Berlijn. Nieuw was de L.M.N.S. lezing, de eerste van een nieuwe cyclus bij de Eurogeo congressen. Hiermee worden de vier mannen geëerd die de allereerste Internationale Conferentie voor Geotextielen in Parijs hebben georganiseerd in 1977. Eén van hen was Jan Nieuwenhuis, onze gepensioneerde Nederlandse vakgenoot. Samen met A. McGown (Verenigd Koninkrijk), E. Leflaive (Frankrijk) en M. Sotton (Frankrijk) startte hij in 1976 met de organisatie van dit congres.

Dr. ir. Suzanne van Eekelen Deltares

ing. E.A. Kwast Kwast Consult

kwamen er meer dan 500 mensen uit 17 landen. Een overweldigend succes! Bovendien werd de eerste stap gezet naar de organisatie van het IGS, de International Geosynthetics Society, die in 1983 werd opgericht. En er volgden vele congressen. Nu hebben we iedere vier jaar een internationaal IGS congres en daar tussenin regionale congressen. Dit jaar dus het Europese congres, EuroGeo6, in Istanbul-Ljubljana. Wij voelen ons als NGO zeer vereerd dat de naam van ‘onze’ Jan Nieuwenhuis nu aan deze nieuwe lezingenserie is verbonden. Desgevraagd schreef Jan Nieuwenhuis over die tijd: “In de jaren 1973 tot 1977 heb ik mij met geotextielen beziggehouden. Ik werkte eerst bij

McGown was nu in Ljubljana en vertelde over toen. Ze hoopten destijds op 150 tot 200 deelnemers maar de respons bleek overdonderend. Ze moesten zelfs het aantal artikelen per auteur beperken tot twee om het werk behapbaar te houden. Uiteindelijk zijn er 66 papers uit 12 landen gepubliceerd, en

Figuur 1 - Congresgebouw met welkomstbord in Ljubljana.

38

Figuur 2 - Ontvangst EuroGeo6 in Ljubljana.

GEOKUNST - Januari 2017


Samenvatting

Voor het eerst is de L.M.N.S. lezing, de eerste van een nieuwe cyclus bij de Eurogeo congressen, gehouden. Hiermee worden de vier mannen geëerd die in 1977 de allereerste Internationale Conferentie voor Geotextielen in Parijs hebben georganiseerd. Eén van hen was, onze gepensioneerde

Nederlandse vakgenoot, Jan Nieuwenhuis. In het verslag over EuroGeo6 worden de artikelen van Nederlandse of Vlaamse herkomst besproken. Vervolgens passeren de belangrijkste internationale bijdragen de revue en wordt afgesloten met sfeerimpressies vanuit Ljubljana.

er zelf een sessie voorgezeten en een artikel bijgedragen: Membranes and the bearing capacity of road bases (Nieuwenhuis, 1977). Een artikel over theorie en dat waren er toen nog heel weinig. Iedereen beschreef proefjes.

Figuur 1 - Mannen van het eerste uur (van links naar rechts): J. Gandois (Bidim), J.P. Giroud en Mr. Nemirovski (Bidim). Rijkswaterstaat en was verantwoordelijk voor de zandwinning voor en de funderingen van nieuw te bouwen rijkswegen. Vanaf 1975 had ik de leiding over het funderingsonderzoek voor de Oosterschelde stormvloedkering. Gedurende dat onderzoek verliet ik Rijkswaterstaat en werd ik Hoofd Research en Ontwikkeling bij het Laboratorium voor Grondmechanica.

heel bleven. We hadden in die jaren, 1975 - 1976, ook een aantal kleinere proefvakken, ter beoordeling van weefsels die als scheidingslaag werden ingezet. Dat was een groot succes en het leidde er, onder andere, toe dat Rijkswaterstaat sindsdien steeds van non-wovens gebruik heeft gemaakt.

Rond 1975 is er een groot proefvak in de verbreding van Rijksweg 12 (Utrecht-Den Haag) aangelegd, het eerste in Nederland. Het ging om het toepassen van weefsels als eventuele bijdrage aan de funderingssterkte. Vier fabrikanten waren betrokken bij het proefvak: AKZO, DuPont, ICI en Rhône Poulenc. Het resultaat viel wat tegen, hoewel alle weefsels

In 1976 ontstonden er plannen voor een internationaal congres in Parijs. Terecht in Frankrijk, want het Franse Bidim was de eerste pionier met toepassingen in de wegen waterbouwkunde. Het organisatiecomité bestond inderdaad uit: Leflaive, McGown, Sotton en ik. Met name Leflaive en McGown kan ik me nog levendig voor de geest halen. Ik heb

Figuur 4 - Presentatie Rijk Gerritsen in de Istanbul Hall.

39

GEOKUNST - Januari 2017

Hoewel ik op afstand wel iets van de ontwikkelingen met geotextielen heb gevolgd (ik heb onder anderen de u wel bekende Suzanne van Eekelen en Adam Bezuijen bij Grondmechanica Delft in dienst genomen), heb ik actief niets meer gedaan. Ik ben overigens wel onder de indruk van wat in de laatste 10 jaar aan vooruitgang in theorie en toepassingen heeft plaatsgevonden (ik lees nog steeds het blad Geotechniek/GeoKunst). Ik acht mij zeer vereerd door het plan mijn initiaal voor de nieuwe EuroGeo-lezingencyclus te gebruiken”. De eerste L.M.N.S. lezing werd gegeven door dr. Daniele Cazzuffi (Italië), waarover later in dit artikel meer. De conferentie bestond verder uit nog meer keynote lectures en een groot aantal parallelle technische sessies met korte paper presentaties. Over tal van onderwerpen, waaronder grond- en funderingswapening, filters, clay liners, folies, erosie-preventie. Grote en kleine experimenten, veldmetingen, numeriek onderzoek, praktijkcases, theorie, alles kwam aan bod. Rijk Gerritsen en Suzanne van Eekelen mochten ieder een langere presentatie geven, van drie kwartier. Rijk Gerritsen (et al., 2016) vertelde over Nederlandse ervaringen met folieconstructies. Folies worden gebruikt


de gewapende grondmassa te gebruiken. Ze concluderen dat de geogrid twee functies heeft: het werkt als een ‘wedge tie-back’ en als een grondverbetering.

Figuur 5 - Presentatie Suzanne van Eekelen in de Istanbul Hall. om ondergrondse constructies waterdicht af te sluiten. In Nederland worden de folieconstructies vaak afgezonken. Dit kost echter veel ruimte en vaak is dat een probleem. De benodigde breedte kan beperkt worden door innovatieve ontwerpconcepten toe te passen, zoals bijvoorbeeld de U-polder en de damwandpolder. Rijk vertelde over de uitvoering van enkele van deze projecten, de risico’s en lessons learned. De integrale aanpak van ontwerp- en uitvoering, risicobeheersing en kwaliteitsborging tijdens de uitvoering is bij dergelijke projecten essentieel. Suzanne van Eekelen (2015, 2016) presenteerde haar promotiewerk, waarvan de resultaten zijn opgenomen in de nieuwe ontwerprichtlijn voor paalmatrassen, die deze zomer in het Nederlands en Engels is gepubliceerd (CUR226:2016). Ze liet zien hoe de krachtswerking is in de matras op palen en hoe een ontwerpmodel voor de geokunststof wapening stap voor stap is ontwikkeld. Suzanne hield in totaal drie verschillende lezingen bij deze conferentie over paalmatrassen. Er waren nog veel meer artikelen van Nederlandse of Vlaamse herkomst. Joris van den Berg, bijvoorbeeld, publiceerde samen met twee Hongaarse en een Britse vakgenoot over een grote numerieke studie waarbij verschillende funderingsmethoden voor aardebanen op slappe grond werden vergeleken. Alle methoden die ze bekeken hebben een wapening aan de onderzijde van de aardebaan (een basal reinforcement), en daaronder varieerden ze: palen, geokunststof omhulde kolommen of verticale drainage. De

optimale funderingsmethode is afhankelijk van de lokale omstandigheden. Hamzeh Ahmadi is een PhD student uit Iran bij Adam Bezuijen aan de universiteit van Gent. Hij schreef samen met Adam twee artikelen over twee full-scale proeven met een wand van gewapende grond. In het ene artikel worden de proeven gepresenteerd en vergeleken met analytische berekeningen. In het tweede artikel worden de gemeten trekkrachten in de geokunststof wapening vergeleken met 2D Plaxis berekeningen. De twee modelproeven hadden maar 1 verschil: de stijfheid van de facing elementen. Hamzeh en Adam vinden de grootste trekkrachten in de bovenste wapeningslagen, meteen onder de stripbelasting. Hamzeh en Adam vonden een goede overeenstemming tussen metingen en berekeningen door in de numerieke berekeningen een ‘schijnbare cohesie’ voor

Erik Kwast, Piet van Duijnen en Simon van Dijk schreven over de installatie van een verticaal scherm (Geolock) tot op een diepte van 17 m in Friesland. In combinatie met een ondoorlatende leemlaag ontstaat zo een polderconstructie. Deze constructie methode is een alternatief voor een traditionele brede polderconstructie met een geomembraan met een talud van 1:2 of 1:3. Vooraf voerden ze pompproeven uit, deden analytische en numerieke analyses. Ten slotte toonden ze met een meting van het lekdebiet na realisatie aan dat er aan de strenge lekdebieteis van 1 m3/uur werd voldaan. Jeroen Dijkstra en Jan-Willem Vink deden proeven met verticale drainage in het materiaal dat vrijkomt bij de winning van olie uit de teerzanden. Dat materiaal, “mature fine tailings” wordt in Canada vaak opgeslagen in zogenaamde “tailing ponds”. Het heeft een lage sterkte en dat geeft problemen bij het afdekken als een pond vol is. Jeroen Dijkstra en Jan-Willem Vink keken naar de mate van het dichtslibben, door het zeer fijne, teerrijke materiaal, van de verschillende filters rondom de verticale drain. De resultaten laten weinig verschil zien tussen de toegepaste filters. Bovendien blijkt er ruim voldoende permeabiliteit over te blijven in de filters om de toepassing van verticale drainage in de tailing ponds succesvol te maken. Lars Vollmert van Naue komt uit Duitsland, maar is betrokken bij tal van projecten in Nederland en is bijvoorbeeld ook lid van de

Prof. dr. Jan Nieuwenhuis is van 1977 tot 1995 verbonden geweest aan Grondmechanica Delft (nu Deltares), het grootste deel van de tijd als directeur marketing en ontwikkeling. Tevens was hij tot 2001 deeltijds hoogleraar aan de Universiteit van Utrecht in de mechanica van natuurrampen (aardverschuivingen, aardbevingen, vulkaanuitbarstingen en bodemerosie).

Vaktechnisch werkt Jan Nieuwenhuis nog een deel van zijn tijd aan vulkaanrisico’s en de daarmee verbonden risico’s van aardverschuivingen en tsunami’s, met het eiland La Palma in gedachten. Op zijn 75ste was Jan nog promotor in Delft, met daarbij een jongere stand-in. Het onderwerp was opslingering van aardbevingsversnellingen bij het aardoppervlak.

Van 1995 tot en met 2006 was Jan Nieuwenhuis aan de TU Delft verbonden, tot 2005 als hoogleraar waterbouwkundig onderzoek en directeur van de Onderzoekschool Waterbouw, en later, tot 2007, als “contracthoogleraar” in de hydrologie.

Engineering Geology publiceerde een ‘tribute to Jan Nieuwenhuis’, vol. 91 no 1, april 2007. Deze special van dit internationale wetenschappelijke tijdschrift werd hem bij zijn afscheid als hoogleraar door de “Scientific Community” aangeboden.

40

GEOKUNST - Januari 2017


PROF.DR. JAN NIEUWENHUIS GEËERD TIJDENS DE EUROGEO6 CONFERENTIE

SBRCURnet commissies Paalmatrassen en Funderingswapening. Hij liet samen met de Nederlanders Guido Meinhardt, Dylan Sipkema en Geurt Verhoef, aan de hand van enkele praktijkvoorbeelden, nog eens zien dat gewapende grondconstructies zich buitengewoon stijf gedragen. Daarom is gewapende grond heel geschikt als landhoofd, waar het brugdek meteen op de gewapende grondconstructie kan worden opgelegd. Dick Janse, ten slotte, schreef over de mogelijkheden van en ontwikkelingen in hoge sterkte geweven geotextielen. Allerlei eigenschappen van dit materiaal zijn ‘op bestelling’ te maken. Denk aan hoge sterkte of stijfheid, filtereigenschappen, scheiding, hoge wrijving van het oppervlak van het materiaal, drainage, lange termijn gedrag, chemische resistentie en hoge sterkte zomen. Dick illustreert dit met diverse voorbeelden van geslaagde projecten met toepassingen van geweven geotextielen in wegconstructies en andere ophogingen. Internationale hoogtepunten in een notendop Het internationale vuurwerk begon op de maandagochtend met de eerste L.M.N.S. lezing door dr. Daniele Cazzuffi (Italië) over de ontwikkelingen in het ontwerp van geotextiele filters voor granulaire materialen. De rekenregels zijn gebaseerd op gronddichtheids- en doorlatendheidscriteria. De openingsgrootte van het geotextiel en de korreldiameter van de ondergrond zijn daarbij de belangrijke parameters voor opbouw van een stabiel filter. Voorzichtigheid is geboden bij toepassing van ontwerpregels volgens bijvoorbeeld Terzaghi. Cazzufii geeft daarom in zijn paper een aangepaste rekenmethode, die wordt ondersteund door langeduur doorlatendheidstesten. De aansluitende Keynote presentatie van de professoren Jean Pierre Gourc en Philippe Delmas (Frankrijk) droeg de mooie titel: “Het gedrag van “levende” grondconstructies met geokunststoffen na enkele decennia”. Gourc vertelde over 25 Jaar geokunststofontwikkeling bij de toepassing van dammen, reservoirs, gewapende grondconstructies, steile hellingen en zeer bijzondere toepassingen, en hij ondersteunde zijn verhaal met zeer “levend” beeldmateriaal. Voor verschillende locaties waren recente metingen beschikbaar. Hiermee kon het gedrag in de tijd worden geanalyseerd, soms onder extreme omstandigheden (zie figuur 6). De performance van de geokunststoffen

Figuur 6 - Gewapende grondconstructie (zonder facing) bij aanleg in 1982 (links) en gedurende de winter van 1998 (rechts), Grenoble (Frankrijk).

Figuur 7 - Spanningsverloop onder een wiellast met en zonder wapening. heeft zich de afgelopen jaren bewezen. Ook de lessons learned kreeg voldoende aandacht, zodat we ook de komende 25 jaar wederom succesvolle toepassingen met geokunststoffen kunnen realiseren. Dinsdagochtend startte met de Keynote lecture van professor Nicola Moraci (Italië). Hij vertelde over de interface eigenschappen van geokunststoffen onder statische, cyclische of dynamische belastingen. Aan de orde kwamen toepassing van pull out, direct shear, hellend vlak en dynamische tests in het laboratorium, specifiek voor onderzoek van het interface gedrag tussen geokunststof en grond. Mede in relatie tot de aan te houden normering voor uitvoering van het onderzoek. Voor de beschikbare rekenmodellen is voor verschillende belastingsituaties beoordeeld in hoeverre een correcte voorspelling van de

41

GEOKUNST - Januari 2017

maximale wrijvings- en trekkracht mogelijk is. Essentieel bij het geotechnisch ontwerp is dat de aanname van het interface gedrag afgestemd is op het type belasting (statisch, cyclisch of dynamisch) en dat daarbij de geschikte laboratoriumtests worden gebruikt. Professor Ziegler (Duitsland) nam ons daarna, in zijn Keynote lecture, mee in een overview van toepassingen voor gewapende grondconstructies in afgelopen jaren. Met de komst van hoge sterkte en stijve geokunststoffen is de toepassing van steile wanden, omhulde grondkolommen en paalmatrassen mogelijk geworden. Bij al deze toepassingen is het opmerkelijk dat het werkelijke draagvermogen veel hoger is dan berekend en de vervormingen lager dan berekend. Dit geeft aan dat het composiet gedrag van geokunststoffen en grond nog niet volledig wordt begrepen. Ziegler


Figuur 8 - Sfeerimpressie galadiner. beschreef twee basismechanismen in detail: het opspaneffect en het pullout gedrag. Hij ondersteunde zijn betoog met zeer beeldende figuren en een duidelijke beschrijving van de spanningspaden met en zonder wapening (zie figuur 7). Hij sloot af met een referentie naar de gunstige milieueffecten van toepassing van geokunststoffen (Wallbaum), waar we als geokunststof community meer ruchtbaarheid aan zouden moeten geven. Op de woensdagochtend gingen we ondergronds met professor Chungsik Yoo (Zuid-Korea). Hij sprak in zijn Keynote lecture over toepassingen van geokunststoffen voor ondergrondse constructies in het algemeen en drainagesystemen voor tunnels in het bijzonder. Na introductie van drainagesystemen, waterdichtheid en filterwetten, besprak hij de toepassingen voor ontwerp van tunneldrainage (filter). In een vergelijkende studie kwamen verschillende typen van geocomposieten voor mogelijke toepassing als tunnelliners naar voren. De invloed van tunneldrainage op de performance van de tunnellining is op basis van resultaten uit numerieke berekeningen aangetoond. In 2017 is Seoul in Zuid-Korea gastheer voor de 11th ICG conferentie en professor Yoo en zijn landgenoten zullen ons dan welkom heten.

In de diverse Keynote lectures kwam het werk van J.P. Giroud al regelmatig naar voren. In de parallelsessie over geokunststoffen in wegconstructies (funderingswapening) waren topsprekers aanwezig met in de zaal vele deskundige toehoorders. J.P. Giroud verzorgde de inleiding over de mechanismen en natuurlijk de toelichting op de empirische ontwerpmethode voor onverharde wegen volgens Giroud-Han. Professor Zornberg nam het stokje over voor stabilisatie van wegconstructies en Eli Cuelho presenteerde de resultaten van de gekalibreerde ontwerpmethode voor proefvakken in Montana (USA). Het was een zeer levendige sessie met veel discussie tussen de verschillende deskundigen; een leerzame middag. Ook de randzaken waren aangenaam Op dinsdagavond was er het traditionele galadiner in een prachtige zaal uit vervlogen tijden (zie figuur 8). Onder het genot van lekker eten, Sloveens volksmuziek en daarna de klassiekers gingen aan het einde van de avond bij sommigen de beentjes van de vloer. Onder andere, de grote organisator Erol was niet te stoppen. Van het oude centrum van Ljubljana (zie figuur 9) hebben we nog iets kunnen zien tijdens

42

GEOKUNST - Januari 2017

onze dagelijkse wandeling van hotel naar het congrescentrum. Het oude deel van de stad is goed onderhouden. Een moderne westerse stad met een fraai hooggelegen kasteel nabij het centrum. En ook daar kun je prima dineren. We zijn vele Nederlandse en enige Vlaamse vakgenoten tegengekomen. Dit waren er zeker zoâ&#x20AC;&#x2122;n 30-tal gedurende de 3 daagse conferentie. Daarnaast waren de bedrijven ook goed vertegenwoordigd als sponsors en standhouders; Low & Bonar, TenCate, Huesker, Tensar, Cofra en Naue waren prominent aanwezig. We kijken terug op een geslaagd congres. Bestaande contacten zijn aangehaald en nieuwe contacten opgedaan, een belangrijk doel van het bijwonen van het congres. Over krap een jaar wordt het 11e Internationale Geokunststoffen congres in Seoul georganiseerd en we hopen ook dan met een goede vertegenwoordiging vanuit Nederland en Vlaanderen aanwezig te zijn. References -  Slope transport processes and hydrology. A tribute to Jan Nieuwenhuis. Engineering Geology 91 (2007), vol. 91, no 1, april 2007. - Ahmadi, H., Bezuijen, A., 2016a. Numerical analysis of full-scale mechanically stabilized earth (mse) walls under strip footing load.


PROF.DR. JAN NIEUWENHUIS GEËERD TIJDENS DE EUROGEO6 CONFERENTIE

Proceedings of EuroGeo6, pp. 473-481. - Ahmadi, H., Bezuijen, A., 2016a. Behavior of full-scale mechanically stabilized earth (mse) walls under strip footing load. Proceedings of EuroGeo6 (in the corrected version, to be published online). - Cazzuffi, D., 2016. L.M.N.S. Lecture, Evolution in design of geotextile filters. Proceedings of EuroGeo6, pp 40-63. -  CUR 226, 2016. Ontwerprichtlijn paalmatrassystemen. Herziening CURrapport 226. http://www.sbrcurnet.nl/ producten/publicaties/ontwerprichtlijnpaalmatrassystemen. - In het Engels: S.J.M van Eekelen and M.H.A. Brugman, Eds. Design Guideline Basal Reinforced Piled Embankments. SBRCURnet & CRC Press, ISBN 9789053676240, https://www.crcpress.com/DesignGuideline-Basal-ReinforcedPiled-Embankments/EekelenBrugman/9789053676240. -  Dijkstra, J., Vink, J.W., 2016.Clogging potential of Mebradrain vertical drain filters in mature fine tailing material. Proceedings of EuroGeo6 (in the corrected version, to be published online). -  Gourc, J.P., Delmas, P., 2016. Keynote Lecture: The Behaviour of “Alive” Earthworks with Geosynthetics after Several Decades. Proceedings of EuroGeo6, pp 65-107. -  Kádár, I., Szatmári, T., Van den Berg, J.,

Woods, D., 2016. Comparison of deep foundation solutions for embankments with sensitivity analysis using finite element method. Proceedings of EuroGeo6, pp. 12271237. - Janse, D., Expanding developments of high strength woven geotextiles. Proceedings of Eurogeo6, pp. 988-997. - Van Eekelen, S.J.M., 2015. Basal Reinforced Piled Embankments. PhD thesis Technical University Delft. - Van Eekelen, S.J.M., 2016. The 2016-update of the Dutch Design Guideline for Basal Reinforced Piled Embankments. In: proceedings of 3rd ICTG Conference, Guimarães, Portugal, pp 582-589. Een kortere versie werd gepubliceerd in de GeoTechniek, December 2015, pp. 34-38. -  Van Eekelen, S.J.M., Lodder, H.J., Basal reinforced piled embankments; nonsquare rectangular pile arrangements and load distribution. Proceedings of Eurogeo6, pp. 1238-1249. - Gerritsen, R., Angenent, C., Scheirs, J., 2016. Geomembrane systems in the Netherlands and abroad - risks and lessons-learned. Proceedings of Eurogeo6, pp. 999-1016. -  Gerritsen, R., Abbasov, E., Van Regteren, D., Shehane, B., 2016. Submerging high resistant geomembranes as containment barrier closure dams – Baku Azerbaijan, pp. 1295 – 1304.

Figuur 9 - Oude binnenstad van Ljubljana.

43

GEOKUNST - Januari 2017

- Kwast, E.A., Van Duijnen, P.G., Van Dijk, S., Innovative vertical geomembrane geolock for polderconstructions. Proceedings of EuroGeo6 (in the corrected version, to be published online). -  Moraci, N., 2016. Keynote Lecture: Geosynthetics Interface Properties under Static and Dynamic Loads. Proceedings of EuroGeo6, pp 108-172. - Nieuwenhuis, J.D., 1977. Membranes and the bearing capacity of road bases. Proceedings of the Int Conference on the Use of Fabrics in Geotech, Paper and Discussion, Paris, France, April 20-22, 1977., pp 3-8. - Pachomov, D., Vollmert, L., and Herold, A., 2007. Der Ansatz des horizontalen Erddruckes auf die Front von KBE-Systemen Sonderheft Geotechnik, Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V. DGGT, Esen, S. pp. 129-136. -  Vollmert, L., Meinhardt, G., Sipkema, D., Verhoeff, G., Improved design for bridge abutments using reinforced soil expanding developments of high strength woven geotextiles. Proceedings of EuroGeo6, pp. 504-511. - Yoo, C., 2018. Keynote Lecture: Geosynthetics in Underground Constructions. Proceedings of EuroGeo6, pp 208-225. -  Ziegler, M., 2016. Keynote Lecture: Geosynthetic Reinforcement Applications. Proceedings of EuroGeo6, pp 173-207.


De praktische toepassingen van het gebruik van gps positionering en data bij de installatie van verticale drainage

ir. Jeroen Dijkstra Cofra B.V

Introductie Verticale drainage is in Nederland een van de meest gangbare technieken voor het bouwrijp maken van zachte, samendrukbare grondlagen met een lage draagkracht. De installatie gegevens, geregistreerd tijdens de installatie van de verticale drainage, waren tot voor kort nauwelijks bruikbaar omdat de locatie van de installatiepunten niet goed bekend was. Door de introductie van GPS dataloggers is hier verandering in gekomen en zijn interessante toepassingsmogelijkheden binnen handbereik. Dit artikel geeft een aantal voorbeelden van de praktische toepassing van het gebruik van data, gegenereerd tijdens de installatie van verticale drainage met GPS loggers. Verticale drainage - installatie en registratie Geprefabriceerde verticale drains worden geĂŻnstalleerd met verschillende typen stellingen, die vaak ingedeeld worden op de te leveren indrukkracht. De zwaarste stellingen kunnen drains installeren door zandlagen tot qc = 20 MPa tot een diepte van 54m. Verticale drainage wordt geĂŻnstalleerd met behulp van een stalen koker, lans genoemd, waarbinnen de verticale drain zich bevindt. De drain wordt aan de bovenzijde van de lans ingevoerd om aan de onderzijde weer te verschijnen. Hier wordt de drain bevestigd aan een ankerplaat, die mede als functie heeft om tijdens de installatie de onderzijde van de lans af te sluiten van de grond. De lans is ingebed in een stelling en wordt de grond ingedrukt met behulp van een systeem van cilinders en lieren, die aangedreven worden door het hydraulische systeem van de kraan. De druk waarmee dat gebeurt wordt continue gemeten en met vaste intervallen geregistreerd. Bij installatie wordt de lans naar de vooraf ingestelde diepte gedrukt en vervolgens weer

Figuur 1 - Principe installatie van verticale drainage. naar boven getrokken, waarbij de drain, door de weerstand van de ankerplaat, op de juiste diepte achter blijft. Wanneer de onderkant van de lans weer boven het maaiveld verschijnt, wordt de drain doorgeknipt en een nieuwe ankerplaat aan de drain bevestigd voor het installeren van het volgende drainagepunt. Dit principe is toegelicht in Figuur 1. 1. positioneren kraan op GPS locatie 2. Plaatsen ankerplaatje of ankerstaaf 3. Op diepte brengen van lans

44

GEOKUNST - Januari 2017

4. Lans terugtrekken, drain blijft achter door ankerplaatje 5. Schuin afknippen drain nadat lans boven de grond is gekomen 6. Verder met 1/2 Tijdens de installatie van verticale drainage kunnen zogenaamde loggers gebruikt worden om verschillende parameters te registeren als onderdeel van de procesborging en aantoonbaarheid. Een recente ontwikkeling in deze registratie is het aanvullende gebruik


Samenvatting

In de afgelopen jaren heeft Cofra B.V. een betrouwbaar registratie en GPS positioneringssysteem ontwikkeld. Er is een aantal voordelen van dit systeem ten opzichte van een traditioneel registratiesystem. Tijdens installatie kunnen Autocad tekeningen ingeladen worden en hoeft er niet meer uitgezet te worden. Het systeem kan ook de drains met een

automatische afslag op een vaste NAP-maat installeren. Het systeem registreert van iedere drain op vaste intervallen de indrukkracht. Deze data wordt verwerkt in een GIS systeem. Hiermee worden kaarten van de installatiediepte en dagproducties geproduceerd. Daarnaast kunnen ook horizontale en verticale doorsnedes van de indrukkracht gemaakt worden.

van GPS in samenwerking met geavanceerde software. Figuur 2 geeft een dergelijk systeem in de kraancabine weer. Het wordt op dit moment, onder andere, gebruikt om realtime de posities van drains te bepalen en AutoCAD tekeningen in te laden. De machinist kan via een dergelijke tekening worden voorzien van benodigde informatie zoals de drainlocaties, maar ook informatie over, onder andere, ondergrondse infrastructuur of limitatie van stellingshoogte bij werken rondom hoogspanning of vliegvelden. Een recente, aan deze procesautomatisering gerelateerde innovatie, is het geautomatiseerd installeren op een vooraf ingegeven NAP maat. De basis hiervoor ligt in de registratie van de drainlocatie en maaiveldhoogte in combinatie met een geautomatiseerde mechanische stop van het inbrengproces op de ingestelde maat. Naast de positie gegevens worden aan de machinist uiteraard ook de volgende installatie data getoond: • De stop criteria (diepte, lengte) • De installatie locatie van de verticale drain in x,y,z coördinaten • De indrukkracht per diepte interval ( tussen de 0.1 m en 1.0 m) • De diepte van de lans Tijdens de installatie wordt het drukkracht profiel met de diepte getoond aan de machinist om het installatieproces te controleren, een eventueel verloop in de opbouw van de ondergrond te volgen. Vanuit veiligheidsoverwegingen wordt een check uitgevoerd van de dikte van de werkvloer. Als deze te dun is, kan de draagkracht ontoereikend worden en de stabiliteit van de kraan in het geding komen. Als dit optreedt is dat veelal het gevolg van oppersingen van slap bodemmateriaal van onder het platform. Combinatie van gps en indrukkracht De geregistreerde indrukkracht is een resultante van meerdere factoren, zijnde de puntweerstand van-, en wrijving langs de lans, de wrijving van de lans in de stelling en de voorspanning van

Figuur 2 - Online monitoring van de installatie vanuit de cabine van de kraan met links op het display de locatie van de kraan in bovenaanzicht en rechts een weergave van installatie data de lieren van de stelling. Deze voorspanning is nodig om te voorkomen dat de kabels gaan slippen over de katrollen in het systeem. In grondlagen met zeer beperkte draagkracht is de benodigde indrukkracht in de regel lager dan de voorspanning van de lieren, waardoor het op basis van het logger systeem niet mogelijk is om het onderscheid te maken tussen veen en zachte kleilagen. Wanneer de indrukkracht groter is dan de voorspanning van de lieren, is de gemeten drukkracht gelijk aan de punt- en schacht weerstand van de grond ten opzichte van de lans. Stijve kleilagen en granulair materiaal geven normaliter een weerstand hoger dan deze voorspanning, waarmee de geregistreerde drukkracht een tool wordt voor het in kaart brengen van deze grondlagen. Door de combinatie van het gebruik van GPS (locatie) en het met interval meten van de indrukkracht tijdens installatie van de verticale drainage ontstaat een interessant en uiterst bruikbaar beeld voor betrokken geotechnisch ingenieurs en verdere projectorganisatie. De ondergrond van het project wordt in aanvulling op eerder bodemonderzoek inzichtelijk doordat

45

GEOKUNST - Januari 2017

er, in een grid van 1 tot 1.5m, een indrukkracht profiel beschikbaar is. Dit kan bijdragen aan bijvoorbeeld een betere voorspelling van de restzettingen. Hierna volgt de uitwerking van specifieke toepassingen van het gebruik van deze registreerde data. Installatiediepte Installatiediepten kunnen eenvoudig bepaald worden uit de loggerdata. Dit kan gepresenteerd worden in een Geo Informatie Systeem (GIS) in NAP niveau, maar ook als installatielengte. Deze diepte parameter is voornamelijk van belang wanneer afwijkingen hebben plaatsgevonden bij een vaste installatiediepte, er obstructies in de ondergrond aanwezig zijn of wanneer de drains geïnstalleerd worden tot een maximum indrukkracht. De laatste toepassing geeft dan een overzicht van de diepte van de vaste laag of gesteentelaag. Voorbeelden van dergelijke kaarten met maximale installatiediepten zijn weergeven in Figuur 3 en 4. Naast bovenaanzichten zijn ook langsdoorsneden getoond van de indrukkracht (in kleur) met, ter referentie, de beschikbare grondgegevens.


Landaanwinning met offshore installatie verticale drainage De data, weergegeven in Figuur 3, zijn verkregen tijdens de installatie van verticale drains in een offshore project. Op het project zijn de drains geïnstalleerd tot een diepte van 35 m onder waterniveau in zeer slap materiaal. Het initiële grondonderzoek, aangeduid met de witte diamanten in Figuur 3, liet een variabel niveau van de bovenkant van het gesteente en daarmee installatie niveau zien. Op basis hiervan werd besloten om de installatie van de drains op indrukkracht/obstructie uit te voeren. Gedurende de installatie kwam naar voren dat de bovenzijde van het gesteente meer varieerde dan op basis van het grondonderzoek werd verwacht. Tevens bleek dat er zich over een groot oppervlak slechts een dunne kleilaag bevond, die niet was aangetroffen in het vooronderzoek. Dit gegeven had een grote positieve impact op het te verwachten zettingsprofiel van de landaanwinning. Door het delen van de gegevens met de opdrachtgever kon deze in zijn monitoring en uiteindelijke voorbelastingsplan significant optimaliseren. Figuur 3 - GIS compilatie van de loggerdata toont een maximum installatie diepte en een doorsnede door A-A’. De kleilaag is waar te nemen in de doorsnede aan de lage indrukkracht en de blauw-groene kleuren. De stijvere kleilaag welke begint vanaf-20 geeft een groene kleur in de doorsnede. Het verweerde gesteente geeft een gele en rode kleur

Figuur 4 - GIS compilatie van de logger data tonen de maximale installatiediepten en een doorsnede A-A’

46

GEOKUNST - Januari 2017

Golfbreker met offshore verticale drainage Figuur 4 toont de data van de installatie van verticale drainage onder een nieuw aangelegde golfbreker in het Verenigd Koninkrijk. De doorsnede van de indrukkracht laat met oplopende diepte een langzaam oplopende indrukkracht zien, vooral vanaf een diepte van -14 m vanaf bovenzijde drainagelaag. Op de ankerdiepte van de drain bevindt zich een zandlaag die goed in de data zichtbaar is met een hoge weerstand (de rode kleur in de drukkracht doorsnede). Voor het project waren, in relatie tot de omvang, slechts zes boringen en zes CPT’s (sonderingen) uitgevoerd. Het theoretisch installatie profiel is gemaakt vanuit deze data. Dit initiële profiel, op basis van de verwachte diepte van de zachte klei, is gegeven in Figuur 4. Bij uitvoering bleken er echter verschillen tussen het initiële profiel en de werkelijke installatiediepten, gebaseerd op de indrukkracht. Met name in het gebied waar de zandlaag naar een hoger niveau komt. In zijn algemeenheid verdient het om deze reden aanbeveling om, wanneer het mogelijk is met betrekking tot de waterhuishouding, te installeren op basis van de drukkracht, om zeker te zijn dat het gehele slappe lagen pakket gedraineerd wordt. Om in dit geval diepte, locatie en drukkracht met elkaar te kunnen combineren, is de toepassing van GPS een voorwaarde. Indien voor een dergelijk drukkracht-stop criterium gekozen wordt,


DE PRAKTISCHE TOEPASSINGEN VAN HET GEBRUIK VAN GPS POSITIONERING EN DATA BIJ DE INSTALLATIE VAN VERTICALE DRAINAGE

gebaseerd loggersysteem heeft ook in dit geval als voordeel dat een helder overzicht gemaakt kan worden van de gegevens. Dit overzicht kan visueel ter beschikking gesteld kan worden aan de geotechnisch ingenieur van de betreffende projectorganisatie.

Figuur 5 - GIS compilatie van loggerdata met een maximale installatie diepte en doorsnede A-A’

Figuur 6 - GIS compilatie van loggerdata met drukkracht op 2 m installatiediepte en de maximale installatiediepte over het project moet er ook een minimum installatiediepte ingesteld, dan wel regels opgesteld worden voor het raken van obstakels ver boven de geanticipeerde installatiediepte. In Nederland is installatie op basis van een drukkracht- stop criterium helaas vaak niet

mogelijk vanwege de hogere waterstanden in het Pleistoceen en kans op kortsluiting met de watervoerende lagen. Om deze reden is hier een installatie op een NAP maat met automatische afslag meer voor de hand liggend, zodat zeker gesteld kan worden dat de drainage niet het Pleistoceen heeft geraakt. Een op GPS

47

GEOKUNST - Januari 2017

Benodigde drukkracht Landaanwinning Op projecten waar vastgepakt zand of aangevulde grond met puin wordt aangetroffen is het gebruik van een GPS logger als nuttig te beschouwen. Vooral wanneer om project specifieke redenen de verticale drainage niet op de standaard wijze op diepte geïnstalleerd kan worden. Vanuit de installatiedata komen de locaties met obstructies automatisch naar voren. Op deze locaties kan men vervolgens voorboren met het gebruik van een nieuwe tekening en GPS en is het dus niet langer noodzakelijk deze locaties fysiek te markeren. Een voorbeeld is gegeven in Figuur 5. Het project betrof een landaanwinning voor een tank terminal in de Rotterdamse haven. Meerdere drainagekranen waren gebruikt om aan de planning te kunnen voldoen. Eén machine was voorzien van een GPS logger en is gebruikt voor het installeren van drains waar men vastgepakte ondergrond / obstakels verwachte. Ter plaatse van de landaanwinning bevondt zich een aantal steigers op buispalen. Deze buispalen zijn uit de grond getrild na het opspuiten van het zand met als gevolg een verdichting van het zandpakket op deze locaties. Hiermee was installatie van verticale drainage op de standaard wijze niet mogelijk en is er voorgeboord om de drains alsnog aan te kunnen brengen. De locaties van de buispalen zijn goed zichtbaar in Figuur 5 als de blauwe cirkels. Een bovenaanzicht van de oude pier is te zien op het ingevoegde plaatje. De getoonde langsdoorsnede geeft een heldere weergave van de grondopbouw. Ter vergelijk zijn een drietal CPT’s in deze doorsnede geplot. De paarse kleuren laten dichtgepakt zand zien met conusweerstanden van meer dan 10 MPa. De blauw gekleurde secties tussen de -5 m en -15 m duiden op zachte, samendrukbare kleilagen. Verder bevinden zich meer kleisecties in de Wadzand afzettingen vanaf -15 m onder maaiveld. Het voorbeeld laat een redelijke overeenkomst zien tussen de CPT’s (sonderingen) en de “totaaldruk CPT” van de verticale drainage lans. Het systeem kan daarmee gebruikt worden om een beter inzicht te krijgen in het verloop van de dikte van de verschillende lagen van de ondergrond.


Figuur 7 - GIS overzicht van verticale drainage installatiediepte en plaatsingsnauwkeurigheid Hiervoor verdient het wel aanbeveling om deze installatiedata te staven met het aanwezige bodemonderzoek. Indrukkracht weergave op specifieke dieptes Een andere optie voor het gebruik van de loggerdata is het plotten van de indrukkracht op een specifieke diepte. Figuur 6 laat een plot zien van de indrukkracht op 2 m onder de bovenzijde van de werkvloer op een project in Frankrijk. De paarse lijn in de figuur lijkt op een gedempte kreek met zeer dichtgepakt materiaal. Na overleg met de projectleiders op locatie bleek dit echter een oude werkweg te zijn, gebruikt vóór de aanleg van de werkvloer (zie ingevoegde foto in Figuur 6). In dit geval had de aanwezigheid van de oude werkweg geen invloed op het consolidatieproces. Wanneer het, anders dan de werkweg, om bijvoorbeeld een zandafzetting zou gaan, zouden deze data gebruikt kunnen worden om de zandlaag/stroomgeul in kaart te brengen. Dit heeft voordelen voor het ontwerp van de voorbelasting of het juist plaatsen van zakbaken. Op deze wijze kunnen onverwachte

ongelijkmatige zettingen binnen een project voorkomen worden. De opdrachtgever heeft op dit specifieke project (om ons niet nader bekende reden) voor twee uitvoeringsprincipes gekozen. Enerzijds de installatie tot een vastgelegde diepte van 15 m onder maaiveld (blauwe kleur in het plaatje rechtsonder van Figuur 6) en anderzijds de installatie tot maximale drukkracht (de groen-oranje kleur rechtsonder van Figuur 6). Dit gegeven leidde tot grote variaties in installatiediepte van de drains tot dieptes van 50 m onder maaiveld. Gezien de aanmerkelijke variatie in de dikte van het samendrukbare pakket is het aannemelijk dat onder het aangrenzende gebied met de vaste 15m installatie zich restzettingsverschillen in het veld zullen gaan vertonen. Gps en plaatsbepaling van verticale drainage Figuur 7 toont een bovenaanzicht van een wegenbouw project in Nederland, waarbij de verticale drainage met een hoge graad van nauwkeurigheid is geïnstalleerd met behulp

48

GEOKUNST - Januari 2017

van GPS. Ook Figuur 8 laat zien dat verticale drainage, geïnstalleerd met het gebruikmaking van een GPS logger zonder fysieke markeringen op het maaiveld, uiterst strak in stramien staat. Op dit wegenbouwproject werd het GPS-systeem daarnaast gebruikt voor het exact markeren van de locaties van de waterspanningsmeters, op 2/3de van de afstand tussen het centrum – binnen het stramien – en de drain om de gemiddelde poriewaterdruk opbouw te meten. Conclusie Verticale drainage is in Nederland een van de meest gangbare technieken voor het bouwrijp maken van zachte, samendrukbare grondlagen met een lage draagkracht. De installatie daarvan heeft met het aanvullende gebruik van GPS in relatie met geavanceerde software en visualisaties een nieuwe dimensie gekregen. Meer informatie kan op basis van AutoCAD tekeningen digitaal aan de machinist getoond worden en het systeem vormt de basis voor verdere automatisering van het proces. Installatie kan locatie-nauwkeurig plaatsvinden zonder fysieke markering op het maaiveld.


DE PRAKTISCHE TOEPASSINGEN VAN HET GEBRUIK VAN GPS POSITIONERING EN DATA BIJ DE INSTALLATIE VAN VERTICALE DRAINAGE

Figuur 8 - Voorbeeld van GPS gebaseerde installatie van de PVD zonder gebruik van fysieke markeringen

Project specifieke (veiligheids-) items kunnen zichtbaar gemaakt worden op het display van de machinist. Zo kunnen ook ondoordringbare obstakels in de ondergrond gelokaliseerd en vastgelegd worden voor nadere actie. De data die tijdens de installatie gegenereerd worden, waren tot voor kort nauwelijks bruikbaar omdat de locatie daarvan niet goed inzichtelijk was. Door de introductie van GPS dataloggers is hier verandering in gekomen en zijn interessante toepassingsmogelijkheden binnen handbereik. De gepresenteerde cases en afbeeldingen laten zien dat met het loggen van de draincoördinaten informatie beschikbaar komt voor de geotechnisch adviseur en verdere projectorganisatie. Dit in het bijzonder op projecten waar de ondergrond sterk variabel

is met de aanwezigheid van stijve klei- of zandlagen. De indrukkrachten kunnen worden gebruikt om de ondergrond in kaart te brengen. De data kunnen tevens ingezet worden om een overzicht te creëren van de installatiedieptes van een project. Beide aspecten dragen bij aan een betere monitoring en beheersing van het consolidatieproces. Door het beter inschatten van variaties in grondlagen, het daarmee geschikter kiezen van locaties van zettingsmonitoring en waterspanningsmeters is men in staat verschilzettingen te beperken en waar mogelijk de (extra) overhoogte te optimaliseren. In het bouwproces is de ondergrond altijd een risicofactor, ongeacht de omvang van het grondonderzoek. Het werken met een GPS-loggersysteem tijdens de installatie van verticale drainage draagt bij aan gedegen

49

GEOKUNST - Januari 2017

risicomanagement en mogelijke optimalisatie van het ontwerp. De ontwikkeling en invoering van het GPS-loggersysteem is door Cofra geïnitieerd als onderdeel van een voortdurend proces van professionalisering van de toepassing van verticale drainage als grondverbeteringstechniek.


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

pile testinG experts

Geotechnical equipment

T Enkadrain . De drainagemat voor o.a.UW partner voor E paaltesten en all-roUnd parkeerdaken, pleinen en kelderwanden. geotechnische advisering R R A C O N Kwaliteit als fundament www.allnamics.nl

geotechniek _Juli_2014_binnen_v3.indd 33

04-06-14 13:5

®

Enkadrain draineert, filtreert en beschermt. De drukstabiliteit en langetermijnprestaties van Enkadrain zijn uitstekend. Daarnaast is Enkadrain licht, flexibel en eenvoudig te installeren.

ontwerp & advies, second opinions,

deskundigenonderzoek, monitoring,

www.terracon.nl

Dra inag e ond er plei

n Sted elijk Museum

oad s tat iC l g in t tes

geotechniek _December_2015_v3.indd 65 geotechniek _FUN_2014_v2.indd 49 geotechniek _FUN_2014_v2.indd 55 Infraconsult BAM

heipredictiesinfo@terracon.nl & intrilpredicties,

, Am sterdam

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

42

ad r a p id l o g t e s t in n] [t o t 8 M

paaltesten, onshore & offshore

Bonar

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

Geokunst - Oktober 2014

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

geotechniek _Oktober_2014_v2.indd 42

BAM Infraconsult is ruim 30 jaar actief in het ontwerp, project management en uitvoering van projecten op het gebied van infrastructureel ontwerp, kust- en maritieme waterbouw. Vanuit onze vestigingen in Nederland, 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 3.indd 1

14-11-2014 15:03:23

27/11/15 22:30 14/11/14 16:17 14/11/14 16:17

28-08-14 13:5


EC T O E

BLAD G K A

IEK HN

20 JAAR V

Geotechniek januari 2017  

Onafhankelijk vakblad voor het geotechnische werkveld

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you