Page 1

JAARGANG 19 NUMMER 1 JANUARI 2015 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

 ANAAL IEPER – LEIE, GESCHIEDENIS VAN K DE “DROGEN VAART”

BOUWKUIP GRONINGER FORUM

HERSTEL HISTORISCHE GRACHT, AANLEG VAN TWEE BRUGGEN EN EEN ONDERGRONDSE VOLAUTOMATISCHE AUTOBERGING IN HET CENTRUM DEN HAAG

ONDERZOEK NAAR ‘SET-UP’ BIJ PALEN IN ZAND IN DE GEO-CENTRIFUGE


Kies

3 3 3 3 3 3 3

VOOR HET VAKBLAD GEOTECHNIEK EN

bereik

Leden KIVI NIRIA, afd. Geotechniek Leden Ingeokring Leden NGO (Nederlandse Geotextielorganisatie) Leden ie-net (v/h KVIV) Leden BGGG (Belgische Groepering voor Grondmechanica en Geotechniek) Leden ABEF (Belgische Vereniging Aannemers Funderingswerken) 5.000+ professionals uit de GWW-sector in Nederland en BelgiĂŤ (waaronder ook prospects als overheden) Word sponsor of mede-ondersteuner van Geotechniek en bereik uw doelgroep effectief! U ontvangt een aantrekkelijk publiciteitspakket waarmee u uw organisatie, dienst of product kunt profileren d.m.v. publicatie/adverteren.

Interesse?

Bel +31 (0)10 425 65 44 of mail naar info@uitgeverijeducom.nl en wij nemen contact met u op om de diverse mogelijkheden te bespreken.

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


Inhoud

Beste lezers,

Van de redactie Van de redactie

doordat op beslissende momenten soms de ´juiste´ artikelen ontbreken. Het is daarom noodzakelijk een goede te hebben Afstemming van aanbod, vraagbuffer en buffering vanmet artikelen over diverse (geo-)thermische onderwerpen. energie in (middel)grote gebouwen nogikhet artikel over het centrifugeonderzoek van en Deltares naar BijVerder dezeSmart wil daarom een oproep plaatsen aan alle lezers dus potenGeotherm verandering in de capaciteit van een enkele paal en een groepspaal in de tiële auteurs: de Lysebetten redactie staat open voor nieuwe artikelen en ideeën, Ir. G. Van / Ir.altijd L. François / Prof. Ir. N. Huybrechts tijd. uw input is gewenst!. Als iedereen daar een goede bijdrage aan levert, dan sluis ter wereld Diepe bouwput historische panden altijd gevuldlangs zijn met hoogstaande en gevarieerde inhoud, keer dat ik het voorwoord schrijf; ik heb namelijk besloten terug te treden kan dit vakblad Kortom: zeer interessante stukken om 1deze winter door te lezen! TerugblikIr. L. Vincke / Ir. L. De Vos / Ir. E. Beyts Deel in centrum Den Haag uit de redactie. Het werk voor dit mooie vakblad heb ik gedurende een zoals u de afgelopen 18 jaar van ons gewend bent. deze uitgave toegewenst! De verschillende onderwerpen uit ons vakgebied zijn goed aan bod geko- Veel leesplezier Ing. M. vanmet Baars periode van ruim acht jaar‘microtechnieken’ met veel plezier uitgevoerd, maar na een derContactgroep van de NVAF men, hierbij een korte greep uit de verschillende artikelen: gelijke langeStuwende tijdspanne iskrachten het goed Willem om het stokje door teen kunnen geven Als laatste een oproep aan de geotechnische bedrijven: de laatste jaren de Meijer Nieuwe voeten voor de spoorbrug de redactie en uitgever, Het onderwerp ‘grondconstructies’ is in artikelen over pipingrisico in Namens aan iemand die weer geheel fris tegen de materie aankijkt en de komende constateren uitgever en redactie een terugloop in het aantal sponsoren. de Jong: Het gaat omendehet leden! over de Waal bij Nijmegen Limburg,Theo monitoring van waterkeringen effect van aardbevingen jaren de kwaliteit vanBurg het vakblad verder kan waarborgen. Tevens wil ik De economische teruggang die we hebben meegemaakt zal daar ongevanbod der op dijkenJ.aan gekomen. ‘Bouwputten’ zijn besproken in stukken over Ilse Hergarden Ir. R. Spruit / Ir. G. Hannink / Dr. O. Oung meer tijd kunnen besteden aan het nog jonge bedrijf waar ik sinds een twijfeld debet aan zijn geweest. Nu de eerste tekenen van economisch maatregelen om lekkage door diepwanden te minimaliseren en de tunGeologisch onderzoek naar aardbevingen zichtbaar worden, kan ditmet aanleiding zijn om toch weer sponsoring jaar werkzaam ben (www.geobest.nl). Daarnaast zal ik wel deel en uit blijven herstel Stabiliteitsanalyses ongedraineerde nelbouwkuip van de A2. Daarnaast zijn ‘funderingen’ aan bod gekomen in de relatie met activiteit in de ondergrond te overwegen. Dat kan invoor de hardcopy versie van dit blad, maar ook op de maken van de redactieraad. schuifsterkte regionale waterkeringen het artikel over schroefpalen in Almere-Poort en de bijdrage over de funDr. A.R. Niemeijer websiteIng. www.vakbladgeotechniek.nl, want ook de Geotechniek gaat met T.A. Duinenvoor / Ir. de H. verzendkosten van Hemert dering van windmolens op zee. De interactie tussen grond en constructies Heeft u al uwvan bijdrage voldaan? We zijn zeer gelukkig om te kunnen meedelen dat we een zeer goede zijn tijd mee! is op verschillende behandeld, in het artikel over de ontwerInteractiemanieren constructeur en geotechnicus vervanger hebben gevonden in de persoon van Otto Heeres. Otto is geen optimaliseren met werkveld sensoring VeelDijken personen uit het geotechnisch ontvangen van ons 5x prichtlijnIr. voor stabiliteitsschermen in dijken, maar ook in het stuk over de A. Kooistra Mocht u naar aanleiding van deze uitgave onbekende van het vakblad (understatement!) en we zijn dan ook erg blij Ing. R.D. van Putten per jaar het vakblad Geotechniek op hunopmerkingen, privé-adres. aanvullingen en kering in Lent. goedbedoelde geven: u kunt uw commendat hij zittingZwelbelasting wil nemen in de op redactie en het voorzitterschap van de re- of anderszins funderingen Wilt u in 2015 geen editiesadviezen missen? willen Maak dan de bijdrage in de Geo-Impuls Webportaal Betrouwbaar altijd kwijt op aan info@uitgeverijeducom.nl of gewoon bijGeotechniek een lid van de dactieraad zijn rekeninguitgebracht. neemt. WeC202 hebben het volste vertrouwen dat taarverzendkosten ons over (in oktober ontving u bij de CUR/COB-commissie Dit jaarvoor zijn 2 specials In de zomer de Onderwijsspecial, Ondergrondmodel: wegwijzer naar vaste grond hierover een brief). redactieraad binnen uw eigen netwerk. hiermee de redactie de komende jaren garant kan staan voor de kwaliteit Ing. E. Kwast / Ir. M. Peters waarop we veel positieve reacties hebben ontvangen. En de met deze Ir. A. Venmans De bijdrage voor 2015 bedraagt € 22,50. Over te maken op van editie het blad. meegestuurde omvangrijke special over de funderingsdag. Hierin Diepwandproef Delft IBAN NL31 ABNA 0605 9592 93 t.n.v. Uitgeverij Educom BV, staan nagenoeg alle lezingen en is ook aandacht voor de Funderingsprijs Ik wens u wederom veel leesplezier! Rotterdam, o.v.v. uw adresgegevens. Dr. J.H. van Dalen Voormet dit reguliere nummer denk ik dat Het we er weer in geslaagd zijn een leualle genomineerde projecten. winnende project het Mauritshuis Namens de redactie en uitgever ke en gevarieerde mix te maken van theoretische en praktische bijdragen, komt in een artikel uitvoerig aan bod. Wij zijn u zeer erkentelijk! zoals dat altijd het streven van de redactie is. We slagen daar niet altijd in, Roel Brouwer Voor u ligt de 3e uitgave van de 18e jaargang van het vakblad geotechniek. Dit is een bijzondere uitgave, want naast een reguliere versie, zoals u dat Is Eurocode 7 af? Beste lezers, gewend bent,Ir.bevat het voor u liggende blad onderwijsspecial. G. Hannink / Ir. M. Lurvink / Ir.ook A.J.nog vaneen Seters u ligt het bladen eerste nummer vanaan! Geotechniek in 2015. Een mooi DusVoor u treft dit alweer keer twee in één jasje Overzicht van geotechnische aspecten moment om eens terug te blikken op de 5 nummers die het afgelopen jaar Deurganckdoksluis: bouw grootste Voorzijn mijuitgebracht. persoonlijk is dit ook een bijzondere editie, want het is de laatste

4

32

10 16

36 44

18

50

21

56

22

60

Mededeling

28

Naast de verschillende onderwerpen is het goed om te zien dat auteurs uit verschillende delen van het werkveld een bijdrage hebben geleverd, onder andere vanuit waterschappen, vanuit aannemers, advies- en ingenieursbureaus en kennisinstituten. Dank aan alle auteurs voor hun bijdrage aan het delen van kennis en ervaringen, zeer belangrijk in ons werkveld! Uitnodiging Hierbij nodigen wij u uit om in het komende jaar (weer) artikelen aan te dragen over uw projecten of nieuwe ontwikkelingen. Op ons verlanglijstje staan projecten waarin ook de geohydrologische effecten wat meer aan de orde komen. Heeft u zelf zo’n project om over te publiceren of wellicht één van uw collega’s, dan houden wij ons van harte aanbevolen. Het vakblad heeft, om al deze artikelen te kunnen brengen, ook behoefte aan financiële ondersteuning vanuit het werkveld. Nu het economisch tij aan het keren is doen wij een oproep aan bedrijven en organisaties die nu nog niet ondersteunen om, wellicht als goed voornemen voor 2015, subsponsor of mede-ondersteuner te worden. U kunt zich hiervoor wenden tot de uitgever (of via mail: info@uitgeverijeducom.nl). Deze editie In deze editie treft u wederom een goede mix van onderwerpen aan. Deze keer een bijdrage vanuit België, een interessant artikel over een ontgraving in de Tertiaire klei in Ieper. Ook een vervolg op een eerder artikel over de automatische autoberging in Den Haag. Nu met aandacht voor de uitvoering van dit project. De bouwput van het Groninger Forum wordt besproken. Bij de realisatie hiervan zijn enkele innovaties toegepast. Zo is de onderwater betonvloer met staalvezels uitgevoerd en is de bouwput met Plaxis 3D geoptimaliseerd.

eotechniek _Juli_2014_binnen_v3.indd 3

iek n h c e t Geo e d 014! 2 n i a e a l m e / e il Neem d jsspecial apr i Onderw

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

as van CNC Draaien | CNC Frezen aanw U's en e d p rd s.m. T icht o l, ger emaakt i. distribuee a i c e ijssp i, wordt g nalen ge ver a c erkge nderw De O geotechni via deze k er u als w l en/of e ok ike nte nieuw holen en o gië. Prese et een art er l c m e s e s itg v Hoge rland en B erknemer ij de u b r e e w d e in Ne komstige ie. Inform rieven: . 6544 e t a t o n t s e g t r 42591 r n a i e 0 s v t na www.pretec.nl 1 Meer info of bel 071 561 64 a d 0 a l rate a ijke p efoon corpo ntrekkel m.nl, tel co e aa rijeduAE Voorschoten | info@pretec.nl naar d Industrieweg 16-18 ge|ve2254 t i u info@

04-06-14 13:55


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

nlaan 100

Veurse Achterweg 10 2264 SG Leidschendam 42 11 09:01 Pagina 1 Tel. 0031 (0)70 - 311 13 33 www.fugro.nl Hoofdsponsor

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

Het vakblad Geotechniek komt tot stand m.m.v. KIVI Afdeling Geotechniek

Stieltjesweg 2,2628 CK Delft Tel. 0031 (0)88 - 335 7200 www.deltares.nl

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

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

Tel. 0031 (0)43 - 352 76 09 rofession turns so many ideas into so many realities .cruxbv.nl www.huesker.com

Klipperweg 14, 6222 PC Maastricht

Sub-sponsors Dywidag Systems International

at 1

9 05 10 lt.nl

50

Industrieweg 25 – B-3190 Boortmeerbeek Tel. 0032 16 60 77 60 Gemeenschappenlaan 100 Veilingweg 2 - NL-5301 KM Zaltbommel B-1200 Brussel Tel. 0031 (0)418-57 84 03 Tel. 0032 2 402 62 11 www.dywidag-systems.com

IJzerweg 4 Veurse 10 8445Achterweg PK Heerenveen 2264 SG0031 Leidschendam Tel. (0)513 - 63 13 55 Tel. 0031 (0)70 - 311 13 33 www.apvandenberg.com www.fugro.nl

www.besix.be

CRUX Engineering BV Kleidijk 35 Pedro 3-c 3161de EKMedinalaan Rhoon 1086 XK Amsterdam Tel. 0031 (0)10 - 503 02 00 Tel. 0031 (0)20-494 3070 www.cruxbv.nl www.mosgeo.com

Ballast Nedam Engeneering Ringwade 51, 3439 LM Nieuwegein Galvanistraat 15 Postbus 1555, 3430 BN Nieuwegein 3029 AD Rotterdam Tel. 0031 (0)30 - 285 40 00 Tel. 0031 (0)10 - 489 69 22 www.ballast-nedam.nl www.gw.rotterdam.nl

Korenmolenlaan 2 Siciliëweg 61 GG Woerden 10453447 AX Amsterdam Tel. 0031 (0)348 Tel. 0031 (0)2040 77-43 10052 54 www.volkerinfradesign.nl www.voorbijfunderingstechniek.nl

URETEK Nederland Industrielaan 4 BV Zuiveringweg 93, 8243 PE Lelystad B-9900 Eeklo Tel. Tel. 00310032 (0)320 - 256 9 379 72218 77 www.uretek.nl www.lameirest.be

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

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

Royal Dutch Society of Engineers

Dywidag Systems InternationalN71 Voorwerk_Opmaak 1 28-08-13 12:10 Pagina 2

ngineers make a world f difference 2

G EOTECH N IE K – Oktober 2013

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

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

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

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

rofession unleashes the spirit of innovation like engineering. From electric cars and er microchips to medical robots, farming equipment and safer drinking water, engineers their knowledge to connect science to society and have a direct and positive effect on Hoofdsponsor ple’s everyday lives.

Royal Dutch Society of Engineers (KIVI) is the largest engineering society of the erlands. With over 20.000 members and sections for all engineering disciplines we proSiciliëweg 61 Kleidijk 35 an exciting platformRendementsweg for in-depth15and cross-sector knowledge sharing and networking. us at

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

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

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

Sub-sponsors

19

04-06-14 13:56

24

GEOT ECH NIE K – Oktober 2013

GEOTECHNIEK - Januari 2015

URETEK Nederland BV Boussinesqweg 1, 2629 HV Delft Zuiveringweg 93, PE Lelystad Stieltjesweg 2,2628 CK8243 Delft Tel. 0031 - 256 218 Tel. (0)88 --335 Tel. 0031 0031 (0)88(0)320 3358273 7200 www.uretek.nl www.deltares.nl www.deltares.nl


Mede-ondersteuners Mede-ondersteuners Mede-ondersteuners Mede-ondersteuners

Mede-ondersteuners

Cofra CofraBV BV Cofra BV Kwadrantweg Cofra BV 999 Kwadrantweg Kwadrantweg

1042 AG Kwadrantweg 9 1042 AGAmsterdam Amsterdam 1042 AG Amsterdam Postbus 20694 1042 AG Amsterdam Postbus 20694 Postbus 20694 1001 NR Amsterdam Postbus 20694 1001 NRAmsterdam Amsterdam 1001 NR Tel. 0031 (0)20 693 45 1001 NR(0)20 Amsterdam Tel. 0031 (0)20-- 693 - 69345 4596 96 Tel. 0031 96 Fax 0031 (0)20 694 14 57 Tel.0031 69314 4557 96 Fax 0031(0)20 (0)20-- 694 - 694 14 57 Fax www.cofra.nl Fax 0031 (0)20 - 694 14 57 www.cofra.nl www.cofra.nl www.cofra.nl

Ingenieursbureau Ingenieursbureau Ingenieursbureau Amsterdam Ingenieursbureau Amsterdam Amsterdam Weesperstraat Amsterdam 430 Weesperstraat 430 Weesperstraat 430

Postbus 12693 Weesperstraat Postbus 12693 430 Postbus 12693 1100 AR Amsterdam Postbus 12693 1100 ARAmsterdam Amsterdam 1100 AR Tel. 0031 (0)20 251 1303 1100 AR(0)20 Amsterdam Tel. 0031 (0)20-- 251 - 2511303 1303 Tel. 0031 Fax 0031 (0)20 251 1199 Tel.0031 1303 Fax 0031(0)20 (0)20-- 251 - 2511199 1199 Fax www.iba.amsterdam.nl Fax 0031 (0)20 - 251 1199 www.iba.amsterdam.nl www.iba.amsterdam.nl

PostAcademisch PostAcademisch PostAcademisch Onderwijs (PAO) PostAcademisch Onderwijs (PAO) Onderwijs (PAO) Postbus 5048 Onderwijs (PAO) Postbus 5048 Postbus 5048

Jetmix BV Jetmix BV BV Geobest Jetmix BV Postbus 25 Jetmix BV Postbus 25427 Postbus Postbus 25

4250 DA Werkendam Postbus 25 4250 DA Werkendam 3640 AK Mijdrecht 4250 DA Werkendam Tel. 0031 (0)183 50 56 4250 DA Werkendam Tel. 0031 (0)183 - -50489 5666 66 Tel. 0031 (0)85 0140 Tel. 0031 (0)183 -- 50 56 66 Fax 0031 (0)183 50 05 25 Tel. 5625 66 Fax 0031 (0)183 - -50489 05 25 Fax 0031 (0)85 0121 Fax 0031 (0)183 -- 50 05 www.jetmix.nl Fax 0031 (0)183 - 50 05 25 www.jetmix.nl www.geobest.nl www.jetmix.nl

2600 GA Postbus 5048 2600 GADelft Delft 2600 GA Delft Tel. 0031 (0)15 2600 GA(0)15 Delft Tel. 0031 (0)15-- 278 - 27846 4618 18 Tel. 0031 278 46 18 Fax 0031 (0)15 278 46 19 Tel.0031 18 Fax 0031(0)15 (0)15-- 278 - 27846 4619 19 Fax www.pao.tudelft.nl Fax 0031 (0)15 - 278 46 19 www.pao.tudelft.nl www.pao.tudelft.nl

www.jetmix.nl

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

www.pao.tudelft.nl

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

2743 CB Limaweg 17 2743 CBWaddinxveen Waddinxveen 2743 CB Waddinxveen Tel. 0031 (0)182 640 964 2743 CB(0)182 Waddinxveen Tel. 0031 (0)182-- 640 - 640964 964 Tel. 0031 Fax 0031 (0)182 649 664 Tel.0031 0031(0)182 640664 964 Fax 0031 (0)182-- 649 - 649 664 Fax www.profound.nl Fax 0031 (0)182 - 649 664 www.profound.nl www.profound.nl

Tel. 0031 (0)24 6500 AD Nijmegen Tel. 0031 (0)24 - 32842 4284 84 Postbus 516-- 328 Tel. 0031 (0)24 328 42 84 Fax 0031 (0)24 323 93 46 Tel. 32893 4246 84 Fax 0031 (0)24 - 323 93 46 2600 AM Delft Fax 0031 (0)24 -- 323 www.royalhaskoningdhv.com Fax 930500 46 www.royalhaskoningdhv.com Tel.0031 0031(0)24 (0)15- 323 - 303 www.royalhaskoningdhv.com

www.royalhaskoningdhv.com www.sbrcurnet.nl

www.profound.nl

nv Alg. nv Alg. Ondernemingen Van ‘tOndernemingen Hek Groep nv Alg. Ondernemingen Soetaert-Soiltech nv Alg. Ondernemingen Soetaert-Soiltech Postbus 88 Soetaert-Soiltech Esperantolaan 10-a Soetaert-Soiltech Esperantolaan 10-a 1462 ZH Middenbeemster Esperantolaan 10-a B-8400 Oostende Esperantolaan 10-a B-8400 Oostende Tel. 0031 (0)299 31 30 20 B-8400 Oostende Tel. +32 (0) 59 55 00 00 B-8400 Oostende Tel. +32(0) (0)59 5955 5500 0000 00 www.vanthek.nl Tel. +32 Fax +32 (0) 59 55 00 10 Tel.+32 00 Fax +32(0) (0)59 5955 5500 0010 10 Fax www.soetaert.be Fax +32 (0) 59 55 00 10 www.soetaert.be www.soetaert.be www.soetaert.be

SBRCURnet SBRCURnet SBRCURnet Postbus 1819 SBRCURnet Postbus 1819 Postbus 1819

3000 BV Postbus 1819 3000 BVRotterdam Rotterdam 3000 BV Rotterdam Tel. 0031 (0)10 206 5959 3000 BV(0)10 Rotterdam Tel. 0031 (0)10-- 206 - 2065959 5959 Tel. 0031 Fax 0031 (0)10 413 0175 Tel.0031 2060175 5959 Fax 0031(0)10 (0)10-- 413 - 413 0175 Fax www.sbr.nl Fax 0031 (0)10 - 413 0175 www.sbr.nl www.sbr.nl www.curbouweninfra.nl www.curbouweninfra.nl www.sbr.nl www.curbouweninfra.nl www.curbouweninfra.nl

www.iba.amsterdam.nl

Colofon Colofon Colofon Colofon

Colofon

JAARGANG 19 NUMMER 1 JANUARI 2015 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

KANAAL IEPER – LEIE, GESCHIEDENIS VAN DE “DROGEN VAART”

BOUWKUIP GRONINGER FORUM

HERSTEL HISTORISCHE GRACHT, AANLEG VAN TWEE BRUGGEN EN EEN ONDERGRONDSE VOLAUTOMATISCHE AUTOBERGING IN HET CENTRUM DEN HAAG

ONDERZOEK NAAR ‘SET-UP’ BIJ PALEN IN ZAND IN DE GEO-CENTRIFUGE

OKTOBER 2013 Geotechniek Geotechniek isiseen een informatief/promotioneel Geotechniekis eeninformatief/promotioneel informatief/promotioneelonafhankelijk Geotechniek is een informatief/promotioneel onafhankelijk vaktijdschrift dat vaktijdschrift dat beoogtkennis en ervaring uit te wisselen, inzicht Geotechniek is een informatief/promotioneel onafhankelijkvaktijdschrift vaktijdschrift datbeoogt beoogt onafhankelijk dat beoogt kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht onafhankelijk vaktijdschrift dat voor beoogt te bevorderen en belangstelling het gehele geotechnische kennis enervaring ervaring uittetewisselen, wisselen, inzicht kennis en uit inzicht te bevorderen en belangstelling voor het kennis en te ervaring uit te wisselen, inzicht vakgebied kweken. te bevorderen enbelangstelling belangstelling voor het te bevorderen en voor het gehele geo technische vakgebied te kweken. te bevorderen en belangstelling voor het gehele geo technische vakgebied te kweken. gehele geotechnische vakgebied te kweken. Coverfoto: Bouwkuipvakgebied Groninger gehele geotechnische te Forum kweken.

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

R.P.H. Diederiks

R.P.H. Diederiks Redactie Redactie Redactie Redactie Beek, mw. Beek, mw.ir. van Redactie Beek, mw. ir.ir.V. V.V.van van Beek, mw. ir.H.E. V. van Brassinga, ing. Brassinga, ing. H.E. Beek, mw. ir. V. van Brassinga, ing. H.E. Brassinga, ing. H.E. Brouwer, ir. Brouwer, J.W.R. Brassinga, ing. H.E. Brouwer, ir.ir.J.W.R. J.W.R. Diederiks, R.P.H. Diederiks, Diederiks, R.P.H. Brouwer,R.P.H. ir. J.W.R. Diederiks, R.P.H. Heeres, dr. ir. O.M. Hergarden, mw. Ir. Hergarden, mw. Diederiks, R.P.H. Hergarden, mw. Ir.Ir.I. I.I. Hergarden, mw. Ir.I.I. Meireman, ir. P. Meireman, ir. P. Hergarden, mw. Ir. Meireman, ir. P.

Meireman, ir.P.P. Meireman, ir.

GEOTECHNIEK GEOTECHNIEK GEOTECHNIEK GEOTECHNIEK GEOTECHNIEK JAARGANG 17 JAARGANG 17– NUMMER4 JAARGANG 19 NUMMER JAARGANG 17 ––NUMMER NUMMER 414 JAARGANG 17 – NUMMER 4 OKTOBER 2013 JANUARI 2015 OKTOBER2013 2013 OKTOBER

Redactieraad Redactieraad Redactieraad Redactieraad Alboom, ir. G. van Alboom, van Redactieraad Alboom, ir.ir. Alboom, ir.G.G. G.van van Beek, mw. ir. V. van Beek, mw. ir. V. van Alboom, ir. G. van Beek, ir.ir. V.V. van Beek,mw. mw. van Bouwmeester, Ir. D. Bouwmeester, Ir. D. Beek, mw. ir. V. van Bouwmeester, Ir. Ir. D. Bouwmeester, D. Brassinga, ing. H.E. Brassinga, ing. H.E. Bouwmeester, Ir. D. Brassinga, ing. H.E. Brassinga, ing. H.E. Brinkgreve, Brinkgreve, dr.ir. ir.R.B.J. R.B.J. Brassinga, dr. ing. Brinkgreve, dr. ir.H.E. R.B.J. Brinkgreve, dr. ir. R.B.J. Brok, ing. C.A.J.M. Brok, ing.C.A.J.M. C.A.J.M. Brinkgreve, dr. ir. R.B.J. Brok, ing. Brok, ing. C.A.J.M. Brouwer, ir. J.W.R. Brouwer, J.W.R. Brok, ing. C.A.J.M. Brouwer, ir.ir. J.W.R. Brouwer, ir. J.W.R. Calster, ir. P. Calster, ir. P. van Brouwer, ir.van J.W.R. Calster, ir. P. van Cools, ir. P.M.C.B.M. Cools, ir. P.M.C.B.M. Cools, ir. P.M.C.B.M. Calster, ir. P. van Cools, ir. P.M.C.B.M. Dalen, ir.J.H. J.H. van Dalen, ir. van Dalen, ir. J.H. van Cools, P.M.C.B.M. Dalen, ir. J.H. van

Deen, J.K.van van Dalen,dr. ir. J.H.

Deen, van Deen,dr. dr.J.K. J.K. van Deen, dr. J.K. van Diederiks, R.P.H. Diederiks, R.P.H. Diederiks, R.P.H. Deen, ing. dr.R.P.H. J.K. van Diederiks, Graaf, H.C. van de Graaf, ing. Graaf, ing.H.C. H.C.van vande de Diederiks, R.P.H. Graaf, ing. H.C. van Gunnink, Drs. J. de Gunnink, Drs. J. Gunnink, Drs. J. Graaf, ing. H.C. van de Gunnink, Drs. Haasnoot, ir.J.J.K. Haasnoot, ir. J.K. Haasnoot, ir. J.K. Gunnink, Drs. J. Haasnoot, ir.ir. J.K. Heeres, dr. O.M. Hergarden, Ir. Hergarden, mw. Haasnoot,mw. ir. J.K. Hergarden, mw. Ir.Ir.I. I.I. Hergarden, mw. Ir. I. Jonker, ing. A. Jonker, ing.A.mw. A. Ir. I. Hergarden, Jonker, ing. Jonker, ing. A. Kleinjan, Kleinjan, Ir.A. Jonker, Ir. ing. A. Kleinjan, Ir. A.A. Kleinjan, Ir. A. Langhorst, ing. Langhorst, ing. Kleinjan, Ir. A.O. Langhorst, ing. O.O. Langhorst, ing. O. Mathijssen, ir. F.A.J.M. Mathijssen, ir. F.A.J.M. Langhorst, ing. O. Mathijssen, ir. F.A.J.M. Mathijssen, ir. F.A.J.M. Meinhardt, ir. G. Meinhardt, Mathijssen, ir. F.A.J.M. Meinhardt, ir.ir. G.G.

Meinhardt, Meinhardt,ir. ir.G. G.

Meireman, ir. P.

Meireman,ir. ir.P.P. P. Meireman, Meireman, ir. Rooduijn, ing. Rooduijn, ing. M.P. Meireman, ir.M.P. P. Rooduijn, ing. M.P. Rooduijn, ing. M.P. Schippers, ing. R.J. Schippers, ing. R.J. Rooduijn, ing. M.P. Schippers, ing. Schippers, ing.R.J. R.J. Schouten, ir. C.P. Schouten, ir. C.P. Schippers, ing. R.J. Schouten,ing. ir. C.P. Smienk, E. Smienk, ing. E. Smienk, ing. E. Schouten, ir. C.P. Smienk, ing. E.dr. ir. S. Spierenburg, Spierenburg, Spierenburg, dr.ir.ir.S.S. Smienk, ing.dr. E. Spierenburg, dr. Storteboom, O. ir. S. Storteboom, O. Storteboom, Spierenburg, dr. ir. S. Storteboom, O.O. Vos, mw. ir. ir. M.K. de Thooft, dr. Thooft, dr.ir. Storteboom, O. Thooft, dr. ir. K. K. Velde, ing. E. van der Vos, mw. Vos, mw.ir. ir.M. M.de Thooft, dr. ir. K.de Vos, mw. ir. M. de Velde, ing. E. van der Velde, ing.ir. van der Vos, mw. de Velde, ing. E.E.M. van der Velde, ing. E. van der

Geotechniek Geotechniekis Geotechniek isis een uitgave van Geotechniek is een uitgave van een uitgave van Uitgeverij Educom een uitgave van Uitgeverij Educom BV Uitgeverij Educom BV BV Uitgeverij Educom Mathenesserlaan 347 BV

Mathenesserlaan347 347 Mathenesserlaan 3023 GB 3023 GBRotterdam Rotterdam Mathenesserlaan 347 3023 GB Rotterdam Tel. 0031 Tel. 0031 (0)10-- 425 - 4256544 6544 3023 GB(0)10 Rotterdam Tel. 0031 (0)10 425 6544 Fax Fax 0031(0)10 (0)10-- 425 - 4257225 7225 Tel.0031 6544 Fax 0031 (0)10 425 7225 info@uitgeverijeducom.nl info@uitgeverijeducom.nl Fax 0031 (0)10 - 425 7225 info@uitgeverijeducom.nl www.uitgeverijeducom.nl www.uitgeverijeducom.nl info@uitgeverijeducom.nl www.uitgeverijeducom.nl www.uitgeverijeducom.nl Lezersservice Lezersservice Lezersservice Lezersservice Adresmutaties via Adresmutaties doorgeven Adresmutaties doorgeven viavia Lezersservicedoorgeven Adresmutaties doorgeven via @ uitgeverijeducom.nl info info@uitgeverijeducom.nl info uitgeverijeducom.nl Adresmutaties doorgeven via @@ uitgeverijeducom.nl info info@uitgeverijeducom.nl

©© Copyrights Copyrights Copyrights © Copyrights Uitgeverij Educom BV Uitgeverij Educom BV Uitgeverij Educom BV © Copyrights Uitgeverij Educom BV Oktober 2013 Oktober 2013 Januari 2015 Uitgeverij Educom BV Oktober 2013 Niets uituit deze uitgave mag Niets deze uitgave mag Niets deze uitgave mag Oktober 2013 Niets uituit deze uitgave mag worden gereproduceerd met worden gereproduceerd met worden gereproduceerd met Niets uit deze uitgave mag worden gereproduceerd met welke methode dan ook, zonder welke methode dan ook, zonder welke methode dan ook, zonder worden gereproduceerd met welke methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de schriftelijke toestemming van de de schriftelijke toestemming van welke methode dan ook,van zonder schriftelijke toestemming de uitgever. ©© ISSN 1386 2758 uitgever. ISSN 1386 2758 ISSN 1386 - 2758 schriftelijke toestemming van de uitgever. ©© ISSN 1386 - 2758 uitgever. © ISSN 1386 - 2758

Distributie Distributievan vanGeotechniek Geotechniekin Belgiëwordt wordtmede medemogelijk mogelijkgemaakt gemaaktdoor: door: Distributie van Geotechniek ininBelgië België wordt mede mogelijk gemaakt door: Distributie van Geotechniek in België wordt mede mogelijk gemaakt door:

SMARTGEOTHERM SMARTGEOTHERM SMARTGEOTHERM

Info :: WTCB, Info : WTCB,ir. LucFrançois François SMARTGEOTHERM Info WTCB, ir.ir.Luc Luc François Lombardstraat 42, 1000 Brussel Lombardstraat 42, 1000 Brussel Info : WTCB, ir. Luc François Lombardstraat 42, 1000 Brussel Tel. +32 65 Tel. +3211 1122 2250 50 65 Lombardstraat 42, 1000 Brussel Tel. +32 11 22 50 65 info@bbri.be info@bbri.be Tel. +32 11 22 50 65 info@bbri.be www.smartgeotherm.be www.smartgeotherm.be info@bbri.be www.smartgeotherm.be www.smartgeotherm.be

3 353 3

ABEF vzw ABEF vzw ABEF vzw ABEF vzw Belgische Vereniging Belgische Vereniging ABEF vzw Belgische Vereniging Belgische Vereniging Aannemers Aannemers Funderingswerken Belgische Funderingswerken Vereniging Aannemers Funderingswerken Aannemers Funderingswerken Priester Cuypersstraat 3 Priester Cuypersstraat Aannemers Funderingswerken Priester Cuypersstraat Lombardstraat 34-42 3 3 1040 Brussel 1040 Brussel Priester Cuypersstraat 3 1040 Brussel 1000 Brussel Secretariaat: Secretariaat: 1040 Brussel Secretariaat: www.abef.be erwin.dupont@telenet.be erwin.dupont@telenet.be Secretariaat: erwin.dupont@telenet.be erwin.dupont@telenet.be

GEOT ECH NIE K K– –Oktober 2013 GEOT ECH NIE Oktober 2013 GEOT ECH NIE K –- Oktober 2013 GEOTECHNIEK Januari 2015 GEOT ECH NIE K – Oktober 2013

BGGG BGGG BGGG Belgische Belgische Groepering BGGG Groepering Belgische Groepering

voor Grondmechanica voor Grondmechanica Belgische Groepering voor Grondmechanica en Geotechniek Geotechniek voor Grondmechanica enen Geotechniek c/o c/o BBRI,Lozenberg Lozenberg7 enBBRI, Geotechniek c/o BBRI, Lozenberg 77 1932 Sint-Stevens-Woluwe 1932 Sint-Stevens-Woluwe c/o BBRI, Lozenberg 7 1932 Sint-Stevens-Woluwe bggg@skynet.be bggg@skynet.be 1932 Sint-Stevens-Woluwe bggg@skynet.be bggg@skynet.be


www.abt.eu

bouwen aan ambities Iets moois willen maken. Of misschien

ook is, de ingenieurs en adviseurs van ABT

is. Grensverleggend waar nodig, maar altijd

gewoon de hoogste, de beste. En voor zo

zorgen voor de technische uitwerking. Al

solide. Wat onmogelijk lijkt, toch mogelijk

min mogelijk, zo veel mogelijk meters. Iedere

meer dan 60 jaar. Geïntegreerde oplossingen,

maken. Voor onze opdrachtgevers, voor onze

opdrachtgever, iedere architect wil ‘iets’ –

maakbaar en vooral haalbaar – hoe groot,

medewerkers en voor een betere wereld.

streeft, verlangt en vraagt. Wat hun wens

klein, ingewikkeld of gewoon de vraag ook

ABT bouwt aan ambities.

Voor Voor gedegen gedegen

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

Mixed-In-Place Mixed-In-Place 

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

 Groutanker met strengen  Groutanker met strengen

soilmix soilmix oplossingen oplossingen

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

els nw_Opmaak 1 27-02-13 11:07 Pagina 36

Vooraanstaand Vooraanstaand en betrouwbaar en betrouwbaar

N14 Artikels nw_Opmaak 1 27-02-13 11:07 Pagina 36

www.bauernl.nl www.bauernl.nl


SCHOLTEGO LVEN VOOR HET K ARAK T ERISEREN VAN DE STIJFHEID VAN DE ZEEBODEM

Inhoud

aan), dan is het ondergrondmodel goed te recon-

Referenties

and waveform modeling for shallow structure of Ninetyeast Ridge, Journal of Seismology, doi:10.1007/s10950-008-9145-8. and R. Ghose (2011), Converted waves in a  Herstel historische gracht, aanleg van twee bruggen en een ondergrondse Conclusies – Park, C. B., R. D. Miller, and J. Xia (1999), shallow marine environment: Experimental and volautomatische In meerdere mariene seismische opnamenDen zijn Haag Multichannel analysis of surface waves (MASW), autoberging in het centrum - Deelstudies, II – deGeophysics, uitvoering modeling 76(1), T1-T11. Scholtegolven waargenomen. Enkele voorbeelden Geophysics, 64(3), 800-808. – Bohlen, T., S. Kugler, G. Klein, and F. Theilen C.J. Spendel / E. van der Waals / C. Marks / A.J. van Seters hebben laten zien dat daar bruikbare gegevens – Telford, W. M., L. P. Geldart, and R. E. Sheriff (2004), 1.5D inversion of lateral variation of uit zijn te verkrijgen over de ruimtelijke opbouw (1990), Applied geophysics, Cambridge univerScholte-wave dispersion, Geophysics, 69(2), Kanaal Ieper – Leie, geschiedenis van de “drogen vaart” van de ondergrond. Tussen boringen in kunnen sity press. 330-334. em. prof. ir. J. Maertens / ir. G. Alboom / ir. K. Van Royen Scholtegolven gebruikt worden om de Van eigen– Thorbecke, J. W., and D. Draganov (2011), – Diaferia, G., P. P. Kruiver, and G. G. Drijkoninschappen en de opbouw van de ondergrond te Finite-difference modeling experiments for seisgen (2013), Optimizing acquisition parameters karakteriseren. mic interferometry, Geophysics, 76(6), H1-H18. Bouwkuip Groninger Forum for MASW in shallow water, paper presented at – Van Hoegaerden, V., R. S. Westerhoff, J. H. 75th EAGE Conference & Exhibition London, UK, ir. M.C.W. Kimenai In een theoretische studie is de optimale configuBrouwer, and M. C. Van der Rijst (2004), 10-13 June 2013. ratie vanOnderzoek bron en ontvangers onderzocht om in–zand Geotechnical site characterisation using surface Klein,in G.,de T. Bohlen, F. Theilen, S. Kugler, and naar ‘set-up’ bij palen geo-centrifuge Scholtegolven in de praktijk waar te kunnen waves, case studies from Belgium and the T. Forbriger (2005), Acquisition and inversion of ir. D.A. de Lange / ir. R. Stoevelaar / prof. ir. A.F. van Tol nemen. De afstand tussen de bron en de eerste Netherlands, paper presented at Second internadispersive seismic waves in shallow marine ontvanger dient minimaal 10 m te bedragen, de tional conference on Geotechnical and geophysienvironments, Marine Geophysical Researches, optimale afstand tussen de ontvangers is 1 of 2 m cal Site Characterisation, Millpress, Porto, 26(2-4), 287-315. Onafhankelijk vakblad voor gebruikers van Geokunststoffen en er zijn minimaal 48 ontvangers nodig. Als de Portugal, 19-22 September 2004. – Kruiver, P. P., A. Deak, and N. El Allouche waterbodem reliëf vertoont, dan dienen de bron – Westerhoff, R. S., V. Van Hoegaerden, J. H. (2010), Extraction of geotechnical properties en ontvangers dit reliëf te volgen, om ervoor te Brouwer, and R. Rijkers (2004), ConsoliTest from Scholte waves in underwater environments,  Levensduur van geokunststoffen zorgen dat de afstand zodanig blijft dat ScholteUsing Surface Waves for Estimating Shear-Wave paper presented at Frontiers in Shallow Subsurir. Wim Voskamp golven opgewekt en geregistreerd worden. Velocities in the Dutch Subsurface, in Lecture face Technology, Delft, The Netherlands, 20-22 Notes in Earth Sciences, edited by R. Hack, R. January 2010. Azzam and R. Charlier, pp. 368-376.  – Nguyen, X. N., T. Dahm, and I. Grevemeyer Paalmatrasonderzoek, boog- en membraanwerking

3strueren Van de uit redactie - 25 Afstudeerders - 26 SBRCURnet - 36 Ingezonden - 44 KIVI rubriek de dispersieplots. – Allouche, N., G. G. Drijkoningen, W. Versteeg,

08 16 28 38

47 GEOKUNST 50 58

ir. S. van Eekelen / prof. dr. ir. A. Bezuijen (2008), / prof.Inversion ir. F. van of TolScholte wave dispersion


Herstel historische gracht, aanleg van twee bruggen en een ondergrondse volautomatische autoberging in het centrum Den Haag Deel II – de uitvoering

C.J. Spendel Gemeente Den Haag

E. van der Waals Gemeente Den Haag

C. Marks Gemeente Den Haag

A.J. van Seters Fugro

Figuur 1 - Toekomstige situatie

1. Inleiding In het centrum van Den Haag, tussen de Paleistuin en de nieuwe Torenstraatbrug, is op een klein oppervlak (3.500 m2) een technisch hoogstandje verricht. De voorheen overkluisde gracht is in ere hersteld (zie figuur 1). Onder de gracht is door BAM Civiel Zuidwest BV een betonnen bak gemaakt, waar de Duitse firma Palis Parking Technologies een parkeerinstallatie heeft ingebouwd. Deze volautomatische autoberging, afgekort VAB, biedt ruimte voor 158 auto’s onder de herstelde Haagse gracht. Vanwege de diepte van de ontgraving, de kwetsbare omgeving en het maatschappelijk belang is veel aandacht besteed aan (geotechnische) risico’s en omgevingsmanagement. Voorliggend artikel betreft het vervolg op een eerder artikel van december 2013 [1]. In dat artikel werden het plan van aanpak en het geotechnisch ontwerp nader toegelicht. Hier zal worden ingegaan op de uitvoering van de bouwkuip en de monitoring van de kwetsbare omgeving, waarbij een relatie wordt gelegd met het ontwerp. De gemeente Den Haag heeft zelf het ontwerp, van haalbaarheidsstudie tot traditioneel bestek, voor de historische gracht met twee bruggen en een ondergrondse (ondergrachtse) betonnen bak voor de VAB uitgewerkt. Door Fugro zijn de geotechnische aspecten nader onderzocht met daarbij veel aandacht voor omgevingsbeïnvloeding. Het bestek voor dit werk is traditioneel aanbesteed.

De parkeerinstallatie is, inclusief de gebouwgebonden installaties, zoals de mistblusinstallatie, vluchtluiken en de speedgates, als Design & Construct contract aanbesteed tijdens de DO fase van de betonnen bak. Op grond van het ontwerp van de parkeerinstallatie is het ontwerp van de betonconstructie geoptimaliseerd en besteksgereed gemaakt.

8

GEOTECHNIEK - Januari 2015

2. Ontwerp bouwkuip Door het herstellen van de gracht en het realiseren van een ondergrondse VAB te combineren worden voor beide projecten voordelen behaald. Met de aanleg van een VAB zijn de verdwenen parkeerplaatsen gecompenseerd. Voor het herstellen van de gracht moesten nieuwe kademuren gemaakt worden. De kademuren op een on-


Samenvatting

In het centrum van Den Haag, tussen de Paleistuin en de Torenstraat, is op een klein oppervlak een technisch hoogstandje verricht. De voorheen overkluisde gracht is in ere hersteld. Onder de gracht is een volautomatische autoberging gemaakt. Vanwege de diepte van de ontgraving, de kwetsbare omgeving en het maatschappelijk belang is veel aandacht besteed aan (geotechnische) ri-

sico’s en omgevingsmanagement. Voorliggend artikel betreft het vervolg op een eerder artikel in december 2013. In dat artikel werden het plan van aanpak en het geotechnisch ontwerp nader toegelicht. Hier zal worden ingegaan op de uitvoering van de bouwkuip en de monitoring van de kwetsbare omgeving, waarbij een relatie wordt gelegd met het ontwerp.

Figuur 2 - Tekening doorsnede bouwkuip meest gevreesde risico’s op te stellen met beheersmaatregelen. De voorstellen van de aannemers hebben meegeteld in de beoordeling. In dit artikel wordt nader ingegaan welke beheersmaatregelen zijn getroffen, welke proeven voor uitvoering zijn gehouden en wordt verslag gedaan van de meetresultaten van de uitgevoerde intensieve monitoring. 3.1. Risico – Damwanden komen niet op diepte In verband met de gevoelige historische belendingen is heien en trillen van de damwanden niet toegestaan. De stalen damwanden zijn door middel van het statisch drukken ingebracht. Tijdens het drukken van de damwanden zijn op verschillende locaties trillingsmetingen verricht door de aannemer.

derlinge afstand van ongeveer 17 meter worden gemaakt door stalen damwanden in de grond te drukken en deze daarna te bekleden met beton en af te werken met metselwerk. Door langere damwanden toe te passen vormen ze nu ook de wanden van de parkeergarage. Het ontgraven heeft grotendeels in den natte plaatsgevonden. De bodem van de bouwkuip is een 1,20 meter dikke onderwaterbetonvloer die met 485 GeWi-ankerpalen op zijn plaats wordt gehouden. Op de onderwaterbetonvloer is een 0,45 m dikke gewapende betonvloer gestort met daarboven een tussenvloer en het dek van de VAB. Het dek is tevens de bodem van de gracht. Om de vervormingen van de damwanden tijdens de ontgravings- en bemalingsfase te minimaliseren zijn op twee niveaus stempelramen aangebracht en waar nodig voorzien van een voorspankracht. In figuur 2 is een doorsnede van de bouwkuip weergegeven. 3. Risico’s Voor het ontwerp van de bouwkuip is een uitgebreide risicoanalyse uitgevoerd waarmee de geotechnische risico’s (schademechanismen)

zijn gekwantificeerd en gerelateerd aan de eerder uitgevoerde onderzoeken. De grootte van een risico hangt af van de kans op en het effect van een bepaalde situatie (kans x effect). In de risicoanalyse zijn 4 stappen doorlopen. Na inventarisatie door bureaustudie en risicosessies van de schademechanismen (stap 1) en het vaststellen van de risicowaarde (stap 2) worden de situaties in (prioriteits-)klassen ingedeeld (stap 3). Vervolgens wordt de maatregel beschreven (stap 4). Op grond van de risicoanalyse kwamen de volgende risico’s met betrekking tot de bouwkuip als belangrijkste naar boven. Damwanden komen niet op diepte. Trekankers leveren onvoldoende trekcapaciteit. Zakkingen van de belendingen. Lekkage van de bouwkuip. Stilleggen van de bouw vanwege trillingen, vervormingen van panden en door publieke opinie Ook tijdens de aanbesteding (met behulp van de EMVI methode) is aandacht besteed aan de risico’s en de te nemen beheersmaatregelen. Aan de aannemer werd gevraagd om een top 10 van

9

GEOTECHNIEK - Januari 2015

De damwanden zijn met het ABI Hydro Press systeem van de firma Van ‘t Hek gedrukt. Het ABI-systeem is een gepatenteerd systeem voor de ABI-funderingsmachine met een snelwisselinrichting. Doordat de damwanden trillingsarm de grond ingebracht worden, is het een systeem waarmee de risico’s voor de omgeving tot een minimum beperkt worden. Op die manier is het mogelijk om pal tegen de gevel (3 meter afstand) de stalen damwanden naar diepte te drukken terwijl even verderop mensen gewoon hun kopje koffie op het terras konden drinken, zie figuur 3. Door de gemeente is onderzoek gedaan naar de mogelijkheden en risico’s van het drukken van damwanden voor realisatie van de VAB. De stalen damwanden AZ400-700 moesten naar een diepte van 13,5 meter – NAP. De weerstand die de damwandplank ondervindt tijdens het drukken bestaat uit schachtwrijving, puntweerstand en slotwrijving (10 á 20 kN/m slot). Op basis van de conusweerstand is een schatting gemaakt van de drukkracht om de damwandplanken op de gewenste diepte te krijgen. Voor de maatgevende sondering DKM8 wordt een gemiddelde conusweerstand gevonden van 15,6 MPa langs de hele plank.


Figuur 4 - Grafische weergave kruip van de drie testpalen

Figuur 3 - Indrukken damwandplanken

Voor een enkele plank (AZ40-700) met een lengte van circa 14,5 m resulteert dit in een hoge statische drukkracht van 1940 kN (schacht 1400 kN, punt 250 kN en sloten 290 kN). Daarom kan alleen gedrukt worden met vigerende maatregelen zoals indrukken in combinatie met fluïdatie. Eventueel kan ter plaatse van de sloten worden voorgeboord. Sondering DKM08 Voorgestelde werkmethode 1. Bij het inbrengen van de eerste damwand niet fluïderen. 2. Afhankelijk van de eerste bevindingen kan met het fluïderen een aanvang gemaakt worden. 3. De fluïdatieleiding is voor de proef zowel aan de binnenzijde (kelderzijde) als aan de buitenzijde aangebracht. 4. De fluïdatieleiding wordt tot vlak boven de punt (5 à 10 cm) aangebracht. 5. Tot aan de einddiepte van de planken zal gefluïdeerd worden omdat zich juist hier vaste zandlagen bevinden. 6. Fluïderen moet gebeuren met weinig water en onder hoge druk (zie voor een indicatie CUR 166 Deel 2 par. 5.4.11). 7. Er mag voor het fluïderen maximaal een debiet van 25 liter water per minuut per plank worden aangehouden. Proefopstelling Voor de damwanden ingedrukt worden, is BAM/ Van ’t Hek gestart met een damwandproef. Het proefvak heeft een lengte van 8,40 m¹ stalen damwand van 14,5 m lang, type AZ40-700N.

De planken worden ingebracht als viervoudige plank (3 sets, 12 planken) met behulp van fluïderen (zonder slotvulling). De proef heeft als doel om aan te tonen dat het drukken van damwanden met de vigerende maatregelen (fluïderen en eventueel voorboren) binnen de gestelde eisen ten aanzien van trillingen kan plaatsvinden. Tevens is door middel van door sonderingen voor en na het indrukken van de damwanden gecheckt wat de invloed van het fluïderen is op de korrelspanning. Uit de proef is naar voren gekomen dat het drukken van de damwanden naar een diepte van 13,5 meter met fluïderen goed mogelijk is en dat de afname van de korrelspanning door het fluïderen klein is. Uiteindelijk is het mogelijk gebleken om vrijwel langs de gehele bouwkuip, ook op 3 meter afstand van de kwetsbare bebouwing aan de Veenkade de damwanden door drukken in combinatie met fluïderen te installeren. Op twee beperkte locaties kwamen de damwanden niet volledig op diepte en is jetgrouting onder de damwand toegepast om de damwand voldoende inklemming te geven. 3.2. Risico – Onvoldoende capaciteit van ankerpalen Voor het project Noordwal-Veenkade is gekozen voor het toepassen van een gespoelboorde GeWi- ankerpaal, verbuisd ingeboord en over de volledige lengte onder verhoogde druk afgeperst (type A, conform CUR-rapport 236). Dit paaltype is gekozen vanwege de trillingsarme installatie om risico’s voor de kwetsbare omgeving te minimaliseren. Met verbuisd boren wordt een

10

GEOTECHNIEK - Januari 2015

ankerpaal van hoge kwaliteit verwacht (hoge αtwaarde). De onderlinge afstand van de GeWi-ankerpalen is bepaald bij de maatgevende situatie, namelijk bij leegstand van de bouwkuip met een onderwaterbetonvloer. Met een vloerdikte van 1,20 meter, een GEWI staafdiameter van 63,5 mm, een waterstandverschil van 9,35 meter en een hart op hartafstand van de palen Lx = 2,0 m en Ly = 2,1 m wordt aan de gestelde rotatiecapaciteitseis van de CUR aanbeveling 77 voldaan. De bijbehorende rekenwaarde voor de maximale trekkracht bedroeg 367 kN per anker. In het ontwerp van de GeWi-ankerpaal is gerekend met een αt van 0,011 (conform CUR236). Met een groutdiameter van 205 mm en een ankerlichaam van 14 meter tot een ankerpaalniveau van NAP -25 meter wordt bij de maatgevende sondering een minimale R t;d;paalgroep gevonden van 387 kN. Bezwijkproeven vooraf op verloren testpalen Voor het aanbrengen van de GeWi-ankerpalen is een bezwijkproef uitgevoerd om eventuele optimalisaties van het palenplan aan te brengen. Met dit type ankerpaal en uitvoeringsmethode werd een hogere αt van 0,015 verwacht. Voor deze proef zijn drie ankers naast de bouwkuip aangebracht en door APTS getest. De proefpalen hadden een GeWi staaf van diameter van 75 mm en een ankerlichaam van 10,0 meter op het niveau van NAP -11,0 tot -21,0


HERSTEL HISTORISCHE GRACHT

meter. De GeWi-ankerpalen zijn dubbel verbuisd geboord met behulp van een buitenbuis met boorkroon Ø 185 mm waarmee een groutlichaam van Ø 205 mm werd geformeerd. Om over de vrije lengte de centrale GeWi-staaf vrij te houden van omringende grondlagen is na formeren van het verankeringslichaam de vrije lengte schoongespoeld / overboord met bentoniet. De maximale aangebrachte belasting aan de kop van de GeWi-staaf waarbij nog een stabiel gedrag van de palen is (geen overschrijden kruipmaat ks = 2,0 mm) was voor alle drie de palen gelijk, namelijk 1.365 kN. Uit een analyse is gebleken dat het wrijvingsverlies langs het vrije ankergedeelte van alle proefpalen nihil was waardoor de bruto testbelasting aan de kop als netto testbelasting op het verankeringslichaam kon worden beschouwd. Zie figuur 4 voor de proefresultaten. Op basis van de resultaten voor de testpalen worden de rekenwaarden van de uiterste wrijvingsweerstand als volgt bepaald. De gemiddelde gemobiliseerde uiterste wrijvingsweerstand bedroeg 1.365/( π x 0,205 x 10,0) = 212 kN/m2 en de gemiddelde conusweestand bedroeg 17,8 MPa. De project specifieke ontwerpwaarden van de wrijvingsfactor waren: βt b=1,0 (drie proefpalen) en ψ = 1,0 (testpalen zijn op de projectlocatie zelf).

De door de proef aangetoonde schachtwrijving αtigem is: αtigem = 212 / 17,8x103 x 1,0 x 1,0 = 0,012. Dit is beperkt hoger dan in het ontwerp aangehouden. Het palenraster is daarom niet aangepast. De installatie diepte is bepaald op NAP -25 meter.

Gezien deze zeer strenge eis is veel aandacht besteed aan het beheersen van zakkingsrisico’s. Aangezien de rotatie-eis leidend is voor de haalbaarheid van het ontwerp is na de omgevingsinventarisatie gestart met uitgebreide vervormingsanalyses.

Uitvoering In totaal zijn 485 GEWI ankerpalen vanaf het maaiveld aangebracht. Bij een beperkte bemaling is een deel van de ontgraving tot NAP - 2 meter droog uitgevoerd. Na het stopzetten van de bemaling is verder nat ontgraven. Tijdens het nat ontgraven maakt de machinist gebruik van een beeldscherm waarop de locaties van de palen en de knijper in beeld worden gebracht. Bij duikinspecties is gebleken dat door de graafwerkzaamheden zijn slechts vijf ankers geknikt waren. Deze zijn hersteld door ze onder water af te branden en weer op te lengen. 3.3 Risico – Zakking van belendingen

In onderstaande figuur 5 is een langsdoorsnede langs de Veenkade weergegeven. De panden zijn allen gefundeerd op staal, met een aanlegniveau van 0,8 tot 3,0 meter beneden maaiveld. Duidelijk is te zien, dat de ondergrond uit zand bestaat met lokaal veen(bruin)- en klei(groen) lagen. Rekentechnisch (Plaxisanalyse) is gebleken dat de vervormingen door de aanleg van de bouwkuip binnen de gestelde eis van 1:1200 bleven, met uitzondering van de locatie bij de liftschacht aan de Veenkade. De afstand tot de bouwkuip bedraagt hier slechts drie meter en de voorspelde vervorming zonder maatregelen was hier te groot.Hieris daarom compensation grouting toegepast.

Zettingen Om de belendingen te beschermen is in de omgevingsvergunning een maximale relatieve rotatie-eis van 1:1200 opgenomen voor de bijkomende vervorming ten gevolge van de bouwwerkzaamheden. Deze eis geldt voor alle kwetsbare bebouwing, dat wil zeggen monumenten, beschermd stadsgezicht en bebouwing van slechte kwaliteit. Nagenoeg alle 19e-eeuwse panden worden hiermee ingedeeld in de zwaarste risicocategorie III.

Robotic Total Station Reeds een jaar voorafgaand aan de werkelijke bouw van de ondergrondse bak is er een uitgebreide monitoring opgezet om de vervormingen te bewaken. In opdracht van de gemeente Den Haag zijn in het plangebied rondom de bouwkuip door IFCO Funderingsexpertise BV twee volautomatische Robotic Total Stations (RTS) vanaf de bouwrijpmaakfase vanaf begin 2011geplaatst. De opdrachtgever monitort, de aannemer krijgt en bewaakt de meldingen en onderneemt actie. In totaal 62 meetpunten worden gemonitord met twee Leica TM30 RTS. 23 panden zijn voorzien Figuur 6 - Meetpunt waterbalanssysteem

Figuur 5 - Belending met fundatie en grondgesteldheid

11

GEOTECHNIEK - Januari 2015


van prisma’s. Onder alle prisma’s zit ook een hoogtebout die gebruikt wordt voor controlemetingen. De meetpunten worden een maal per uur ingemeten en de meet data wordt via GPRS doorgestuurd naar de server. Op deze server kan met een inlogcode de meet data in x, y, en z waarden te allen tijde ingezien worden. De sigaal- en intervententiewaarden zijn gekop-

peld aan emailmeldingen bij overschrijdingen. De RTS zijn gemonteerd op de hoek van de Torenstraat en de Noordwal en op de hoek van de Prinsestraat en de Noordwal. Waterbalanssysteem Nabij het lifthuisje aan de Veenkade, waar de damwand op een afstand van 3 meter van de

belending is geplaatst, moesten de zettingen door middel van compensation grouting worden gecompenseerd. Om ook inpandig de verplaatsingen te kunnen meten en nauwkeurig te kunnen compenseren is het waterbalanssysteem aangebracht. Dit systeem bestaat uit flesjes gevuld met water, die onderling gekoppeld zijn, waardoor een zeer nauwkeurige waterpassing mogelijk is (zie figuur 6). De flesjes zijn geïnstalleerd op 21 locaties binnen de panden en aan de gevels. Hierdoor is een online nauwkeurige bepaling van de hoekverdraaiing in het pand mogelijk (nauwkeurigheid ca. 0,5 mm). In figuur 7 is de locatie van de verschillende flesjes in groen aangegeven, in geel de absolute verplaatsing en in blauw de hoekverdraaiing tussen twee locaties. Compensation grouting Bij compensation grouting wordt door gerichte groutinjecties de korrelspanning in de grond zodanig verhoogd dat de grond rondom de injectieopening scheurt en de groutsuspensie de grond in stroomt. De grond boven de injectieopening wordt hierbij uiteindelijk omhoog gedrukt, waardoor opgetreden zakkingen gecompenseerd worden. In de periode van 16 mei tot 11 juli 2013 is begonnen met de werkzaamheden door het installeren van 52 zogenaamde tubes-à-manchette (tams) tot op een diepte van circa 2 à 4 m – NAP, zie figuur 8. Op grond van de gemeten zakkingen van het waterbalanssysteem is de eerste contactheffing uitgevoerd om de zetting veroorzaakt door de installatie van de tams te compenseren. Een tweede periode compensation grouting is gestart begin december 2013 samen met de ontgravingswerkzaamheden. Op 17 december 2013 is het compenseren gestopt. De panden zijn in die periode behoorlijk gelift en de relatieve hoekverdraaiingen zijn naar 1:4000 of 0,25 mm/ m1 teruggedraaid. Tot 16 januari 2014 is de put nog verder op diepte ontgraven. In de periode van 14 februari tot 7 maart 2014 is de put leeggemalen. De panden zijn iets verder gaan zakken maar bleven ruim binnen de in de bouwvergunning gestelde relatieve hoekverdraaiingseis van 1/1200 of 0,83 mm/m1.

Figuur 7 - Waterbalanssysteem

Resultaten van zettingsmetingen In figuur 9 zijn de zettingen, heffingen en bouwfaseringen van het prisma direct grenzend aan de liftschacht van 01 maart 2013 tot 4 april 2014 aangegeven. Uit de grafiek is duidelijk het effect van de twee compensatieslagen te zien. Ook te

Figuur 8 - Compensation grouting

12

GEOTECHNIEK - Januari 2015


HERSTEL HISTORISCHE GRACHT

Figuur 9 - Argus Monitoring Software

zien zijn de zakkingen ten gevolge van het aanbrengen van de tams, de voorbereidende werkzaamheden (drukken damwanden, aanbrengen trekankers), het droog en het nat ontgraven. De compensatieslagen hebben ervoor gezorgd dat de panden behoorlijk zijn gelift. De hoekverdraaiing is binnen de in de bouwvergunning gestelde eis van 1/1200 gebleven. Monitoring damwand deformatie met hellingmeetbuizen Ten gevolge van de ontgraving en het verlagen van de grondwaterstand binnen de bouwkuip zal de damwandconstructie vervormen. De horizontale deformatie van de damwandconstructie heeft verticale grondvervormingen tot gevolg. De vervorming van de damwanden is door de aannemer gemonitord door het plaatsen van hellingmeetbuizen tegen de stalen damwanden.

Figuur 10 - Hoekverdraaiing van de damwanden

Ook zijn langs belendende panden aan de Veenkade en Noordwal op ongeveer ĂŠĂŠn meter uit de gevel hellingmeetbuizen geplaatst door middel van boren. Deze hellingmeetbuizen zijn twee weken voorgaand aan het inbrengen van de damwandconstructie geplaatst. Het boorgat kan zich dan nog deformeren. Het tijdstip van de metingen wordt gedocumenteerd en de deformaties worden op een tijdsschaal weergegeven. Deze verplaatsingen worden tegen de bouwfasering van de bouwkuip afgezet. Op deze manier is het mogelijk tijdig bepaalde tendensen te ontdekken en eventueel maatregelen te nemen als dat nodig is. In figuur 10 is de hellingmeetbuis langs de damwand ter plaatse van de liftschacht aan de Veenkade weergegeven op 7 maart 2014, als het water uit de bouwkuip is gepompt. HM9A A betreft de verplaatsing loodrecht op de damwand, HM9A B geeft de verplaatsing evenwijdig aan de damwand. Er zijn twee stempels aangebracht, een stempel op NAP +0,5 meter en een stempel met voorspanning op NAP -1,75 meter. Op NAP -8,85 meter bevindt zich de onderwaterbetonvloer, die als derde stempel fungeert. De maximale opgetreden verplaatsing bedraagt 1617 mm op ca. NAP -6,0 meter. Dit komt overeen met de voorspelde verplaatsing uit de Plaxisberekening van 17 mm. Conclusie De opgetreden hoekverdraaiingen van de panden tijdens de bouw zijn vergeleken met de predictie en met de eis van 1:1200. Op grond van de berekeningen (waarbij het effect van compensation grouting niet is meegenomen) kan worden geconcludeerd, dat de vervormingen ter plaats-

13

GEOTECHNIEK - Januari 2015


Figuur 11 - Grondwaterstanden

te van de liftschacht niet zouden voldoen, op de overige locaties wel. Wanneer de opgetreden zakkingen worden beschouwd, is het effect van de compensation grouting goed merkbaar (zie figuur 9). Bij het aanbrengen van de tams nam weliswaar de hoekverdraaiing toe van 1:2667 tot 1:1800, maar de eerste contactheffing leidde uiteindelijk (na nazakking) tot een hoekverdraaiing van 1:2400. Uiteindelijk was een tweede compensatieslag nodig om te anticiperen op de mogelijke gevolgen van het nat ontgraven en het leegpompen van de bouwkuip. De hoekverdraaiing is gestabiliseerd op 1:1333, kleiner dan de vereiste 1:1200. Bij de overige panden hebben zich geen verzakkingen voorgedaan die groter zijn dan 1:1200. 3.4. Risico - Lekkage van de bouwkuip Grondwaterstand In Den Haag is het sinds de aanleg van de Utrechtsebaan verboden om de grondwaterstand buiten de bouwkuip meer te verlagen dan de normaal fluctuerende laagst bekende grondwaterstand. In dit geval stelde de vergunningverlenende instantie dat de grondwaterstand door de bouw niet lager mocht zijn dan NAP -0,6 meter. De freatische laag en het diepe grondwater staan met elkaar in verbinding, zodat voor het gehele relevante grondpakket over één grondwaterstand kan worden gesproken. De gemeente monitort het grondwater met behulp van een tiental peilbuizen in de omgeving van de bouwkuip. De aannemer krijgt de meldingen en onderneemt actie. Tijdens het leegmalen van de bouwkuip is de grondwaterstand van de omgeving niet verlaagd. Alleen tijdens werkzaamheden buiten de put, zoals de aanleg van het riool, is de grondwaterstand korte tijd verlaagd. Een voorbeeld van

de fluctuaties van de waterstand is in figuur 11 weergegeven. Veel aandacht is gegeven aan maatregelen om lekkage van de bouwkuip te voorkomen, zoals uitgebreide inspecties van de bouwkuip na ontgraven door duikers en het dichtlassen van de sloten van de damwanden. 3.5. Risico - Stilleggen bouw vanwege trillingen, vervormingen van panden en door publieke opinie Het risico van stilleggen van de bouw heeft zich gelukkig niet voorgedaan. Doordat de aanleg trillingsarm werd uitgevoerd, was het risico beperkt. In geval er wel gedurende korte tijd werd getrild, werden trillingsmetingen uitgevoerd en de omgeving nauwlettend op trillingen gemonitord. Bij dreigende overschrijding werd de uitvoering gestopt. Zoals hierboven is beschreven is door nauwgezette monitoring en het toepassen van compensation grouting de uitvoering zodanig aangepast, dat de strenge eis van een maximaal toelaatbare relatieve hoekverdraaiing van 1:1200 nergens is overschreden. Door open en transparante communicatie vanuit gemeente en de aannemer is de hoeveelheid klachten tijdens de bouw meegevallen. Bij vragen en klachten wordt direct gereageerd door de omgevingsmanagers en wordt naar een adequate oplossing gezocht. 4 Communicatie Als onderdeel van het Geoimpuls programma, in het kader van Geocommunicatie, is dit project als eerste praktijkproject behandeld, zie hiervoor het artikel in Geotechniek van december 2011 [2].

14

GEOTECHNIEK - Januari 2015

Figuur 12 - Overzicht bouwplaats

Tijdens workshops zijn gezamenlijk afspraken gemaakt over de wijze waarop tijdens de uitvoering zou worden gecommuniceerd. De belangrijkste afspraken zijn: 1. Meer persoonlijk contact (instellen keukentafelgesprekken met vertegenwoordigers uit de buurt) Zoals de gemeente bij grotere projecten gewoon is, is er voor de Noordwal-Veenkade een ‘burenoverleg’ ingesteld dat eens in de 6-8 weken wordt gevoerd met de belangrijkste actoren uit de buurt. Daarnaast is er persoonlijk contact met de omgeving in de vorm van rondleidingen, informatieavonden, het vieren van mijlpalen en via de twee omgevingsmanagers (van de gemeente en de aannemer), die zich dagelijks in de buurt laten zien en afgaan op vragen en meldingen. 2. Maken bouwfaseringskaarten De bouwfaseringskaarten zijn aan het begin van het project gemaakt en gebruikt tijdens informatieavonden, in gesprekken en op de website. Op visueel gebied wordt de laatste tijd veel gebruik gemaakt van een uitgebreid fotoarchief en filmpjes (timelapse) van de werkzaamheden. Via Twitter, de website, digitale nieuwsbrieven en de posters in vitrinekasten langs de bouwkuip geven we actuele uitleg over de werkzaamheden op dat moment. 3. Bouwkuip tot trekpleister maken De bouwschutting is aangekleed met platen die ontworpen zijn door 11 ontwerpbureaus uit de directe omgeving. Er staan twee vitrinekasten met wisselende posters over het werk langs het bouwterrein. De uitkijkpost wordt goed bezocht. Daarnaast is de bouwkuip het decor van de rondleidingen die wekelijks worden gegeven


HERSTEL HISTORISCHE GRACHT

T E R R A C O N

voor iedereen die is geïnteresseerd. Ook worden mijlpalen zoveel mogelijk in en langs de bouwkuip gevierd met bewoners en ondernemers. Het project stelt de bouwkuip ook open tijdens de jaarlijkse Dag van de Bouw.

Haag is op een beperkt bouwterrein met kwetsbare bebouwing op korte afstand een diepe bouwkuip gerealiseerd. Veel aandacht is besteed aan het beheersen van de geotechnische risico’s en aan omgevingsmanagement.

4. Heldere risicocommunicatie Aan het begin van het project is uitgebreid gecommuniceerd over de risico’s en genomen maatregelen met factsheets, als onderdeel van een informatieavond en op de website. Ook is met geïnteresseerden uit de omgeving een bezoek gebracht aan een project, waarbij de damwanden op dat moment ook werden gedrukt (en niet getrild/geheid). Daarna is er vooral één op één contact geweest over zakkingen, scheurvorming, trillingen, monitoring en oplossingen. Tijdens de rondleidingen en bij het ‘burenoverleg’ wordt open gecommuniceerd over risico’s, verzakkingen en monitoring.

Voorbeelden hiervan zijn het uitvoeren van veldproeven voorafgaand aan de bouw in verband met het trillingsarm installeren van damwanden en het uitvoeren van bezwijkproeven op de GeWi-ankerpalen. Daarnaast is door de toepassing van compensation grouting onder de meest kwetsbare panden het risico van mogelijke verzakkingen geëlimineerd. Hierdoor kon worden voldaan aan de strenge maximaal toelaatbare relatieve rotatie-eis van 1:1200.

5. Conclusie Ten behoeve van het herstel van de historische gracht en de aanleg van een volautomatische autoberging aan de Noordwal/Veenkade in Den

Mede door een open communicatie met de omwonenden is getracht de onvermijdelijke overlast zoveel mogelijk te beperken. De opgedane kennis uit het Geoimpuls programma heeft hieraan positief bijgedragen.

– gemeente, adviseurs, aannemer en omwonenden - hebben ervoor gezorgd dat deze, voor het project Noordwal-Veenkade, cruciale fase geslaagd is! Referenties - Baars, M. van (2013), “Diepe Bouwput langs historische panden in centrum Den Haag – Deel 1, Geotechniek Special, december 2013. - Haas, K. de, Baars, M. van, Marks, C. en Nieuwenhuizen, M. (2011), “Duivels dilemma of ontwikkelingsvraagstuk – Team Geoimpuls helpt bij communicatie over geotechnische risico’s”, Geotechniek, december 2011.

www.terracon.nl info@terracon.nl

Kwaliteit als fundament

N71 GK_Opmaak 1 28-08-13 12:06 Pagina 53

De vroegtijdige onderkenning en beheersing van risico’s en de samenwerking tussen alle partijen


Kanaal Ieper – Leie, geschiedenis van de “drogen vaart”

em. prof. ir J.Maertens Jan Maertens BVBA

ir. G. Van Alboom Dep Mobiliteit en Openbare Werken – afd. Geotechniek

ir. K. Van Royen Denys

Figuur 1 - Geologische dwarsdoorsnede kruinscheiding volgens ir. Gulinck

1. Inleiding In de periode 1863 - 1913 werden meerdere pogingen ondernomen om een kanaal te graven van Ieper naar de Leie in Vlaanderen. Zoals in die tijd ook voor de aanleg van spoorwegen gebeurde, werd de aanleg van het kanaal in concessie gegeven, in dit geval aan de Compagnie du Canal de la Lys à l’Yperlée. Dit houdt in dat de nodige fondsen voor de aanleg van het kanaal werden geleverd door privé investeerders, die eens het kanaal in gebruik tolgelden of vaarrechten mochten innen. Het kanaal zou via een waterweg een verbinding maken tussen Ieper en de Leie en zodoende ook met Gent, Antwerpen en Noord-Frankrijk. Een probleem was wel dat Ieper gelegen is in het hydrografisch bekken van de IJzer en dat het kanaal daarom diende te worden aangelegd doorheen de hoger gelegen kruinscheiding tussen de bekkens van de IJzer en van de Leie. Om het aantal sluizen, nodig om de hoogteverschillen te overbruggen, zoveel mogelijk te beperken heeft men in opeenvolgende pogingen ter hoogte van de kruinscheiding een tunnel, een diepe uitgraving of een combinatie van beide voorzien. 2. Ondergrond ter plaatse De kruinscheiding tussen de bekkens van de IJzer en de Leie wordt gevormd door de zogenaamde Ieperboog [3], een heuvelkam ontstaan na het eroderen van de bekkens van de IJzer en de Leie. Deze langgerekte heuvelkam van 50 tot 60m hoogte sluit aan op de Westvlaamse getuigenheuvels die lopen van aan de Franse Grens tot Passendale. De Ieperboog zou tijdens de Eerste Wereldoor-

log berucht worden om de jarenlange loopgravenoorlog die er werd uitgevochten. Een geologische dwarsdoorsnede van de kruinscheiding is weergegeven in figuur 1. Op de plaats waar het kanaal werd gegraven bestaat de ondergrond uit een Quartaire dekmantel, met daaronder Tertiair zeer fijn zand met tussengelaagde klei (Yd) en verder stijve klei (Yc) algemeen gekend onder de naam Ieper klei. In de huidige formele geologische indeling wordt de Ieper klei, soms ook Ieperiaanklei genoemd, geklasseerd bij de Formatie van Kortrijk en kon deze verder onderverdeeld worden in de Leden van Aalbeke en Moen De Ieper klei is een stijve gescheurde overgeconsolideerde klei die in diepsonderingen (figuur 2) goed herkenbaar is aan de typisch licht

16

GEOTECHNIEK - Januari 2015

oplopende conusweerstand van 1 tot 3 à 4 MPa en de sterke toename van de totale zijdelingse wrijving of de hoge waarde van het wrijvingsgetal. Geologisch gezien is de Ieper klei verwant met de London Clay. De overconsolidatie van de Ieper klei, regio Ieper, is te verklaren door de druk van het pakket Tertiaire mariene afzettingen die over de Ieper klei zijn afgezet en later zijn geërodeerd bij opeenvolgende transgressies. Dit pakket had een dikte van 100 à 150 m en bestond uit de Formaties van Gent, Brussel, Lede en Maldegem (Eoceen) en de Formatie van Diest (Mioceen). Bij de eerste pogingen om het kanaal aan te leggen werd de Ieper klei onderkend als een zachte rots (in een onderzoeksput diende de klei met een “pikhouweel” te worden losgemaakt). Daardoor is men er ten onrechte van uitgegaan dat het mogelijk was om zonder specifieke maat-


Samenvatting

In de periode 1863 - 1913 werden meerdere pogingen ondernomen om een kanaal te graven van Ieper naar de Leie in Vlaanderen [1]. Daartoe diende een tunnel en/of een diepe ingraving in de stijve klei van de Formatie van Ieper te worden gerealiseerd. Het kanaal is nooit volledig afgewerkt omdat men: - de eigenschappen van de tertiaire klei sterk heeft overschat: men aanzag de stijve klei als een zachte rots;

regelen in deze klei een tunnel te graven en/of steile taluds aan te leggen (men oordeelde dat een 1:1,5 talud reeds zeer vlak was). Figuur 2 - Typisch sondeerdiagram met Ieper klei

- geen rekening heeft gehouden met het feit dat de schuifweerstandskarakteristieken van de klei, na het ontstaan van een afschuiving, terugvallen op de residuele karakteristieken. Dit artikel geeft een relaas van de vele pogingen en evenvele mislukkingen tegen de geotechnische achtergrond van de stabiliteitsproblematiek [2]

In elk geval was het uitgraven van de kanaalsleuf bijzonder hard labeur: de grond werd met de spade losgemaakt en d.m.v. stoomtreintjes naar hoger gelegen opslagplaatsten gebracht. De verdienste was ook minimaal (2 tot 3 Belgische frank voor een werkdag van 10 tot 16 uur voor een ervaren arbeider). Het kanaal werd daarom ook “den broodvaart� genoemd, omdat 1 uur werken ongeveer 1 brood opleverde.

ving te realiseren, werd al snel beslist om op het hoogste punt een tunnel met een lengte van 700m te realiseren.

3. Overzicht van de opeenvolgende pogingen

In juli 1865 waren alle schachten en werkgalerijen klaar en werd de uitvoering van de gemetselde tunnel aangevat. Men ondervond daarbij veel moeilijkheden en bij de al uitgevoerde tunnel traden grote vervormingen op. De tunnel is ingestort nadat 63m ervan gerealiseerd was.

In totaal werden 4 pogingen ondernomen voor de realisatie van het kanaal t.h.v. de kruinscheiding, met verschillende combinaties van uitgravingen en tunnelgedeelten (figuur 3 en tabel 1) Hieronder vindt u enkele specifieke gegevens met illustraties van de verschillende pogingen. 3.1. Eerste poging: tunnel (1864-1865) Nadat in eerste instantie was overwogen om ter hoogte van de kruinscheiding een diepe ingra-

De tunnelwerken werden aangevat met het graven van 8 verticale toegangsschachten tot 17m diepte. Vanuit deze schachten zou dan eerst een werkgalerij worden gegraven ter hoogte van de sleutel van de te realiseren tunnel.

3.2. Tweede poging: een ingraving over de volledige lengte In 1866 verkreeg de maatschappij die eerder de tunnel had uitgevoerd, van de Belgische Staat de toelating om over de volledige lengte een ingraving te realiseren. De as van deze ingraving

Tabel 1 - samenvatting verschillende pogingen aanleg kanaal t.h.v. kruinscheiding. Periode

Realisatie kanaal

Reden stopzetting

1864-1865

Tunnel + uitgraving

Instorten tunnelsectie

1866-1868

Diepe uitgraving

Afschuivingen taluds

1870-1873

Uitgraving + tunnel

Afschuivingen taluds, instorten tunnel tot gevolg

1903-1913

Minder diepe uitgraving

Afschuivingen taluds, bezwijken brug over kanaal

Figuur 3 - Overzicht van verschillende pogingen aanleg kanaal

17

GEOTECHNIEK - Januari 2015


situeerde zich op 55m van de eerder geplande tunnel, zoals te zien is in figuur 3. De te realiseren ingraving had een hoogte van meer dan 30m. Taluds met een helling van 1:1 en met tussenbermen van 1,5m breed om de 4m werden voorzien. Om het transport zoveel mogelijk te beperken werd de ontgraven grond onmiddellijk achter de kruin van het talud gestapeld. Nadat er zich enkele afschuivingen hadden voorgedaan werd de helling van de taluds afgevlakt tot 1 : 1,125 Ă 1 : 1,5 .

De afschuivingen werden nauwgezet geĂŻnventariseerd met als belangrijkste parameters de waarden a, H en L (figuur 4). Van de inventaris opgenomen in het artikel van Prof. De Beer [2] kan worden afgeleid dat de maximum waarden van deze parameters resp. 16m, 24m en 148m bedroegen. Ook na het afvlakken van de taluds hebben zich opnieuw afschuivingen voorgedaan. De graafwerken werden stopgezet in 1870 op een ogenblik dat de uitgraving langs de kant van de Leie nog met 7m moest worden verdiept en langs de kant van Ieper nog met 4,5m.

3.3. Derde poging: ingraving met tunnel Nadat verschillende voorstellen waren geformuleerd voor het verderzetten van de werken, werden deze opnieuw aanbesteed in 1889 met flauwere taludhellingen 1:2 en een tunnel met een lengte van 247m. Ter versteviging van de taluds werden langse ondiepe draineringen aangebracht. Ter plaatse van de tunnel werd er in eerste instantie ontgraven tot peil +28 en daarna werd de tunnel uitgevoerd in een beschoeide sleuf, zoals te zien op foto 1. Zeer snel na de aanvang van de werken zijn scheuren in de naastgelegen taluds ontstaan en Foto 1 - Beschoeide sleuf bij constructie tunnel

Figuur 4 - Schematische voorstelling parameters bij inventarisatie afschuivingen

Figuur 5- Afschuivingen bij bouw tunnel

18

GEOTECHNIEK - Januari 2015


KANAAL IEPER – LEIE, GESCHIEDENIS VAN DE “DROGEN VAART”

Foto 2 - Tunnel met instroom van grond

Foto 3 - Sint Elooi brug vóór instorten

Foto 4 - Zicht op pijler Sint Elooi brug

Foto 5 - Ingestorte Sint Elooi brug

daarna ook afschuivingen (figuur 5). Uiteindelijk is ook de sleuf ingestort nadat de tunnel reeds over 77m was gerealiseerd. In de verslagen werd aangegeven dat de verzakkingen en instabiliteiten zich telkens voordeden na een periode van hevige regen. Foto 2 geeft een beeld van de tunnel nadat een grote hoeveelheid grond is binnengestroomd. 3.4. Vierde poging: minder diepe ingraving Bij een nieuwe aanbesteding werd de bodem van het kanaal ter plaatse van de ingraving met 5m verhoogd. Daarvoor dienden twee extra sluizen te worden gebouwd. De restanten van de zwaar beschadigde tunnel werden gedynamiteerd.

De ingraving werd gerealiseerd met een flauwere taludhelling 1 : 2 en bijkomend werd op het talud een raster van betonbalken aangebracht, met daartussen een bekleding van metselwerk. Ter hoogte van de Sint Elooistraat werd een imposante brug gebouwd met 2 hoge pijlers en vakwerkliggers, zoals weergegeven in foto’s 3 en 4. Ondanks het feit dat er zich al snel na de aanvang van de werken beperkte afschuivingen hadden voorgedaan, werden de werken verder gezet en in het najaar van 1912 nagenoeg voltooid. Eind november 1912, op het ogenblik dat de aannemer aan de minister meldt dat de werken be-

19

GEOTECHNIEK - Januari 2015

ëindigd zijn, hebben zich opnieuw een aantal afschuivingen voorgedaan die onder meer hebben geleid tot het instorten van de brug Sint Elooi. Foto’s 4 en 5 geven de situatie weer in het najaar van 1912 en het instorten van de brug Sint Elooi. De schade die daarbij was opgetreden was zo groot dat de werken dienden te worden stilgelegd. Even werd er nog aan gedacht om de taluds verder te vlakken tot een helling 1 : 4, maar door het uitbreken van de oorlog in 1914 is daar nooit werk van gemaakt. 4. Waarom was dit project gedoemd om te mislukken? Uit het overzicht van de problemen die zich bij de aanleg van het kanaal hebben voorgedaan, kan


Figuur 6 - Diagram residuele wrijvingshoek i.f.v. plasticiteitsindex (Bjerrum)

Het fenomeen dat de taluds in de klei pas na enige tijd bezweken bracht een van de ontwerpers wel tot de verkeerde conclusie dat de uitgravingen met de grootste snelheid dienden uitgevoerd, en dat daardoor de afschuivingen konden worden vermeden. c. Residuele eigenschappen Van stijve kleien is geweten dat de schuifweerstand afneemt bij toenemende verplaatsing. Wanneer de verplaatsing voldoende groot is, valt de schuifweerstand terug op de zogenaamde residuele schuifweerstand.

worden afgeleid dat bij het ontwerp en de uitvoering van de tunnel en de uitgraving een aantal belangrijke elementen over het hoofd werden gezien, meer bepaald: - de wateruittrede uit de zandige gronden boven de Ieper klei; - de specifieke eigenschappen van de IIeper klei met in het bijzonder: - gescheurdheid van de klei - het verschil tussen de niet-gedraineerde en de gedraineerde eigenschappen; -  de residuele schuifweerstand langsheen eerder ontstane glijvlakken; - zwel van de klei wanneer die ontlast wordt en het effect daarvan op de tunnelsecties - de impact van het stapelen van de ontgraven grond onmiddellijk achter de kruin van het talud. 4.1. Wateruittrede uit de zanddige bovenlagen Zonder specifieke maatregelen, zoals bvb. het aanbrengen van draineringen, is een talud in niet-cohesieve lagen waaruit wateruittrede plaatsvindt, slechts stabiel wanneer de taludhelling kleiner is dan de helft van de wrijvingshoek of taludhelling α < ϕ’/2 [4]. Doordat de helling van het talud in de zandige watervoerende gronden boven de klei aanzienlijk groter was dan de helft van de wrijvingshoek was het talud dus gedoemd om in die lagen af te schuiven. Om het water van de bovenlagen af te voeren werden na de eerste mislukkingen langse draineergalerijen voorzien ter hoogte van het scheidingsvlak van de meer doorlatende bovenlagen en de Ieper klei. Deze maatregelen waren op zich goed, maar echter niet afdoende om de globale stabiliteit van de taluds te verzekeren.

4.2. De specifieke eigenschappen van de Ieper klei a. Gescheurdheid van de klei De gescheurdheid van de Ieper klei werd door toenmalige leidend ambtenaar ir. Froidure in 1897 nauwkeurig beschreven [2]: “ Deze blauwgrijze klei is hard en zeer vast in natuurlijke toestand, maar gaat in aanraking met water sterk verweken. Ze vertoont een groot aantal scheidingsvlakken of splijtvlakken. Ze bezit de eigenschap te zwellen in aanraking met water en te krimpen bij uitdroging” Hoewel deze vaststellingen zeer pertinent zijn (en later ook beschreven in geologische studies) hebben zij niet geleid tot een volledig inzicht in het gedrag van deze kleien bij uitgraving b. Niet-gedraineerd – gedraineerd gedrag De Ieper klei is een stijve overgeconsolideerde klei waarvan de eigenschappen dus sterk bepaald worden door de snelheid waarmee de klei belast of ontlast wordt. Bij een snelle belasting of ontlasting van de klei is de schuifweerstand van de klei gelijk aan de niet-gedraineerde schuifweerstand cu . Bij ontlasting van de klei ontstaat een gelijkwaardige afname van de poriënwaterspanningen. Door het toestromen van water naar de ontlaste zone nemen de poriënwaterspanningen opnieuw toe tot de hydrostatische waterdrukken. Op dat ogenblik wordt de schuifweerstand van de klei bepaald door de gedraineerde schuifweerstandskarakteristieken c’ en ϕ’. Het praktisch gevolg daarvan is dat de stabiliteit van een talud aangelegd in een stijve klei met de tijd afneemt en dat het daardoor best mogelijk is dat een talud dat gedurende een zekere tijd stabiel is, plots gaat bezwijken.

20

GEOTECHNIEK - Januari 2015

De residuele schuifweerstand kan in het laboratorium worden bepaald (bijv. in het ringschuifapparaat). In de praktijk wordt voor het bepalen van de residuele schuifweerstand dikwijls gebruik gemaakt van een door Bjerrum [5] opgestelde grafiek die de residuele wrijvingshoek voor overgeconsolideerde kleien weergeeft in functie van de plasticiteitsindex. (figuur 6). Met deze grafiek kan men afleiden dat voor de Ieper klei met Ip = 60 de residuele wrijvingshoek ca. 10° moet bedragen. Deze hoek komt vrij goed overeen met de helling waaronder afgeschoven kleimassieven tot rust gekomen zijn. d. Zwel van de klei De hoge zweldrukken op de tunnelvloer hebben geleid tot scheurvorming en rijzing van de vloer. Het zwelgedrag van de klei werd eerst door projectingenieur Leboucq onderkend, maar verkeerd begrepen: hij ging ervan uit dat door het zwellen van de klei het water dat onder de tunnelvloer gevangen zit onder druk werd gebracht en dat deze waterdruk de scheurvorming en de rijzing veroorzaakte. Hij voerde ook enkele rudimentaire zwelproeven uit, maar de opzet van de proef was niet correct en hij kwam dan ook tot verkeerde conclusies ivm de te verwachten zweldruk. Voor het bepalen van de zweldruk worden in België zwelproeven uitgevoerd volges de Franse norm XP P94-091 [6] en prenorm (in stadium van validatie) PR NF P94-091 [7]. Vergelijkende proeven volgens procedures die overeenstemmen met nieuwe en vroegere Franse norm geven significante verschillen aan. Op dit ogenblik zijn in de Deurganckdoksluis in Antwerpen gronddrukcellen geplaatst om de restzweldruk op de betonconstructie van de deurdrempel te meten. 4.3. Stapelen van de uitgegraven gronden tegen de kruin van het talud Als secundaire oorzaak kunnen we ook nog het stapelen van de uitgegraven gronden tegen de


KANAAL IEPER – LEIE, GESCHIEDENIS VAN DE “DROGEN VAART”

dat danken we aan onze scherpte, onze pioniersdrang, onze durversmentaliteit.

cutting edge

innoveren doen we niet in één specialisme, maar als totaalbedrijf met Innoveren doen we niet in één specialisme, maar als vele facetten: water, energie, mobiliteit, restauratie, bouwkunde, speciale technieken en nog veel meer. in met elk van die facetten: complementaire disciplines totaalbedrijf vele water, energie, mobivestigden we ons als nichespeler en ontpopten we ons tot een wereldwijde liteit, restauratie, bouwkunde, speciale technieken en referentie met hoge toegevoegde waarde. gebundeld vormen al die disciplines een totaalbedrijf, denys, partner voor de disciplines nog veel meer. In een elkveelgevraagde van die complementaire meest complexevestigden bouwprojecten en infrastructuurwerken. we ons als nichespeler en ontpopten we ons Onze doordachte keuze om te diversifiëren is zonder twijfel de eerste een wereldwijde referentie met toegevoegde motor voor onzetot groei geweest.Om die gediversifieerde groeihoge maximaal ruimte te geven, zijn we gestaag gaan aanal internationale expansie. waarde. Gebundeldbouwen vormen die disciplines een innoveren de wereld is ons werkterrein.

cutting edge

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

cutting edge

www.denys.com

Na de oorlog 14-18 bleven de terreinen onaangeroerd tot de Provincie West-Vlaanderen in 1970 besliste om deze aan te kopen en er een

Literatuur [1] Stubbe L., Verheye S. en Viaene H., 2005, De lijdensgeschiedenis van een vermaarde vaart – verhaal van het kanaal Ieper – Komen, Uitgave Stad Ieper [2] De Beer E., 1979, Historiek van het kanaal Leie-Ieper – Eigenschappen en gedragingen van de Ieperiaanse klei, Tijdschrift der Openbare Werken van België, nrs. 4,5 en 6

innoveren doen we niet in één specialisme, maar als totaalbedrijf met vele facetten: water, energie, mobiliteit, restauratie, bouwkunde, speciale technieken en nog veel meer. in elk van die complementaire disciplines vestigden we ons als nichespeler en ontpopten we ons tot een wereldwijde referentie met hoge toegevoegde waarde. gebundeld vormen al die disciplines een totaalbedrijf, denys, een veelgevraagde partner voor de meest complexe bouwprojecten en infrastructuurwerken. Onze doordachte keuze om te diversifiëren is zonder twijfel de eerste motor voor onze groei geweest.Om die gediversifieerde groei maximaal ruimte te geven, zijn we gestaag gaan bouwen aan internationale expansie. de wereld is ons werkterrein.

Epiloog Tijdens de oorlog 14-18 kruiste de kanaal Ieper – Leie. Van de ter plaatse aanwezige kleilaag werd door beide kampen gebruik gemaakt om tunnels te graven tot onder de vijandige linies, deze vol te stoppen met dynamiet en daarna te laten springen [8]. Enkele mooie cirkelvormige vijvers zijn daar nog stille getuigen van.

Na deze historische rapportering van de stabiliteit van taluds in de Ieper klei zal in een volgend artikel in detail ingegaan worden op backcalculations van deze afschuivingen en ook van recente afschuivingen in overgeconsolideerde kleien.

[3] Antrop, M., De Maeyer P., Vandermotten C., Beyaert M., e.a.. 2006 België in Kaart [4] Haefeli R. 1948 The stability of slopes acted upon by horizontal seepage [5] Bjerrum L. 1968, Progressive failure in slopes of overconsolidated plastic clay and clay shales, Publication nr 77 of the Norwegian Geotechnical Institute [6]  XP P94-091 Essai de gonflement à l’oedomètre - Détermination des déformations par chargement de plusieurs éprouvettes [7]  PR NF P94-091 Essai de gonflement à l’oedomètre - Détermination des déformations par chargement de plusieurs éprouvettes de matériau mises en présence d’eau [8] Barton P., Doyle P. en Vandewalle J., 2004, Beneath Flanders Fields – Tunnels en Mijnen 1914 – 18, Uitgegeven door Johan Vandewalle

dat danken we aan onze scherpte, onze pioniersdrang, onze durversmentaliteit.

Samenvattend kunnen we stellen dat de mislukking van dit project aantoont dat slechts door een gedegen kennis van de plaatselijke geologie en ontstaansgeschiedenis (overconsolidatie) en het geotechnische gedrag van de grond, samen met een gedegen engineering judgement, een duurzaam ontwerp kan worden opgemaakt. Trial and error zijn niet meer van deze tijd.

Provinciaal Domein van te maken. Dankzij deze beslissing blijven de restanten van de werken aan het kanaal Ieper - Leie toegankelijk. Sinds enige tijd wordt de historiek van het kanaal Ieper – Leie door middel van een aantal informatiepanelen mooi toegelicht. Een bezoek aan het Provinciaal Domein ‘de Palingbeek’ is daarom een must voor iedereen met enige interesse in de Geotechniek.

dat danken we aan onze scherpte, onze pioniersdran

cutting edge

kruin van de taluds vernoemen. Dit gebeurde bij de eerste uitgravingen, maar al snel werd echter ingezien dat dit nefast was voor de taludstabiliteit.

doen we niet in één specia vele totaalbedrijf, Denys, een veelgevraagde partner voor defacetten: water, energie, mobilit technieken en nog veel meer. in elk v dat danken we aan onze scherpte, onze pioniersdrang, durversmentaliteit. meest complexe bouwprojecten onze en infrastructuurwerkvestigden we ons als nichespeler en o en. Onze doordachte keuze om te diversifiëren is zonder referentie www.denys.com innoveren twijfel doen we in één specialisme, als totaalbedrijf deniet eerste motor voor onze maar groei geweest. Om die met met hoge toegevoegde waa disciplines een totaalbedrijf, denys, e vele facetten: water, energie, bouwkunde, speciale gediversifieerde groeimobiliteit, maximaal restauratie, ruimte te geven, zijn complexe bouwprojecten en in tunnelling works / civil works / water technieken works / restoration works / building works pipeline / dream works meest engestaag nog veel meer. in elk/aan van dieworks complementaire disciplines we gaan bouwen internationale expansie. Onze doordachte keuze om te diversifi vestigden we ons als is nichespeler en ontpopten we ons tot een wereldwijde De wereld ons werkterrein. referentie met hoge toegevoegde waarde. gebundeld vormenmotor al dievoor onze groei geweest.Om di ruimte disciplines een totaalbedrijf, denys, een veelgevraagde partner voortedegeven, zijn we gestaag gaan meest complexe bouwprojecten en infrastructuurwerken. de wereld is ons werkterrein. Onze doordachte keuze om te diversifiëren is zonder twijfel eerste DNS_03559_Adv_CutEdge_RotaryGentNoord_B148xH210.indd 1 4/10/11 de 12:21 motor voor onze groei geweest.Om die gediversifieerde groei maximaal ruimte te geven, zijn we gestaag gaan bouwen aan internationale expansie. de wereld is ons werkterrein. www.denys.com

tunnelling works / civil works / water works / restoration works / buildin

www.denys.com

tunnelling works / civil works / water works / restoration works / building works / pipeline works / dream works DNS_03559_Adv_CutEdge_RotaryGentNoord_B148xH210.indd 1


Inhoud Inhoud

Monumentenliefhebbers Monumentenliefhebbers valt valtop... op...

Erfgoedspecialisten Erfgoedspecialisten begrijpen... begrijpen...

Bedrijven Bedrijven vertrouwen vertrouwenerop... erop...

Kunsthandelaren Kunsthandelaren ervaren... ervaren...

Gemeentes Gemeentes appreciĂŤren... appreciĂŤren... 46 46

Geotechniek Geotechniek- -Januari Januari2014 2014


Inhoud

...ĂŠn Geotechniek weet 17 (al meer dan 18 15 jaar)....

De Rijksoverheid kiest ervoor...

...dat

succesvolle communicatie begint met kiezen voor een team dat expertises combineert. Een team dat fondsen werft, content genereert, productie organiseert, onderscheidend vormgeeft.

Wetenschappers concluderen...

Informeer naar de mogelijkheden van Educom, in druk en online: telefoon 010 - 425 6544 info@uitgeverijeducom.nl

Uitgeverij Educom BV Uitgeverij Marketing Drukwerk Investeringen Internet

Cultuuraanbieders beleven... 47

Geotechniek - Januari 2014

www.uitgeverijeducom.nl


Postbus 68, 8440 AB Heerenveen

www.apvandenberg.nl

Fax: 0513 631 212

APB CPT Ad Geotechniek Icone Vane 216x138 19052014 try1.indd 1

19-5-2014 13:23:59

Inhoud

gemaakt. De resultaten van het onderzoek kunnen Oostvaardersplassen clay. Poc. 3rd Int. Symp. Geotechnical Journal vol 43 p 726-750. worden gebruikt voor het geven van handvaten On deformation characteristics of Geomaterials, Mathijssen F.A.J.M. (2012) Memo ontwikkelactiviMOS Grondmechanica Kleidijk 35 Postbus 801 3160 AA Rhoon T + 31 (0)10 5030200 F + 31 (0)10 5013656 www.mosgeo.com voor het toepassen de indeling in de Euro-– 14 Lyon, Swets Zeitlinger Vol. p 49-55. teiten in de geotechnische keten interne notitie. 1 Van de van Redactie – die 7 Actueel Vraag & &Antwoord – 122 KIVI NIRIA rubriek code NEN-EN 1997-2 en NEN-EN-ISO 22475- – – 56 Helenelund H03104-M-79-FMAT0b. 42 Ingezonden – 43 SBRCURnet AgendaK.V., Lindqvist L-O, Sundman C. 1/C11 wordt gegeven. De nadruk op de praktische (1972) Influence of sampling disturbance on the – Mayne P.W.,van Coop Springman De bekendheid hetM.R., Stedelijk MuseumS.M., aan de Vanafgrond nu zal twee maal per jaar eenofrubriek “ie-net”Proc. toepassing en aandacht voor organische engineering properties peat samples. Huang A-B, Zornberg J.G. (2009) Geomaterial Paulus Potterstraat in Amsterdam heeft meer te verschijnen. deze willen we de Mkarakteriseren onika De Met Vos heeft na 9 Congres, voorIn activiteiten hetVol najaar is op 1 oktoberbehaviour de vormt deScholtegolven meerwaarde van het voorgestelde on4th Int.rubriek Peat Helsinki IIde p 229-240. testing. moderne Proc. Of en thehedendaagse 17th Int. Conf. voor het vanjaar de stijfheid van zeebodemmaken met and de klassiek van de Belgische Expertgroep Grondmechanica en Funzitterschap fakkel A.O. doorgegeven 3 jaarlijkse gevorderden cursus derzoek ten opzichte van de reeds uitgevoerde on- de– Landva (2007) Characterization of on soil mechanics and geotechnical engineering, Dr. P.P. Kruiver / Drs. C.S. Mesdag deringstechniek vanAlboom. ie-net (voorheen Technologisch aan Gauthier Van Grondmechanica gestart.kunst In waarvan zij haar bezoekers laat genieten, dan derzoeken en beschikbare publicatie in de and construction on peatland in: Hamza, Shahien El-Mossallamy (eds) Alexandria Instituut-KVIV) onder de aandacht brengen. Op 9 Escuminiac mei wordt peat een studiedag 8“Rotsmechamodules wordt enerzijdsmet dehet gebouw waarin zij is gevestigd. Toch is dit internationale literatuur. Characterisation and engineering properties of IOS press ISBN 978-1-60750-031-5. nica” waarbij rots als mogelijke struikelblok in het ontwerp en de uitvoering neorenaissancegebouw – in 1895 ontworpen door Er isgeorganiseerd, tevens een secretariaatswissel doorgevoerd: Stijn Huyghe neemt kennis van de basiscursus verWaterremmende bodeminjectie: Volwassen techniek met gebruiksaanwijzing bekeken wordt. In juni start eendoel cursus “Grondmechanische aspecten bij saneringen”, be- (eds)nieuwearchitect Voor detaak langere termijn blijft het te komen natural soils. Tan, Phoon, Hight –onOrr, T.Adriaan L. L., & Farrell, E.R. (1999) die na meer dan 10 jaar over van Wim Maekelberg. Bedankt voor diept &enLeroueil anderzijds Willem Weissman – eenGeotechnical bekend en Prof.dr.ir. A.E.C. vanmet der Stoel uitvan 3 modules, aandacht voor grondwaterverlagingen, stabiliteit van uitgra-aangesneden. design die inzet vele Wim. derwerpen Het tomonument. totstaande een eenduidig vastjaren te stellen criterium waarTaylor & Francis group ISBN 978-0-415-42691-6. Eurocode 7, - Verlag London historisch DeSpringer ingrijpende renovatie die in vingen en zettingen. De cursus geeft een overzicht van de grondmechanische principes volledige programma mee monsterkwaliteit kan worden vastgelegd. – Long M. (2006) Use of a downhole block sampler is terug limited. de periode 2007 – 2010 heeft plaats gevonden vroeg waarmee deontwerp ontwerper en de cyclisch uitvoerder van saneringen onvermijdelijk rekening moeten Hetheeft van belaste zuigpaalfundaties Monika met de expertgroep vele succesvolle activiteiten (studiete vinden op de ie-net website. for very organic soils. Geotechnical – Santagata M., Sinfield dan ook de grootste zorg. J.V., Germaine J.T. houden. Ook de milieuhygiënische aspecten komen kort aansoft bod. In september starten wetesting dagen, cursussen, …) georganiseerd met als orgelpunt de viering van Ing. Thijssen / Ir. C.W.J. te Boekhorst / Ir. E.A. Alderlieste Literatuur journal 25(3), p van 1-20.7 modules, waarbij (2006) Laboratory simulation of field sampling: opnieuw met de Gevorderdencursus Grondmechanica, een cursus 60 jaar expertgroep. Hartelijk dank daarvoor Monika. Blikvanger van het najaar wordt de gezamenlijke Geotechniekdag van dieper M.M. ingegaan wordt opChin geologische anomalieën,–gespecialiseerd ont– Baligh Azzouz A.S., C-T (1987) Long M., El Hadjgrondonderzoek, N., Hagberg K. (2009) comparison with ideal sampling andHet field data. KVIV-KIVI/Niria, die dit jaarRekenen in België georganiseerd. geleide enwordt bewaken werp van diepe ondiepe funderingen, stabiliteit van taluds en vanbezoek beschoeiinVergelijking vansampling de van innovatieve meettechnieken voor de monitoring van bouwputten Disturbances due to en ideal” tube Journal Quality of conventional piston aan samples of van de Journal of geotechnical and geoenvironmental De toepasbaarheid studiedag Rotsmechanica opontwerp 9 mei,fixed de site Palingbeek in Zillebeke bij Ieper in de Om deze reden was MOS Grondmechanicanavan gen en grondankers. Inzich deze eerste editie vanvolde132 “ie-net”-rubriek blikken we was de die zijsoft geïnitieerd middag loont op reeds zeker Deno site immers de stille of Geotechnical Engineering vol. 113 7laatste p/ 739Norwegian clay. Journal of geotechnical and engineering 3 de pis351-362. Ir. G. Van Alboom / Dr. Ir.L. Deno Vos Ir. K.studiedag Haelterman / Ir. W. Maekelberg het begindetotmoeite. het einde van uitvoering betrokken ookdubbel even deficit, terug. De Expertgroep vierde vorig jaarnooit haar had. Met 75 deelnemers en overwegend getuige van een met enerzijds restanten van het 757. geoenvironmental engineering 135: 2 p185-198. de Schrier J. (2012) Nut en noodzaak betere bij– Van de Het renovatie van het Stedelijk Museum. Het 60-jarig bestaan. werd een geslaagde avond !van Tijdens positieve reacties alom een geslaagd inivoleindigde kanaal Ieper-Leie, en anderzijds kraterinslagen de – ClaytonInvloed C.R.I., Siddique A., Hopper R.J. (1998) –“De Lunne T., Berre T., Strandvik S. (1997) monstername grondonderzoek. Interne notitie van de bouw van parkeergarage Kruisplein op een nabijgelegen wooncomplex een academische zitting werd 60 jaar Grondmechanica en bureau verzorgde het benodigde grondonderzoek metingen geven aan tiatief. Het onverwachte succes geeft aan loopgravenoorlog 1914-18. Effects ofIr. sampler design on tube sampling Sample disturbance in softtot lowde plastic nr op 51403/JsvdS/MCUR-001/419190/Nijm. Funderingstechniek en deNorwegian rol van Expertgroep hierin (Monika Vos, G. Hannink / Dr. O. Oung Ir. nood E. Taffijn en basis van overschouwd de resultateninhiervan de De volledige dat de bouwput dat/ er is aan gedegen rotsmechaniHet thema van de de studiedag “Stabiliteitsproblemen kanalen en dijVoorzitter werd de bij vraag gesteld hoe goed geotechniek gefundeerd is en in disturbance – numerical and analytical investigaticlay Recent developments in Soil sluit and Pavement – Tanaka M., Tanaka H., Shiwakoti D.R. (2001) sche kennis in de wereld van de geotechken” perfect de historiek van deengineering site aan. Naar jaareinde geotechnische van de het bouwkuipen einddiepte magExpertgroep), worden Vlaanderen (Jan Maertens, Voormalig Voorzitter Expertgroep en Jan Maertens BVBA), ons Géotechnique vol 48 no 6 p 847-867. mechanics. Almeid (ed) Balkema Rotterdam, Sample quality evaluation of soft clays using six nisch ingenieur “der lage landen”. Een ini- 2014 en jaarbegin 2015 toe wordt tenslotte de gedurende cursus “Grondmechafunderingen. MOS bleef het bouwproces ontgraven.” werd de aandacht gevestigd op het belang van de grondmechanica in de risicobeheersing tiatief dat dan ook opvolging en uitdieping nische aspecten van grondwaterverlagingen en Of ontgravingen in hetde – Dijkstra J., (2012) CUR Commissie “kwaliteit ISBN 90 5410 885 1. types of samplers. aanwezig Proc. the 11th international op de achtergrond om te toetsen vanvoor projecten (Luc Maertens, Geotechnisch Raadgever Besix) en werd besloten met of “Soil Onafhankelijk vakblad gebruikers van geokunststoffen zal kennen in toekomstige studiedagen en kader van saneringen” gegeven. Deze cursus richt zich tot ontwerpers van grondonderzoek”, notitie monsterverstoring – Lunne T.,Mechanics Berre T., Andersen K.H., Strandvik offshore and polar engineering conf. pand Vol. 2niet p : basis for creating land S., for theoptredende future’ (Alain Bernard, Chief Executive Officer vervormingen van het oude workshops. en uitvoerders van saneringsprojecten en geeft in 5 sessies inzicht in 16 november 2012 interne notitie, verslaglegSjursen M.DEME (2006)Group). Effects of sample disturbance 493-500, Stavanger Norway, The International Nadien was er volop gelegenheid tot bijpraten met de collega’s tijdens een groter werden dan geoorloofd. Hiermee leverden Geokunststoffen en de bijdrage aan de circulaire economie de problemen van bemalingen, sleuven en bouwputten, zettingen… ditde smakelijk walking on dinner ! ging studiereis NGI. . and consolidation procedures societyvan of offshore polar engineers ISBN mensen MOS eenand belangrijk aandeel aan het1alles measured aangevuldshear met case studies. Ir. M. Nods / ir. S. van Eekelen – Den Haan E.J. (2003) Sample Disturbance of strength of soft marine. Norwegian clays Canadian 880653-53-2. behoud van een markant stukje Nederlands erfgoed.

Expertgroep Grondmechanica en Funderingstechniek

10 16 24

30

36

45 GEOKUNST 48



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: tel. +32 3 260 08 63 • christine.mortelmans@ie-net.be • www.ie-net.be

geotechniek _Juli_2014_binnen_v3.indd 29

04-06-14 13:56


Afstudeerders In deze rubriek wordt een samenvatting gegeven van het afstudeerwerk van twee Master studenten Civiele Techniek aan de TU Delft. Carlos Miranda (uit de sectie Hydraulic Engineering and Flood Risk) heeft onderzoek gedaan naar de effectiviteit van ontlastputten, als alternatief voor traditionele piping-maatregelen. Het onderzoek van Erik van der Putte, afgestudeerd bij de sectie Geo-Engineering, richtte zich op veen: ‘An insight into the micro fabric of gassy and unsaturated peat’. De volledige werken zijn te vinden op http://repository.tudelft.nl. Probabilistisch ontwerp van ontlastputten – Carlos Miranda (dr. ir. Timo Schweckendiek, Deltares & TU Delft)

Figuur 1 - Ontlastputten toegepast langs de Mississippi (Nola.com) Al enige tijd zitten we bij de primaire keringen met het zogeheten “piping probleem” (veel keringen voldoen niet aan de huidige normen en met de nieuwe normen en rekenregels blijkt dit nog eens erger te worden). We kunnen nu (a) meer studeren (in het lab of in het veld met grondonderzoek) en/of (b) fysieke maatregelen nemen. De maatregelen zijn de laatste decennia meestal pipingbermen of kwelschermen, terwijl men in het buitenland ook regelmatig gebruik maakt van filters om de poriewaterdrukken achter de dijk te verminderen en het water gecontroleerd uit te laten stromen in plaats van het tegen te houden. Dit kan gedaan worden met filterkisten of ontlastputten. In Nederland lijken dergelijke technieken de laatste tijd wat uit het zicht verdwenen, hoewel ze in het verleden succesvol toegepast werden. Op innovatiegebied zien we wel een kleine renaissance in vorm van bijvoorbeeld regelbare drainagebuizen. Carlos Miranda Eguez heeft in meer detail gekeken naar de eerder genoemde ontlastput-

ten (Engels: relief wells) als ontwerpmaatregel tegen piping. Door de meestal slecht bekende doorlatendheden van de watervoerende lagen onder de dijk en afvoercapaciteit van de putten (“well conductance”) is de onzekerheid van de effectiviteit van de putten groot. Carlos is er in zijn afstudeerwerk “Probabilistic Design of Relief Wells as Piping Mitigation Measure” in geslaagd om een methode te ontwikkelen voor het probabilistisch ontwerpen van ontlastputten waarbij juist met deze onzekerheden rekening wordt gehouden. Hierbij heeft hij gebruik gemaakt van een tamelijk eenvoudig tweedimensionaal rekenmodel dat door de door de U.S. Army Corps of Engineers is ontwikkeld. Hiermee kan nu de kans op opbarsten en met door ontlastputten verlaagde poriewaterdrukken worden berekend. Als bijproduct komt uit de analyses overigens ook een inschatting van de extra kwel die de putten bij hoogwater zullen veroorzaken, wat een belangrijk argument voor een beheerder kan zijn om deze maatregel al dan niet in een dijkversterking toe te passen.

voor worden gevonden. Om gas in het veen te krijgen is er een opstelling gemaakt, die met behulp van een triaxiaal opstelling water hyper gesatureerd met stikstof gas door het veen spoelt. Hierna wordt de druk van het monster af gehaald en gaat het stikstof uit de oplossing met water en wordt het gas gevangen in het veen. Dit moet gedaan worden met zo min mogelijk druk verschil en lage stroomsnelheden om te zorgen dat de structuur van het veen intact blijft. De micro-CT scanner bleek sterk te zijn in het detecteren van de grootte en distributie van de gasbellen in het monster (Figuur 2).

Al zijn voor toepassing in de praktijk nog enkele stappen te maken (beschouwingen omtrent onderhoud en monitoring inclusief kostenplaatje), blijkt toch uit de resultaten van Carlos dat we ontlastputten wel degelijk probabilistisch kunnen ontwerpen, wat goed past in het kader van de nieuwe normen voor waterkeringen in termen van overstromingskansen. Daarnaast bleken de life cycle kosten zeer laag in vergelijking met bermoplossingen, zeker in bebouwd gebied. Dat maakt ze zo aantrekkelijker voor hen die het gevoel hebben dat het “piping probleem” over enkele jaren zal blijken mee te vallen. Het is namelijk een minder ingrijpende en goedkopere maatregel met gering ruimtebeslag

Het drogen van veen bleek erg anisotroop te zijn. Aan het einde van de metingen waren sommige poriën aan de binnenkant van het veen al gevuld met lucht en andere delen aan de buitenkant van het veen nog gevuld met water. Ook waren op de micro-CT scan verschillende dichtheden te zien in het veen monster.

Een inzicht in de microstructuur van gassig en ongesatureerd veen – Erik van der Putte Slappe gronden zoals veen geven moeilijkheden overal ter wereld en vooral hier in Nederland. Een van de eigenschappen van veen is dat veen vergast onder anaerobe degradatie. Om te onderzoeken of veen met gas erin zich anders gedraagt, is een onderzoek gestart naar het mechanische gedrag en de structuur van gassig veen. Dit onderzoek was geïnitieerd door Deltares in het kader van het Dijken op Veen II project. Om dit onderzoek te kunnen doen moet het veen gas bubbels in de poriën hebben en wordt gekeken naar de verandering van het veen terwijl het droogt. Om dit te checken worden micro-CT scans gemaakt van het veen, maar omdat het moeilijk is om de structuur van veen te zien op een micro-CT scan moet ook hier een oplossing

25

GEOTECHNIEK - Januari 2015

Om de structuur van het veen te kunnen zien is gebruik gemaakt van een contrast vloeistof. De contrastvloeistof waarvan gebruik is gemaakt is lood(II)nitraat. Veen heeft een hoge sorptie van lood dus neemt het de contrastvloeistof goed op. Wel bleek een ander gewichtspercentage dan in de literatuur een optimaal beeld te geven namelijk 10 w% in plaats van 50 w%.

Figuur 2 - Foto’s van de micro-CT scan data van het monster. A: monster zonder gas in het xy vlak. Hier is een breuk zichtbaar. B: monster zonder gas in het xz vlak. De gesloten breuk en de overblijfselen zijn zichtbaar. Ook de nieuw gevormde gas bubbels kunnen hier gezien worden. C: foto van veen zonder gas waar de lege poriën zichtbaar gemaakt zijn met behulp van “volume rendering” D: foto van veen met gas waar de lege poriën zichtbaar gemaakt zijn met behulp van “volume rendering”


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

SBRCURnet naar de Bouwcampus Per 24 november 2014 is SBRCURnet verhuisd naar de Bouwcampus in Delft, met een goede reden! Het is tijd om de uitdagingen in de bouw die bedrijven en de publieke organisaties individueel niet aankunnen, gezamenlijk op te pakken. Daarvoor is nu een concept en een inspirerende plek: de Bouwcampus. SBRCURnet gelooft in het belang van De Bouwcampus en de rol die wij daar als kennispartner kunnen vervullen voor de sector. Onze nieuwe contactgegevens zijn als volgt: - Bezoekadres: Van den Burghweg 1, 2628 CS DELFT - Postadres: Postbus 516, 2600 AM DELFT - Telefoonnummer: 015 - 303 05 00 Geokunststoffen als wapening in gebonden en ongebonden funderingslagen Bij de aanleg van weginfrastructuur staat de bouwer voor de uitdaging het volgens de economisch meest voordelige oplossing te realiseren. Een mogelijke techniek hierbij is het gebruik van geokunststoffen als wapening in gebonden en ongebonden funderingslagen. SBRCURnetcommissie 1991 ontwikkelt een integraal document waarin alle recente kennis en ervaring op dit gebied is samengebracht. Inmiddels heeft de commissie verschillende ontwerpmethodieken geïnventariseerd en er worden praktijkmetingen ingebracht. Verder zijn er gebruikerseisen verzameld. De volgende stap is het maken van een afweging van de geïnventariseerde ontwerpmethodieken. De planning is dat de publicatie eind 2015 gereed beschikbaar is. De commissie is breed samengesteld: opdrachtgevers, ingenieursbureaus, aannemers en leveranciers. Voor meer informatie over deze commissie: mail naar robbert.drieman@sbrcurnet.nl.

het doel. Dat betekent dat de richtlijn naast grenswaarden aan de trillingsniveaus ook kansen op schade bij hogere trillingsniveaus gaat geven. Hiermee kan een meer nauwkeurige risicobeoordeling plaatsvinden. 2. De richtlijn gaat de mogelijkheid bieden kennis over de werkelijke situatie van een pand (al aanwezige zettingen of spanningen in de constructie) in rekening te brengen waardoor de richtlijn meer maatwerk biedt. 3. De aparte grenswaarde voor trillingsgevoelige funderingen wordt eenduidig gemaakt. Daarnaast wordt nagegaan of ook hier een meer rationele afweging op basis van de werkelijke situatie in de ondergrond mogelijk is en hoe dit samenhangt met de algemene regels voor het beoordelen van zetting. 4.  De tekst van de richtlijn wordt aangevuld met een toelichting en praktijkvoorbeelden om de toepassing van de richtlijn makkelijker en inzichtelijker te maken. De Trillingsrichtlijn wordt in een periode van twee jaar (2015-2016) herzien. Eind 2016 is de vernieuwde Trillingsrichtlijn deel A beschikbaar voor de bouwpraktijk. Wilt u meedoen in deze commissie? Stuur dan een e-mail naar robbert.drieman@sbrcurnet.nl CUR 166 “Damwandconstructies” – erratum In het vorige nummer van “Geotechniek” heb-

ben we u gemeld dat er een uitgebreid erratum beschikbaar is voor ‘CUR 166’. Helaas was er iets mis gegaan met de url waar u dit erratum gratis kunt downloaden, waarvoor onze excuus. De juiste url is www.sbrcurnet.nl/damwandconstructies. Als u ‘CUR 166’ bestelt, dan krijgt u automatisch het complete erratum meegeleverd. En uiteraard horen wij graag uw verdere op- en aanmerkingen! Ankerpalen Ankerpalen zijn al vele jaren niet meer weg te denken als verticale funderingselementen onder voornamelijk toeritten van tunnels, aquaducten en keldervloeren. Maar ook andere kleinere infrastructurele kunstwerken worden veelvuldig op ankerpalen gefundeerd. Daarbij wordt CUR publicatie 236 “Ankerpalen” algemeen gehanteerd bij het ontwerp en de realisatie van ankerpalen, en wordt in de meeste bestekken als bindend document voorgeschreven. Nu na enkele jaren praktijkgebruik van deze ‘CUR236’ is in brede zin gebleken dat een revisie hard nodig is om de in afgelopen jaren opgedane ervaringen en nieuwe inzichten daarin te verwerken. Het gaat daarbij voornamelijk om cruciale onderdelen die in directe relatie staan tot de sterkte en daarmee de veiligheid van ankerpalen. Heeft u interesse deel te nemen in de ontwikkeling van de herziening ‘CUR 236’: mail naar fred.jonker@sbrcurnet.nl. Injectietechnieken Hoewel de techniek van het injecteren van de bodem, zogenaamde bodeminjectie, zowel internationaal als in Nederland al decennia lang regelmatig wordt toegepast, is er het nodige in positieve zin veranderd, maar ook het nodige, helaas, gelijk gebleven. Bij een aantal van deze projecten hebben zich (grote) problemen voorgedaan, die vertragingen en extra faalkosten tot gevolg hebben gehad en die wellicht op basis van een betere ‘gebruiksaanwijzing’ voorkomen hadden kunnen worden. Om daarin te helpen is het de bedoeling om de kennis en ervaring van de afgelopen pakweg 10 jaar te bundelen in een praktisch toepasbare richtlijn. Op het moment van schrijven van deze kopij wordt gewerkt aan de financiering om de realisatie van deze richtlijn mogelijk te maken. De bedoeling is om in april/mei 2015 te starten

Herziening Trillingsrichtlijn deel A In de afgelopen 10 jaar is veel kennis en ervaring opgedaan met Trillingsrichtlijn deel A van SBRCURnet: Schade aan gebouwen. Naar aanleiding daarvan is uit de sector de vraag gekomen voor aanpassing van de huidige richtlijn. In een breed samengestelde preadviescommissie is een plan van aanpak opgesteld, met daarin de volgende vier stappen: 1.  Niet langer is alles gericht op het rigide voorkómen van schade. Rationeel en doelmatig omgaan met het risico op schade is nu

26

GEOTECHNIEK - Januari 2015


SBRCURnet met een nieuwe SBRCURnet commissie die de richtlijn zal ontwikkelen. Heeft u vragen of interesse: mail naar fred.jonker@sbrcurnet.nl. Inbrengen en trekken van damwanden omgevingsbeïnvloeding Bij ondergrondse bouwprojecten in stedelijke omgeving is het al of niet kunnen trekken van tijdelijke damwanden van aanzienlijke invloed op kritische succesfactoren van het project (veelal bouwkuipen). Enerzijds is het kunnen trekken van damwanden financieel gezien vaak een voorwaarde voor de haalbaarheid. Daarnaast is dit ook een pre voor wat betreft duurzaamheid (geen staal achter laten in de grond maar hergebruiken) en mogelijk voor het in standhouden van de hydrologische situatie. Voorop staat echter dat de constructie zelf – op staal of op palen gefundeerd – en de omgeving hier geen nadelige invloed van dient te ondervinden. In de SBRCURnet praktijk wordt hier verschillend tegenaan gekeken, waarbij hetis spanningsveld tussen geld, SBRCURnet een onafhankelijk kennisnetwerk voor de(kleine gehele bouwsector. Wij zorgen er voor dat kans en risico kans, grote schade) lastig professionals in de Burgerlijke en Utiliteitsbouw en te voorspellen is. in de Grond-Weg- en Waterbouw hun werk beter

richtlijn paalmatrassystemen”. Het ontwerpmodel is gekozen (zie elders in deze ‘Geotechniek’) en wordt momenteel uitgewerkt door de kerngroep. De partiële veiligheidsfactoren worden opnieuw bepaald met een probabilistische analyse en de ontwerprichtlijn wordt aangepast aan de EuroCode. Verder wordt gewerkt aan de invloed van water in de aardebaan en de invloed van zwaar verkeer op het paalmatrassysteem. De herziene uitgave van ‘CUR 226’ is tegen de zomer van 2015 beschikbaar. Voor meer informatie over deze commissie: mail naar robbert.drieman@sbrcurnet.nl.

Durability of Geosynthetics Second edition

kunnen doen.

100%

Property of material

In ‘CUR 166’ (deelpartijen 2, par. invloed Wij brengen uit de 5.4.13) bouwsectoris metde elkaar in contact voor het nieuwe vakkennis bevan het inbrengen enontwikkelen trekkenvan van damwand over actuele vraagstukken. Wij voorzien de sector schreven. van Debetrouwbare, daarin opgenomen “Bestekseisen bruikbare vakkennis. Dat doen we door kennis uit te geven een breed scala aan Rijkswaterstaat” worden in inde praktijk soms producten en diensten. Bovendien helpen we bij rucksichtslos toegepast, waarbij in een aantal het implementeren van kennis. situaties te optimistisch wordt gewerkt, met mogelijke schade aan de bebouwde omgeving. ARTIKELNUMMER 663.14 ISBN 978-90-5367-■ ■■ Het ontbreekt in feite aan een theoretische onderbouwing. Daarnaast zijn er praktijkgevallen waaruit lessen kunnen worden getrokken. Op basis van vragen uit de sector is het de bedoeling om een SBRCURnet praktijkrichtlijn te ontwikkelen die dient als een algemeen geaccepteerde beoordelingsmethode voor het inbrengen en trekken van damwanden in relatie tot nabijgelegen funderingen (te realiseren bouwwerk en bebouwde omgeving). Hierbij zal onderscheid worden gemaakt in: - een eenvoudige analytische/empirische methode - een geavanceerde methode met gebruik van EEM.

SBRCURnet- publicatie “Durability of Geosynthetics” In het vorige nummer van ‘Geotechniek’ is vermeld dat dit handboek wereldwijd aandacht heeft gekregen tijdens de 10e Internationale Conferentie voor Geosynthetics (24 september, Berlijn), vanwege het feit dat de auteurs de IGS Award hebben ontvangen voor deze indrukwekkende en praktisch toepasbare publicatie (zie ook ‘Geokunst’ in dit blad). Inmiddels is de publicatie beschikbaar voor de prijs van de € 95,(excl. BTW); kijk op www.sbrcurnet.nl.

avai

lable

prop

erty

required property

De bedoeling is om in april/mei 2015 te starten met een nieuwe SBRCURnet commissie die de praktijkrichtlijn zal ontwikkelen. Heeft u vragen of interesse deel te nemen: mail naar fred.jonker@sbrcurnet.nl

tdesign

Herziening CUR 226 “Ontwerprichtlijn paalmatrassystemen” SBRCURnet-commissie 1693 is op stoom met het herzien van CUR-publicatie 226, “Ontwerp-

27

GEOTECHNIEK - Januari 2015

Time


ir. M.C.W. Kimenai senior specialist geotechniek, ABT

Bouwkuip Groninger Forum

Inleiding In het centrum van de stad wordt momenteel hard gewerkt aan het Groninger Forum dat in opdracht van de gemeente Groningen wordt gerealiseerd. Dit 45 m hoge en excentriek vormgegeven cultuurhuis zal straks onder andere een bibliotheek, musea, bioscopen en horeca bevatten. Onder het gebouw komt een 5-laags splitlevel parkeergarage, goed voor 390 auto’s. Direct naast het gebouw komt een ondergrondse fietsenkelder waar straks 1500 fietsen gestald kunnen worden. Figuur 1 geeft een doorsnede over het gebouw en de 2 kelders. De bouwkuip voor de parkeergarage is door ABT ontworpen en wordt door BAM gerealiseerd met behulp van diepwanden en onderwaterbeton. Hierbij worden de wanden gesteund door een stempelraam en wordt het onderwaterbeton op zijn plek gehouden door tubex-groutinjectie-palen en gewi-ankers. De bouwkuip is volledig omringd door belendingen welke zich op korte afstanden bevinden; minimaal 2,5 m tot maximaal 12,4 m. Deze belendingen zijn voornamelijk op staal gefundeerd. Een enkele uitbreiding is op palen gefundeerd. Juist op de kortste afstand bevindt zich een in zeer slechte staat verkerend monumentaal pand uit het jaar 1130, het “monumentje” genoemd.

Figuur 1 - Doorsnede over het Forum gebouw

Figuur 2 - Sondering westzijde (zonder potklei)

De bouwput heeft aan de oostzijde een breedte van 43 m, de lengte bedraagt 105 m en de westzijde loopt cirkelvormig rond met een straal van circa 18 m. De totale omtrek van de bouwput is 267 m. Het diepste ontgravingsniveau is 18 m beneden maaiveld gelegen. Hoewel de toegepaste techniek conventioneel is, zijn er enkele innovaties toegepast die de put mogelijk hebben gemaakt. Zo is de onderwater betonvloer met staalvezels uitgevoerd en is de bouwput met Plaxis 3D geoptimaliseerd. De bouwput is hiermee sneller, economischer en met minder risico gerealiseerd.

28

GEOTECHNIEK - Januari 2015

Figuur 3 - Sondering oostzijde


Samenvatting

In het centrum van de stad Groningen komt het Groninger Forum te staan. Een 45 m hoog en excentriek vormgegeven cultuurhuis. Onder dit gebouw komt een 5-laags splitlevel parkeergarage. De bouwkuip voor deze garage bestaat uit diepwanden en onderwaterbeton, gesteund door een stempelraam en tubex-groutinjectie-palen en gewi-ankers. Door de geotechnisch ontwerper ook een intensieve rol bij de daadwerkelijke

Foto 1 - Gerealiseerde diepwand t.p.v. getrokken palen

realisatie van de bouwput te geven, konden tijdens de uitvoering optimalisaties doorgevoerd worden, welke met Plaxis 3D berekeningen zijn onderbouwd. Dit alles zonder aan kwaliteit in te leveren, of dat risico’s toegenomen zouden zijn. De verkregen meetgegevens onderschrijven het succes van deze werkwijze.

Grondopbouw Het maaiveld ligt aan de westzijde van de bouwput (Marktzijde) circa 2,5 à 3 m hoger dan aan de oostzijde (Schoolstraat); NAP + 7,29 m om NAP +4,25 m. De bodemopbouw varieert sterk. Zo laat figuur 2 een sondering zien welke gemaakt is aan de westzijde. Vanaf maaiveld tot circa NAP +3,0 bestaat de toplaag voornamelijk uit zand, maar kan ook klei, leem of puin bevatten. Onder deze toplaag wordt tot een diepte van circa NAP -6,0 m keileem aangetroffen. Aan de westzijde ontbreekt de potklei volledig, waardoor direct onder de leem, het zeer vaste zand wordt aangetroffen tot aan de maximaal verkende diepte van NAP -40 m. Figuur 3 laat een sondering aan de oostzijde zien. Onder de toplaag, die tot NAP +0 m rijkt, bevindt zich de keileem, welke hier 6 m dik is. Vanaf NAP -6 m tot NAP – 18 m is hier wel potklei aangetroffen met daaronder weer het zeer vaste zand.

Figuur 4 - Locatie oude funderingspalen en nieuwe diepwand

Tabel 1 West

Oost

Noord

1,0 m dik, teen NAP -14,0 m

1,0 m dik, teen NAP -19,0 m

Zuid

1,2 m dik, teen NAP -14,0 m

1,2 m dik, teen NAP -19,0 m

29

Oostwand 1,0 m dik, teen NAP -21,0 m

GEOTECHNIEK - Januari 2015

In de ondergrond komen van nature zwerfkeien voor, maar ook oude funderingsresten vormden obstakels voor de nieuwbouw. Hoewel iets minder dan het maaiveld, verloopt ook de freatische grondwaterstand van west (circa NAP +4,5 m) naar oost (NAP +2,5 m), waarbij natuurlijke fluctuaties van plus of min 0,5 m gemeten worden. De stijghoogte in het diepe zand varieert tussen circa NAP -0,5 m tot NAP – 1,15 m en ligt daarmee gemiddeld ruim 3 m lager dan de freatische waterstand. Diepwanden Door variatie in grondopbouw, afstand tot belendingen en verticale belasting vanuit de bovenbouw, zijn voor de bouwput met diepwanden uiteindelijk 5 doorsneden in het ontwerp beschouwd. Door het ontbreken van de potklei in het westelijk deel van de bouwlocatie, vinden de diepwanden hun inklemming al op een hoger niveau, waardoor de teen hoger kan blijven. Aan de zuidzijde staat de meer kwetsbaarder geacht bebouwing, waardoor hier strengere vervormingseisen zijn gehanteerd. Aan de zuidzijde is daarom een stijvere, lees dikkere, diepwand toegepast. Daar de belasting vanuit de oostgevel nagenoeg volledig aan de dragende diepwand moet kunnen worden overgedragen, is aan deze zijde het verticaal draagvermogen van de diepwand maatgevend gebleken, waardoor de diepwand dieper aangezet moest worden. Tabel 1 geeft de verschillende varianten nog eens weer. De benodigde sterkteberekeningen zijn uitgevoerd met behulp van Plaxis 2D, mede omdat deze iets grotere momenten opleverden dan de berekeningen met Plaxis 3D. Voor de haalbaarheid van het project in verband met omgevingsbeinvloeding c.q. vervormingen van beleningen, bleek de 3D berekening echter wel cruciaal te zijn. Door het effect van de rondlopende westwand en de invloed van de stijve hoeken aan de oostzijde kon overduidelijk aangetoond worden dat vervormingen niet overal even groot zullen zijn. Ondanks dat het ”monumentje“ op de kortste afstand tot de bouwput is gelegen, treden hier niet de grootste vervormingen op. De ter plaatse cirkelvormige diepwand vervormd door ringspanningen immers minimaal.


Figuur 5 - Twee sonderingen in zuid-oost hoek, op een onderlinge afstand van 3 m

Figuur 6 - Toename van vervormingen bij gefaseerd aanbrengen van één stempelraam

Foto 2 - benodigd grondverzet voor aanbrengen stempelbuizen

Voor start uitvoering van de diepwand is over het gehele tracé met behulp van een zogenoemde blinde conus, om de meter gesondeerd. De op deze manier in kaart gebrachte ondergronds obstakels zijn vervolgens verbrijzelt. Oude funderingspalen welke in het tracé van de diepwand stonden, zijn met veel moeite (palen waren niet over de volle lengte gewapend) met behulp van een stalen casing uit de grond getrokken, waarbij de gaten vervolgens opgevuld zijn met zand. Zo zijn ook de twee gemarkeerde palen van figuur 4 vooraf getrokken. Foto 1 geeft dit deel van de gerealiseerde diepwand weer na het droogvallen van de bouwput; het in de ontstane gaten los gestorte zand, is tijdens het ontgraven van dit paneel de sleuf in afgegleden en vervangen door in eerste instantie bentoniet en later beton. Overigens heeft zich in deze zelfde hoek van de bouwput zich een opmerkelijk verschijnsel bloot gegeven. Tijdens het ontgraven van

30

GEOTECHNIEK - Januari 2015

de laatste 8 panelen in de zuid-oosthoek, bleek dat op het beoogde puntniveau van NAP -19,0 m zich nog steeds potklei bevond. Daar de diepwanden ook een verticale draagfunctie krijgen, is besloten om de panelen door te zetten tot in het vaste zand. Bleek het eerste paneel nog 4 m dieper doorgezet te moeten worden, het volgende moest al 5 m dieper, toen 8 m en tenslotte 10 m dieper. Uit aanvullend sondeeronderzoek, waarbij aan weerszijde van de diepwand is geprikt, bleek de onderzijde van de potklei juist ter plaatse van het diepwandtracé plotseling dieper weg te schieten. Figuur 5 laat de resultaten van 2 sonderingen op een onderlinge afstand van 3 m, in één grafiek zien. Bij de ene sondering aan de binnenzijde van de bouwput wordt potklei aangetroffen vanaf een diepte van NAP -8,0 m tot NAP -17 m, terwijl de sondering juist buiten de bouwput tot maar liefst NAP -35 m potklei aangeeft.


BOUWKUIP GRONINGER FORUM

Fotografie: Koos Boertjens © ABT

Foto 3 - Luchtfoto bouwkuip

Voor het hoekpaneel is besloten om deze sowieso niet dieper door te zetten. Een hoekpaneel is op zichzelf al kwetsbaar qua sleufstabiliteit en het feit dat de diepwandgrijper ieder keer weer op en neer gehaald moet worden voor het dieper doorzetten van het paneel , komt deze stabiliteit niet ten goede. Het gereduceerd verticaal draagvermogen ter plaatse van het hoekpaneel bleek door de constructie goed opneembaar. Stempelraam Voor het realiseren van de bouwkuip is, gezien vanuit krachtswerking, maar één stempelraam benodigd op een niveau van NAP +0,0 m. Daar vervormingen van belendingen erg kritisch ligt, voorziet het ontwerp in extra maatregelen om die vervormingen tot een minimum te beperken. Eén van die maatregelen is het toepassen van een tijdelijk, hoger gelegen stempelraam. In dit tijdelijk stempelraam, net onder maaiveld gelegen, zouden dezelfde stempelbuizen toegepast kunnen worden, als in het uiteindelijk hoofdstempelraam. Daarnaast dienen beide stempelramen voorgespannen te worden met 10% van de maximale belasting, om de speling uit ieder

Tabel 2 - Gemeten paalafwijkingen (onderkant ontgraving) Vanaf land Aantal

Vanaf ponton

19

177

Max/min

[cm]

33,0 / 4,4

80,5 / 2,3

Gemiddeld

[cm]

15,0

15,4

Standaardafwijking

[cm]

7,5

9,9

systeem te halen. Een ander genomen maatregel is om de waterstand in de bouwput extra verhoogd op te zetten (ten opzichte van de stijghoogte in het diepe zand) tijdens het ontgraven in den natte. In het ontwerp van ABT is er van uitgegaan dat eerst het hooggelegen hulpstempelraam volledig wordt aangebracht om daarna pas het dieper gelegen hoofdstempelraam in één keer aan te brengen. Deze werkwijze is mede ingegeven door het traditioneel berekenen met 2 dimensionale rekenprogramma’s. In de uitvoeringsfase was het in eerste instantie de bedoeling om maar 3 of 4 stempelbuizen in het bovenste stempelraam aan te brengen, om daarna al-

31

GEOTECHNIEK - Januari 2015

vast de eerste stempelsbuizen in het onderste stempelraam aan te brengen. Omdat de circa 40 ton wegende stempelbuizen door een mobiele kraan alleen van dichtbij opgetild kunnen worden, is veel grondverzet nodig om het mogelijk te maken met de mobiele kraan over reeds gelegde stempels te gaan rijden. Gezien bij het leggen van de verschillende stempelbuizen weliswaar veel grond verzet moet worden, maar in feite nog maar weinig grond afgevoerd zal gaan worden, is een haalbaarheidsstudie uitgevoerd om met slechts één stempelraam te gaan werken. Deze studie is in opdracht van de hoofdaannemer door ABT uitgevoerd, met instemming van de opdrachtgever. Hiertoe


Foto 4 - Ribbels achterzijde gordingen

Foto 5 - Statisch geladen staalvezels aan gewi-staaf

is een Plaxis 3D model opgezet, waarin alle subfasen voor het leggen van de verschillende gordingen en stempelbuizen stap voor stap doorlopen zijn. Door de aangepaste fasering wordt optimaal gebruik gemaakt van de ruimtelijke spreiding van gronddrukken en stempelkrachten. Hiertoe is een aantal schuine vlakken aan de 3D-mesh toegevoegd, waardoor het mogelijk is geworden om lokale ontgravingen onder talud, binnen de bouwput te schematiseren. Het grondgedrag is met behulp van het “Hardening soil”gemodeleerd, waarbij alle grondlagen (ook de potklei en keileem) gedraineerd zijn beschouwd. Door steeds maar één sleuf te ontgraven, nadat het stempel in de voorgaande sleuf is gelegd, wordt van Oost naar West, stempel voor stempel het diepe stempelraam op zijn plaats gelegd. De nog aanwezige grond in het westelijk deel van de bouwkuip voorkomt dat hier vervormingen van nabij gelegen belendingen plaatsvinden, terwijl de eenmaal gelegde diepe stempels aan de Oostzijde voorkomen dat er meer vervormingen optreden. Vervormingen treden alleen op in de omgeving van waar op dat moment langs- en/ of dwarssleuven worden ontgraven. De verticale vervormingen van de belendingen “lopen mee” met het ontgraven van de sleuven en het leggen van de diepe stempels. Zie figuur 6. Uit deze haalbaarheidsstudie met een 3D berekening met slechts 1 diepe rij stempels is geconcludeerd dat het positieve effect op vervormingen van diepwand en belendingen van het gefaseerd ontgraven aanzienlijk is; weliswaar wat geringer dan het positieve effect van de stijve hoeken en de rondlopende diepwand.

De toetsing van de berekende vervormingen en de daaruit afgeleide relatieve rotaties van de belendingen voldeden nog net aan de gestelde criteria. Doordat er echter nauwelijks reserve overbleef, is besloten om toch een tijdelijk hoger gelegen stempelraam toe te passen, maar dan in aangepaste vorm. Zo zijn de schoren ter ondersteuning van de oostwand achterwege gebleven en is het bovenste stempelraam niet meer op stempeluitval gedimensioneerd. Foto 2 geeft een idee van het benodigde grond-

32

GEOTECHNIEK - Januari 2015

verzet voor het aanbrengen van de verschillende stempels. Het is hierbij wel zaak dat er goed onder de stempels wordt aangevuld, daar de stempelbuis anders te veel belast kan worden op het moment dat de zwaarbelaste mobiele kraan er overheen rijdt. Foto 3 laat het hoofdstempelraam zien, welke voor het eerst compleet zichtbaar is geworden bij het droogpompen van de bouwput. Een tweede optimalisatie heeft plaats gevonden voor het terug omhoog plaatsen van de stempelbuizen. In het oorspronkelijke plan zouden eerst


BOUWKUIP GRONINGER FORUM

Figuur 7 - Berekende en gemeten vervormingen belendingen noord- en oostzijde

Figuur 8 - Berekende en gemeten vervormingen belendingen zuidzijde

de 3 onderste vloeren van de parkeergarage ingebouwd worden tot vlak onder het diepe stempelraam. Dan zouden alle stempelbuizen weer naar het hoger gelegen niveau teruggelegd worden. Na het verder inbouwen van weer een complete vloer zouden alle stempels verwijderd worden, om tenslotte de beganegrondvloer aan te kunnen brengen. Vanuit uitvoeringstechnische aspecten heeft de hoofdaannemer sterk de voorkeur om een deel van de westelijke stempelbuizen al in een eerder stadium terug naar

boven te verplaatsen. Door ook het inbouwen van de verschillende parkeervloeren, het verplaatsen en uiteindelijk verwijderen van de verschillende stempelbuizen in een gedetailleerde fasering in de Plaxis 3D berekening mee te nemen, is een verdere optimalisatie mogelijk gebleken. Zo wordt het eerste westelijke deel al na de inbouw van de 2 onderste vloeren verplaatst. Bovendien behoeven nu maar 6 stempelbuizen tijdelijk terug omhoog geplaatst te worden (daar waar tijdens het droog ontgraven 11 stempel-

33

GEOTECHNIEK - Januari 2015

buizen in het hoog gelegen stempelraam zijn toegepast). De oostelijke rechte wand wordt met behulp van schoren gesteund. Deze schoren introduceren een langskracht in de gordingen van beide lange zijden. Daar het westelijk cirkelvormig deel van de bouwput ongestempeld is, worden de langskrachten in de gordingen niet met een tegengestelde langskracht in evenwicht gehouden. De langskrachten in de gordingen worden daarom doormiddel van wrijving overgebracht naar de diepwand. Hiertoe zijn ribbels op de achterzijde van de gordingen aangebracht (foto 4). In Plaxis 3D zijn stempelbuizen (zowel de rechte als de schoren) met behulp van “beam” elementen geschematiseerd, zodat krachten van de ene wand naar de andere worden doorgegeven. De gordingen zijn ook met behulp van “beam” elementen geschematiseerd, waarbij deze ‘vast’ op de diepwanden zitten. De afdracht van de eenzijdig geïntroduceerde langskrachten in de gordingen kon daarom niet met het Plaxis model geanalyseerd worden. Tubex-palen De fundering van het Foumgebouw wordt gevormd door de diepwanden en tubexpalen. De keuze om deze tubexpalen vanaf maaiveld verdiept aan te brengen, of vanaf ponton na het ontgraven in den natte, is besteksmatig aan de aannemer gelaten. Beide methode hebben zowel voor- als nadelen. Zo zullen de zwerfkeien na het ontgraven in den natte geen obstakel meer vormen, omdat ze al opgegraven zijn. Ook zal de te overwinnen schachtwrijving minder zijn als de bouwput al ontgraven is. Daar staat tegenover dat een groot ponton aan- en afgevoerd moet worden indien vanaf het water gewerkt wordt. Ook is plaatsbepaling vanaf het water lastiger. Uiteindelijk is er een gemengde oplossing toegepast: 19 palen zijn voor uitgraving vanaf maaiveld uitgevoerd, omdat deze onder stempelbuizen van het hoofdstempelraam geprojecteerd staan. De paallocaties zijn hierbij vooraf obstakelvrij gemaakt met behulp van een crusher. De overige 177 palen zijn na uitgraving in den natte vanaf een ponton gemaakt. Na het droogvallen van de bouwput zijn alle palen ingemeten en konden de daadwerkelijke paalafwijkingen vastgesteld worden. Tabel 2 geeft de verschillen weer tussen beide methode van installatie. Hieruit is af te leiden dat het palen draaien vanaf land iets nauwkeuriger lijkt te zijn geweest, al is het verschil minimaal. Voor een nadere toelichting hoe met deze uitvoeringstoleranties is omgegaan in het ontwerp van de keldervloer wordt verwezen naar het


artikel hierover in het blad Cement, jaar 2014, nummer 3. Onderwaterbeton Om de constructiehoogte van het onderwaterbeton beperkt te houden, is er voor gekozen om een 1,0 m dikke onderwaterbetonvloer toe te passen met toevoeging van staalvezels (35 kg/ m3). Een traditioneel ontwerp, zonder wapening, zou uitgekomen zijn op een dikte van 1,5 m. Voor de constructieve aspecten van een staalvezel versterkte onderwaterbetonvloer wordt verwezen naar het blad Cement, nummer 2, april 2014. Om de vorming van krimpscheuren in het nog jonge beton zo veel als mogelijk tegen te gaan, is de bouwput gefaseerd leeggepompt. Zo is men direct na het bereiken van de hoogste temperatuur in het beton begonnen om het opgezette water vast uit de bouwput te pompen. Hierdoor ontstaat er alvast een normaalkracht in het beton terwijl deze nog niet door een resulterende opwaartse waterdruk wordt belast. De waterdruk onder de zojuist gestorte betonvloer is immers al die tijd lager geweest. Vervolgens is met het toenemen van de (buigtrek)sterkte van het beton, de bouwput langzaam verder leeggepompt. Bij het droogvallen van de bouwput zijn geen scheuren in de onderwaterbetonvloer geconstateerd. Wel bleek de variatie in hoogteligging veel meer te variĂŤren dan de plus of min 75 mm welke vooraf was aangenomen. Met name ter plaatse van de wat grotere poeren, kon het beton moeilijk tussen de palen doorstromen en is daardoor hoger blijven liggen. Foto 5 laat een misschien wat abstract maar toch zeer kenmerkend detail van deze bouwput zien. Statische geladen staalvezels blijven aan een gewi-staaf hangen, terwijl er zeer fijn slib op het aanhechtingspunt is afgezet. Monitoring De gevolgen van de uitvoeringswerkzaamheden zijn nauwlettend in kaart gebracht door een uitgebreide monitoring, met behulp van ingestorte inclinomeetbuizen in de diepwanden, peilbuizen achter de diepwand, zowel in het freatische pakket als in het pleistocene zand, en een groot aantal meetbouten in de gevels van de belendingen. De vooraf berekende horizontale doorbuiging van de diepwanden bedroeg circa 20 tot 30 mm. De monitoringsbewaking met behulp van inklinometingen laten echter een veel kleinere horizontale vervorming zien, namelijk enkele millimeters tot maximaal 7 mm. Deze geringere doorbuiging wordt geweten aan de zeer stijve eigenshappen van de potklei waarvan de over-

consolidatie zekerheidshalve niet in de rekenmodellen is verwerkt en de hogere stijfheid van de diepwand omdat deze (nagenoeg) niet blijkt te zijn gescheurd. Voor de diepwanden is in de rekenmodellen ten behoeve van de optimalisaties, voor de bouwfasen tot en met het verhoogd opzetten van het waterpeil een hoge betonstijfheid van 20.000 N/mm2 aangehouden en voor de fasen vanaf het ontgraven in den natte een lage stijfheid van 10.900 en 12.000 N/mm2 voor de 1,0 m respectievelijk de 1,2 m dikke diepwanden. Ook de uiteindelijk gemeten zettingen ter plaatse van de belendingen zijn veel kleiner gebleven dan vooraf berekend. Vooraf waren zettingen berekend van 10 tot 15 mm voor de bebouwing aan de lange zijde ten zuiden respectievelijk ten noorden van de bouwput. Als gevolg van het installeren van de verschillende diepwandpanelen zijn in eerste instantie zettingen gemeten van 1 tot 2 mm, met lokaal maximaal 5 mm daar waar diepwandpanelen veel dieper doorgezet zijn in verband met de aanwezige potklei. Als gevolg van het ontgraven en droogpompen hebben de belendingen lokaal zelfs heffingen ondergaan tot uiteindelijk enkele mm tot maximaal 7 mm (ten opzichte van de nulmeting). Het monumentje heeft wel een zetting ondergaan van 5 mm, daar waar met Plaxis 3D een zetting van 6 mm is berekend. De figuren 7 en 8 geven de gemeten versus berekende zettingen van een 4-tal kenmerkende punten grafisch weer. Op foto 3 is de ligging van deze punten aangegeven. Vooraf waren er wat zorgen of bij het opzetten van het water in de bouwput, dit water niet het vaste zand in zou weglopen. Maar tijdens de uitvoering is gebleken dat dit effect niet opgetreden is. Bij het ontgraven van de Potklei is namelijk enorm veel fijn slib in de bouwput terecht gekomen, dat maar erg moeilijk verwijderd kon worden. Heel veel slib bleef gewoon in het water zweven. Dit slib heeft enerzijds het benodigde duikwerk erg bemoeilijkt, maar heeft wel een waterdichte laag op de bouwputbodem gevormd. Er is in de weekeinden en de kerstperiode dan ook nauwelijks water in de bouwput gepompt om het verhoogde waterniveau op peil te houden. Zowel tijdens het ontgraven, als tijdens het leegpompen van de bouwput is het verloop van de grondwater in de directe omgeving met behulp van continue peilbuisregistratie gemonitoord. De waargenomen geringe waterstandveranderingen vielen allemaal binnen de natuurlijke fluctuaties, waaruit geconcludeerd wordt dat de

34

GEOTECHNIEK - Januari 2015

aanleg van de bouwput voor het Groninger Forum, nauwelijks van invloed is geweest op het grondwaterregime in de directe omgeving. Conclusie Bij dit project is de opgedane kennis vanuit de ontwerpfase meegenomen naar de uitvoeringsfase, door de geotechnisch ontwerper ook een intensieve rol bij de daadwerkelijke realisatie van de bouwput te geven. Niet alleen kon directievoerder en opzichter hierdoor maximaal ondersteund worden, ook kon aan de hand van verder in detail uitgewerkte werkplannen van de aannemer optimalisaties doorgevoerd worden, zonder aan kwaliteit in te leveren, of dat risicoâ&#x20AC;&#x2122;s toegenomen zouden zijn. Met de inzet van een uitgebreid Plaxis 3D model, waarin niet alleen de geometrie, maar ook de fasering met de nodige detaillering meegenomen kan worden, is het uitvoeringsontwerp van de bouwput nader geoptimaliseerd. De verkregen meetgegevens onderschrijven het succes van deze werkwijze.


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

a.p. van den berg The CPT factory

creating that move your business creatingtools tools that move your business

a.p. van den berg The CPT factory

The CPT factory Icone nu ook beschikbaar in compacte vorm

Sondeerbuizenschroever: gemakkelijk, snel en ergonomisch verantwoord 2

Al ruim 42 jaar is A.P. van den Berg de innovatieve en betrouwbare partner als het gaat om bodemonderzoekapparatuur voor een slappe bodem. A.P. van den Berg loopt voorop in het ontwikkelen en wereldwijd Voor het meten de vier standaard parameters puntdruk (qc), kleef (fs), compressieconus: vermarkten vanvan nieuwe geavanceerde sondeer- en monstersteeksystemen die Volwaardige uitblinken in betrouwbaarheid waterspanning (u) enVan helling (lx/y), is nulandsondeersystemen ook een 5 cm2 Icone beschikbaar. en gebruiksgemak. verscheidene tot multifunctioneel apparatuur voor het gebruik Handig als waterdieptes uw sondeermachine beperkte heeft of als op zee tot van weleen 4000 meterindrukcapaciteit en van uitgebreide servicepakketten tot digitale meetsystemen de bodemweerstand groot is. waarmee de bodemgegevens via een kabel of optische lichtsignalen worden getransporteerd, ze behoren allemaal tot het leveringspakket van A.P. van den Berg.

Icone 5 cm

De Icone 5 cm2 is net als de 10 en 15 cm2 Icone uit te breiden met Veel aandacht wordt geschonken aan devoor arbeidsomstandigheden de gebruiksvriendelijke click-on modules het meten van extra van de sondeermeester. Zo heeft A.P. van den Berg de zoals sondeerbuizenschroever ontwikkeld, die in ieder sondeerapparaat kan worden geïntegreerd. parameters, seismisch, conductivity, vane en magneto.

Met de buizenschroever wordt het op- en afschroeven van de sondeerstreng efficiënter uitgevoerd. De buizenschroever komt het meest tot zijn recht in combinatie met een draadloos Het doorrij• meetsysteem. hetzelfde meetbereik als de Icone 10 cm² gen van de conuskabel behoort dan tot het verleden. Voor de sondeermeester•betekent dit een aanzienlijke nauwkeurigheid van een compressieconus • zowelvan onshore als offshore (tot 2000 m waterdiepte) vermindering van de fysieke inspanning en het voorkomen van een versnelde slijtage de gewrichten. • storingvrij volledig digitale data-overdracht Aandacht voor de arbeidsomstandigheden is voor alle betrokkenen van groot belang en is door zijn investering dubbel en dwars waard.

Interesse? Neem contact met ons op! A.P. van den Berg Ingenieursburo bv A.P. van den Ingenieursburo b.v. Postbus 68,Berg 8440 AB Heerenveen Postbus 68, 8440 AB Heerenveen

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

Tel.: 0513 631355

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

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

22-9-2014 10:37:36


Ingezonden

Reactie op de open brief aan de CUR-commissie 193 (Geotechniek Oktober 2014) Toen ik de open brief aan de CUR las moest ik even denken aan een grapje die ik tijdens mijn studie civiele techniek hoorde: “In de praktijk werkt alles, maar niemand weet waarom. In theorie werkt niets, en weten we precies waarom. In de civiele techniek combineren we theorie en praktijk: Niets werkt en niemand weet waarom.” Theoretisch zijn er nogal wat problemen rondom de Nederlandse methode voor het berekenen van de paaldraagkracht. Van Tol (2010, 2012) laat duidelijk zien dat volgens een grootschalig onderzoek de huidige paalpuntreductiefactoren αp veel te hoog zijn. Theoretisch gezien moet er dus iets gebeuren. De huidige “4D-8D methode” volgens Koppejan is gebaseerd op een bezwijkmechanisme met glijdvlakken volgens Figuur 1 welke gebruikt wordt in de colleges Funderingstechniek. De grond lager dan de paalpunt (zone I en II) draait van de paal weg en de grond hoger dan de paalpunt (zone III) draait richting paal en zou ook steeds meer moeten versmallen om vervolgens helemaal in de paal te verdwijnen. Dat laatste is natuurlijk kinematisch onmogelijk, waardoor de theoretische onderbouwing van deze methode onjuist moet zijn. Volgens White en Bolton (2005) zou overigens een “8D-2D methode” al een stuk beter functioneren.

Een volgend probleem is dat we conuswaarden gebruiken die worden gemeten bij oneindig grote vervormingen, terwijl we voor de praktijk, paalbezwijken gedefinieerd hebben als een vervorming van 10% van de equivalente paaldiameter. Daarbij komt nog dat de sondeerconus met constante snelheid wordt ingedrukt terwijl de meeste palen worden ingeheid. Volgens White en Bolton (2005) gebruiken we hierdoor een 10% te hoge qcwaarde (conusweerstand). Deze 10% is overigens wel een stuk minder dan de 35% bij het onderzoek van Van Tol (2010, 2012). Dan is er nog een probleem. Eigenlijk horen we te rekenen met een ontwerpwaarde (5% ondergrenswaarde) gedeeld door een materiaalfactor. Op dit moment gebruiken we echter de gemiddelde waarde. Daar staat weer tegenover dat de qc,II en qc,III-waarden wel erg langs de meest minimale weg wordt bepaald en ook dat we nooit qc-waarden nemen hoger dan 15 MPa. En dan hebben we nog de verborgen veiligheden zoals de verbetering van de draagkracht in de tijd, het groepseffect en de restspanningen in de paal. Al deze punten zitten niet goed in onze huidige berekeningsmethode. Maar om terug te komen op het grapje van het begin, het gaat pragmatisch gezien niet om de theorie zolang de praktijk maar werkt en daar lijken de schrijvers van de open brief zich op te beroepen, gezien de term “aanzienlijke trendbreuk”. Een reductie van 33% van de ontwerpwaarden is wellicht veel te drastisch. De werkelijke vraag is of er in de praktijk wel een te groot gevaar op bezwijken is. In Europa gaan we uit van een maximale bezwijkkans voor normale constructies van (ISO, 1998, 2010) en dat moet het hoofduitgangspunt zijn. Uitgaande van een normale verdeling is de bijbehorende betrouwbaarheidsindex . Figuur 1 van Van Tol (2012) laat zien dat niet 1 van de 27 proeven lager uitvalt dan 2/3de van de verwachtingswaarde (rode lijn). Laat de kans daarop fifty-fifty zijn, dan geldt . De kans per proef op overschrijding van die 2/3 is dan . En de kans op onderschrijding is dus:

POST Hiermee vinden we de benodigde standaardafwijking voor de bepaling van de laagste waarden per proef. Die is dan ongeveer 17% van de verwachtingswaarde:

Laat ons uitgaan van de extreme situatie dat huidige paalpunten tot wel 10 maal vaker bezwijken dan toegestaan. In dat geval is de gemiddeld aanwezige draagkracht ten opzichte van de minimaal benodigde draagkracht (100%):

Figuur 1 - Bezwijken van de paalpunt

Als we in de toekomst alle paalontwerpen niet met de voorgestelde fac-

36

GEOTECHNIEK - Januari 2015


SBRCURnet Ingezonden

zijn uitgevoerd. van breukgesteente onder de extreme condities in sen voor specifieke regio’s, zonder de parameters Aardbevingen vinden echter plaats in de diepe onde diepe ondergrond te onderzoeken tot dieptes aan te passen. De modellen kunnen dan getest Soil mix wanden, handboek ontwerp uitkm de (normaal sector een vergadering gehouden eenvoudige methode op druk basisenvantemperatuur, analytische diging dergrond onder hoge van ~50 spanningen tot 300 MPa, worden aan de hand van de tot nu en toe geregitor van in 67% reduceren, maar “slechts” metac77%,over dan wordt nogtot steeds, de update van700 de ºC SBR-Trillingsrichtlijn en uitvoering berekeningen en een geavanceerde methode op meestal de aanwezigheid van een chemisch temperaturen en in de aanwezigheid streerde aardbevingen op deze locaties. Indien uitgaande van Het dezeis extreme situatie, het hoofduitgangspunt voldaan: Een Nederland/België commissie met name deel A. Deze update basis van numerieke EEMook berekeningen. tieve vloeistof. dan de vraag inaan hoeverre van water). Recentelijk hebben weis in noodzakelijk een serie exdezegezamenlijke testen succesvol zijn, kunnen we de modellen (SBRCURnet ondervan voorzitterschap omdat de inzichten sindstonen de laatst herziene de op kamer temperatuur bepaalde parameters perimenten aan kunnen dat de variatieuitin gebruiken om en eenWTCB) lange periode aardbevingen van ir. bootsen G. (Geerhard) Hannink (Gemeente Rottergave van 2003 zijn gewijzigd. De belangrijkste uit de modellen vandrie toepassing zijn op resultaten natuurlijke situaties. GrootRSF parameters veel groter is dan in experimenten na te en zo een inschatting te maken van dam) is al een eind op weg in de realisatie van In 2013 is een plan van aanpak opgesteld waarin zijn daarbij: schalige modellen worden getuned om recente, op kamer temperatuur. De RSF parameters zoals de maximaal grootte van aardbevingen. BovenHieruit blijkt dat, alhoewel een reductie van de huidige paalfactoren nodig beschreven. Het eerste het handboek “Soil mix wanden – ontwerp en drie scenario’s staan • de berekende (vrije) zwel; goed geïnstrumenteerde aardbevingen na te bootbepaald voor het breukgesteente materiaal dat dien is het dan mogelijk om te onderzoeken wat is, deze reductie wellicht niet zo drastisch hoeft tescenario zijn als deisNEN norm- tekstuele aanpassingen, uitvoering”. De state-of-the art is afgerond en gericht • de berekende zweldruk op vloeren; sen. Voorspellingen aan de hand van deze modelvergelijkbaar is metop het materiaal dat tijdens de het effect is van activiteiten in de ondergrond op commissie heeft voorgesteld. Zolang de theorie nog niet valt geheel helder hoofdstukseismische “Ontwerp”activiteit. is vrijwelHet gereed. Over waarbij te een duidelijkere om- het • de berekende zwelkracht op palen en/of len zijn dus niet mogelijk. De huidige inschattingen aardbeving in denken Spanje aan bewoog, worden systede mogelijke onderzoek is, is het verstandig niet alleen te kijken naar de gemiddelde waarde van een aantal belangrijke aspecten is de commisschrijving van de gebouwcategorieën, onderwanden. van het mogelijke gevaar voor aardbevingen zijn matisch groter met toenemende diepte. Deze toein mijn project in Utrecht is voornamelijk gericht het paalpuntdraagvermogen, maar ook naar het werkelijk aantal fundenog druk doende (o.m. de kwaliteitsborging scheid tussen constructieve en cosmetische sie dan ook voornamelijk gebaseerd op de aardbevinname is een mogelijke verklaring voor de observaop natuurlijke aardbevingen maar de principes zijn ringsproblemen in de samenleving. Verder is het ook wenselijk, gezienmaken het van het gerede product en het beheer). schade, eenduidig van de zettingseis en Met deze ontwerprichtlijn “Zwelbelastingen op gen die in het verleden geregistreerd zijn. tie dat veel van de snelle beweging tijdens de hetzelfde voor opgewekte aardbevingen. woord “Eurocode”, er een Europese gezamenlijke visie komt dat aansluiten bij deenterminologie van BRL5024. In De verwachting is dat de commissie in het nafunderingen” krijgt dat de sector de beschikking aardbeving omhoog gericht was, oftewel richting dezeeen discussie dusdie breed wordt gevoerd. over richtlijn enerzijds meer aansluit het tweede scenario worden S-krommen toe- jaar 2014 gereed is en dat het handboek in het Referenties Theoretisch is het wel mogelijk om de grootschahet oppervlakte. Hierdoor was de grondbeweging op de huidige kennis en ervaringen en die an- gevoegd die de relatie geven tussen de kans op voorjaar 2015 beschikbaar komt. – Amonton, G. (1699) Histoire de l'Académie lige modellen te gebruiken om een inschatting (het schudden aan het oppervlakte) veel sterker Referenties derzijds een meer eenduidige aanpak van de schade en het trillingsniveau. Daarnaast wordt Royale des les Mémoires de te maken van de R. maximale grootte van een (2010). aard- Draagvermogen dan vooraf gedacht en als gevolg daarvan was Neem de -  V an Tol, A. F., Stoevelaar, J. Rietdijk van gecontact opSciences voor eenavec vrijblijvende CUR 198 “Kerende constructies in berekening van zwelbelastingen aangeeft. Op het risico van grondverdichting meegenomen in Update Mathématique et de Physique. beving die in een specifieke regio verwacht kan schade aanzienlijk. kennismaking via 010 425 65 44 of mail heide palen in internationale context. Geotechniek december het moment van schrijven van deze kopij is de de tekst. Tenslotte wordt in het derde scenario gewapende grond” – Archard, J.F. (1953). Contact and Rubbing of worden. is het echter nodig om een beter naar info@uitgeverijeducom.nl - Van TolHiervoor (2012) vrijwel Draagkracht funderingspalen, Geotechniek aanwezige spanningen en/of zettingen in de Zoals vermeld in het nummer van oktober 2013 ontwerprichtlijn gereed. De inhoude-eendeup-date, Flat Surface. J. Appl. Phis. 24 (8): 981–988,  begrip te hebben vandecember. de wrijvingseigenschappen Door systematische experimenten te combineren Funderingspecial lijke werkzaamheden ervan zijn uitgevoerd door constructie in relatie tot schade meegenomen. zal de huidige ‘CUR 198’ worden aangepast en doi: 10.1063/ 1.1721448 van onder de condities in de CPT met numerieke modellen van de processen die - Whet hite,breukgesteente D.J. en Bolton, M.D. Comparing pile base resiso.m. worden aangesloten op de Eurocodes. Een scenario’s volgen elkaar qua uitwerking op. Grontmij en Kwast Consult; de (2005) begeleiding werd De and – Bowden, F.P. & Tabor, D. (1950)  diepe ondergrond. De kern van ons onderzoeksplaatsvinden op de korrelschaal, zullen we een tance in sand, Journal of Geotechnical Engineering 58, January gedaan door een commissie van deskundigen Welk scenario er uitgevoerd gaat worden is breed samengestelde SBRCURnet commissie The Friction and Lubrication of Solids. programma is(2010). om juistBases dit uitfor te vinden. grote stap kunnen zetten naar een beter begrip -  I SO 13822 design of structures Assessment of exisonder voorzitterschap van ir. H.R.E. (Harry) Dek- afhankelijk van de beschikbare financiering. is ermee bezig. Inmiddels is het gehele werk– Dieterich, J. H. (1978). Time-dependent van de variatie van de wrijvingseigenschappen ting structures. Geneve, Switzerland: ISO TC98/SC2. SBRCURnet krijgt via een tweetal fondsen pakket voor de herziening vastgesteld en zijn er ker (RWS GPO). BV -  I SO 2394 (1998). General principles on reliability for structures. 2nd edn. friction Educom and the mechanics of stick-slip. Pure Het hoge druk en temperatuur laboratorium in van gesteentes. Uiteindelijk hopen we dan deze gemaakt over de verdere uitwerking. financiering, mits daar financiering van andere afspraken Mathenesserlaan 347 116, Geneve, Switzerland: ISO. and Applied Geophysics, 790-806.  Utrecht heeft een uniek apparaat ontwikkeld dat eigenschappen te kunnen gebruiken in grootschais dat de herziene versie in het partijen tegenover staat. Partijen die interesse De verwachting Stand van zaken update SBR-Trillingsrichtlijn 3023 GB Rotterdam het mogelijk maakt om de wrijvingseigenschappen lige modellen om de aardbevingscyclus na te boothebben kunnen zich melden bij wouter.notenbo- voorjaar 2015 beschikbaar komt. deel A

Een eigen vakblad met bijbehorende website?

Het restylen van uw nieuwsbrief en/of website? Wij ontwikkelen en realiseren het voor u.

Prof. dr. Ir. S. van Baars Op 17 april jl. is met een brede vertegenwoorUniversiteit van Luxemburg

mer@sbrcurnet.nl.


Onderzoek naar ‘set-up’ bij palen in zand in de geo-centrifuge

ir. D.A. de Lange Deltares

ir. R. Stoevelaar Deltares

prof. ir. A.F. van Tol Deltares en TU Delft

1. Introductie 1.1. Achtergrond Onderzoek van Van Tol et al (2010) naar het axiale draagvermogen van funderingspalen heeft uitgewezen dat methode Koppejan de capaciteit aanzienlijk overschat. De studie bestond uit een analyse van hoogwaardige proefbelastingen, uitgevoerd in Nederland, België en Frankrijk, waarbij onderscheid kon worden gemaakt tussen punt- en schachtweerstand. De gemeten puntweerstand bij grondverdringende palen waren gemiddeld slechts 70% van de berekende waarden. Dit bedroeg zelfs 60% voor palen met een puntniveau dieper dan 8D in de zandlaag. Stoevelaar et al. (2012) concludeerden, omdat de Nederlandse norm te optimistisch is en er tegelijkertijd geen grote problemen vanuit de funderingspraktijk zijn gepubliceerd, dat het aannemelijk is, dat het systeem verborgen veiligheden bevat. Potentiële factoren die kunnen bijdragen aan extra draagkracht zijn geïdentificeerd en gekwantificeerd. Ook is geconcludeerd dat vervolgonderzoek naar toename van de draagkracht in de tijd en verdichting in paalgroepen nuttig is. Dit artikel presenteert naast enige achtergrond bij de draagkrachtverbetering van grondverdringende palen in zand, resultaten van centrifugeonderzoek naar verandering in de capaciteit van een enkele paal en een groepspaal in de tijd. Bij het opstellen van de tekst is gebruik gemaakt van het artikel van De Lange et al. (2014). 1.2. Tijdsafhankelijke toename van de draagkracht (‘set-up’) Een toename in draagvermogen van grondverdringende palen in de tijd is vaak waargenomen, ook na de dissipatiefase van de door de installatie veroorzaakte wateroverspanningen. Dit

fenomeen staat bekend als ‘set-up’. Dissipatie van wateroverspanningen in zand zal in het algemeen optreden binnen een paar uur (Axelsson, 2000). Set-up van palen in niet-cohesieve grond kan aanzienlijk zijn, zoals verschillende studies in de afgelopen jaren hebben laten zien. Toenamen van 20% tot 170% per log-cyclus van de tijd na installatie en capaciteitstoenamen met een factor 5 of meer zijn gemeld (Skov and Denver, 1988, Chow et al., 1998, Bullock et al., 2005). Set-up is een verschijnsel dat wordt veroorzaakt door een toename van de schachtwrijving, vooral langs het onderste deel van de paal. Voor de puntweerstand wordt weinig of geen toename waargenomen (Axelsson, 2000). De onderliggende mechanismen worden nog niet volledig begrepen. Oorzaken van de tijdsafhankelijke capaciteitstoename in een nietcohesieve bodem kunnen op basis van hypothesen van Schmertmann (1991) en Chow et al. (1998) grofweg worden onderverdeeld in drie categorieën: 1)  Spanningsrelaxatie (horizontale kruip) in de grondboog rondom de paal (installatieeffect), wat leidt tot een toename van de horizontale effectieve spanning tegen de schacht. 2) ‘Ageing’, wat leidt tot een toename van stijfheid en dilatantie van het zand. Dit veroorzaakt grote horizontale effectieve spanningen tegen de paal tijdens belasten. De herschikking van deeltjes leidt tot het in elkaar grijpen van korrels onderling en van korrels in het schachtoppervlak. 3)  Chemische processen die binding kunnen veroorzaken tussen de zanddeeltjes en/of tussen de zanddeeltjes en de paalschacht.

38

GEOTECHNIEK - Januari 2015

De eerste twee mechanismen zullen direct na installatie beginnen, hoewel er ook vertragingen in de aanvang van ‘set-up’ zijn waargenomen (Axelsson, 2000). Verder is het onduidelijk hoe lang deze processen doorgaan. Vooralsnog kan worden aangenomen dat ‘set-up’ vooral wordt veroorzaakt door herschikking van zandkorrels (kruip). Om de zandeigenschappen te veranderen (toenemende dilatantie), moeten de zanddeeltjes compacter worden ‘gepakt’ rondom de paal. Dit betekent tevens dat de tangentiële boogspanningen verminderen, waardoor de horizontale effectieve spanningen tegen de schacht toenemen (Augustesen, 2006). Opgemerkt wordt dat chemische processen (zoals corrosie) zanddeeltjes kunnen binden aan het schachtoppervlak en de stijfheid van de grond kunnen verhogen. Set-up-effecten zijn echter waargenomen onder en boven de waterspiegel (bij betonnen, stalen en houten palen), wat suggereert dat chemische processen slechts in mindere mate bijdragen. Er zijn waarschijnlijk veel factoren die de omvang van set-up beïnvloeden. Dit zijn onder meer dichtheid en stijfheid van de bodem; korrelverdeling, -sterkte en -vorm; vochtgehalte van de bodem; concentratie van zouten; paaldiameter en penetratiediepte in het zand, ruwheid van de schacht en de mate van verstoring door de installatiemethode (Alawneh et al. 2009). Uit metingen aan geïnstrumenteerde palen (Axelsson, 2000) blijkt dat de set-up sterk afhankelijk is van de horizontale spanning, en dus van de diepte. Er wordt ook gesuggereerd dat ‘ageing’-effecten gerelateerd zijn aan de hoeveelheid energie die bij de paalinstallatie in de grond wordt gebracht (Baxter, 1999; Bowman en Soga, 2005). Chow et al. (1998) vermeldt ook enkele gevallen waarbij de paalcapaciteit verminderden in de tijd. Dit


Samenvatting

Eerder onderzoek naar het axiale draagvermogen van funderingspalen heeft uitgewezen dat methode Koppejan de capaciteit aanzienlijk overschat. Gedacht is dat het systeem verborgen veiligheden moet bezitten, omdat geen grote problemen vanuit de funderingspraktijk zijn gepubliceerd. Deze veiligheid is gezocht in ‘set-up’ van grondverdringende palen

en groepseffecten (verdichting). Dit artikel presenteert naast achtergrond bij ‘set-up’ van palen in zand, de proefopstelling en de resultaten van het centrifugeonderzoek naar verandering in de capaciteit van een enkele paal en een groepspaal in de tijd. Wordt de draagkracht alleen maar hoger?

Figuur 1 - Bovenaanzicht (links) en dwarsdoorsnede (rechts) van de proefopstelling.

Tabel 1 - Dimensies van de proefopstelling (modelschaal) Parameter

betrof onder andere dicht bij elkaar geplaatste palen in zand. Skov en Denver (1988) beschreven als eersten de lange termijn paalcapaciteit (Qt) als functie van de korte termijn capaciteit (Qo) te voorspellen. Qt = Q0 * (1 + A * log(t/t0)) 

(1)

waarin: t = tijd na einde installatie en groter dan t0; t0 = referentietijd, bijv. 1 dag na einde installatie; Q0 = paalcapaciteit op t0; Qt = paalcapaciteit op t. A = relatieve toename van de capaciteit per log-stap, voor niet-cohesieve grond wordt een waarde van 0,2 aanbevolen (Skov & Denver, 1988). Ondanks het feit dat vergelijking (1) is gebaseerd op een beperkte hoeveelheid data, is het de meest gebruikte methode om de capaciteitsverhoging in de tijd te schatten. In bijna alle gevallen zijn de palen herhaaldelijk dynamisch beproefd. (Hierbij moet opgemerkt worden dat het dubieus is om een statisch draagvermogen te bepalen met dynamische proefbelastingen.)

Een versnelling van set-up via cycli in de grondwaterspiegel werd gemeten door White en Zhao (2006). Kruip van een granulair materiaal kan worden veroorzaakt door kleine belastingwisselingen, die ‘glijden’ op contactpunten veroorzaken. Deze belastingcycli worden veroorzaakt door verplaatsingen van de paal zelf of door veranderingen in de grondspanning of waterspanning. Belastingcycli met een hogere belastingamplitude kunnen echter een reductie van de schachtweerstand (‘friction fatigue’) veroorzaken (White & Lehane, 2004). Wanneer de paal wordt blootgesteld aan cyclische axiale belasting, vermindert de schachtwrijving door cumulatieve verdichting van het zand in de zone nabij de paalschacht. 2. Uitgevoerd onderzoek 2.1. Onderzoeksdoel Set-up zal beter begrepen moeten worden voordat dit fenomeen in de normering kan worden opgenomen. Een kwalitatief en kwantitatief inzicht is hiervoor nodig. Een dergelijk onderzoek kan efficiënt worden uitgevoerd als set-up-effecten gesimuleerd kunnen worden in schaalmodellen. Ook kunnen specifieke omstandigheden worden gecreëerd in modelproeven. De hoofdvraag van het uitgevoerde onderzoek was:

39

GEOTECHNIEK - Januari 2015

Waarde

Prototype

Paaldiameter Dpile

16 mm

0,64 m

Container diameter

900 mm

n.v.t.

Hoogte grondmodel

600 mm

n.v.t.

Penetratiediepte

320 mm

12,8 m

“Is het mogelijk om set-up in zand te simuleren met modelonderzoek om zo realistische parameterwaarden te verkrijgen?” Dit is onderzocht door geïnstrumenteerde modelpalen op meerdere tijdstippen na installatie te beproeven. Gevarieerd is in installatiewijze (monotoon drukken vs. cyclisch drukken) en paalconfiguratie (enkele paal vs. paalgroep). Verder is gekeken naar de invloed van herhaalde proefbelastingen en cyclische belastingwisselingen. Er zijn twee proefseries uitgevoerd, die het karakter hadden van een ‘pilot’. Kruip en relaxatie zijn processen die niet worden versneld in de centrifuge, omdat deze processen niet geometrie-afhankelijk zijn. Aan de basis voor de proeven ligt de gedachte dat sep-up direct na installatie begint en een logaritmisch verloop heeft (Bullock, 2005). Onder de aanname dat vergelijking (1) de toename van de draagkracht correct beschrijft, maakt het niet uit of een paal na 10 en 100 minuten of na 10 en 100 dagen wordt beproefd. 2.2. Modelonderzoek Het modelonderzoek is uitgevoerd in de Geocentrifuge van Deltares om juiste spanningen in het model te verkrijgen. In de centrifuge ondervindt het schaalmodel een hogere zwaartekrachtversnelling doordat het wordt rondgeslingerd met een constante hoeksnelheid. Wanneer, zoals in het huidige onderzoek het geval was, een zwaartekrachtsversnelling van 40g wordt gekozen, wordt de spanningssituatie rondom een 40 maal langere paal gesimuleerd. Een doorvertaling naar een prototype-situatie wordt gelimiteerd door onzekerheden rondom schaaleffecten, want het hier te onderzoeken fenomeen wordt immers niet volledig begrepen. 2.3. Proefopstelling Boven een container, waarin het grondmodel


Figuur 2 - Detail van de installatie van paal 1 (voor beide proevenseries).

Tabel 2 - Karakteristieken Baskarp zand Parameter Massadichtheid korrels (kg/m3)

Waarde 2650

d50 (μm)

118

d60/d10 (-)

1,4

nmin (%)

35,2

nmax (%)

47,6

is geprepareerd, zijn hydraulische plunjers geplaatst. Vier modelpalen zijn bevestigd aan deze plunjers en konden op deze wijze worden geïnstalleerd en beproefd (verplaatsing gestuurd). Één paal (paal 1) staat model voor een enkele paal en de andere drie voor een paalgroep. Zie figuur 1. Tabel 1 geeft enkele dimensies van de proefopstelling. De enkele paal en de middelste paal van de paalgroep (paal 2) waren dusdanig geïnstrumenteerd dat de kracht op de paalkop, op de paalpunt en 75 mm boven de punt kon worden gemeten. Voor alle overige palen werd de kracht op de paalkop en de verplaatsingen gemeten. Voor paal 1 en 2 kan dus ook de schachtwrijving bepaald worden. De palen zijn ruw gemaakt door een fijn schroefdraad op het oppervlak aan te brengen, om een goede interactie met het zand te verkrijgen. De gemiddelde ruwheid is gemeten: Ra = 8,47 µm.

Figuur 3 - Punt- en de kopweerstand van paal 1 (links) en paal 2 (rechts) tijdens alle proefbelastingen in proefserie 1 (boven) en proefserie 2 (onder).

2.4. Grondmodel Het grondmodel bestond uit een volledig verzadigd pakket van Baskarp zand. In een dichte pakking laat dit zand sterk dilatant gedrag zien. Zie Tabel 2 voor enkele karakteristieke eigenschappen van dit type zand. Een relatieve dichtheid van ca. 65% is verkregen voor beide testseries door middel van dynamische verdichting (schokgolven) van een volledig verzadigd zandpakket. Met deze methode kan een homogeen verdicht pakket worden verkregen (Rietdijk et al. 2010). Trillingen van de container zijn gedurende het hele proefproces vermeden. Na het verhogen van het versnellingsniveau tot 40 g is 2 cm water op het pakket aangebracht, om uitdroging te voorkomen. Het interface-gedrag tussen de paalschacht en zandkorrels wordt bestempeld als ‘ruw’. Volgens Balachowski (2006) moeten schaaleffecten rondom de schachtwrijving worden verwacht, omdat de breedte van de schuifzone onder deze omstandigheden een vast aantal maal de korreldiameter betreft (onafhankelijk van de paaldiameter). 2.5. Proefprogramma De palen zijn geïnstalleerd tijdens de “vlucht”

40

GEOTECHNIEK - Januari 2015


ONDERZOEK NAAR ‘SET-UP’ BIJ PALEN IN ZAND IN DE GEO-CENTRIFUGE

Tabel 3 - Testschema proevenserie 1 Testfase

v (mm/s)

Begintijd (min) Duur (min)

Installatie paal 1

1

-5,3

5,3

1ste proefbelasting paal 1

0,002

1

13,3

2de proefbelasting paal 1

0,002

25

13,3

3de proefbelasting paal 1

0,002

100

13,3

Installatie paal 2

1

130

5,3

1ste proefbelasting paal 2

0,002

136

13,3

2de proefbelasting paal 2

0,002

160

13,3

3de proefbelasting paal 2

0,002

235

13,3

Installatie paal 3 en 4

1

250

5,3

4de proefbelasting paal 2

0,002

256

13,3

5de proefbelasting paal 2

0,002

280

13,3

6de proefbelasting paal 2

0,002

355

13,3

4de proefbelasting paal 1

0,002

1200

13,3

7de proefbelasting paal 2

0,002

1255

13,3

1270

1

1271

13,3

1285

1

0,002

1286

13,3

Testfase

v (mm/s)

Begintijd (min) Duur (min)

Installatie paal 1

1

-5,3

5,3

1ste proefbelasting paal 1

0,002

1

26,6

Installatie paal 3

1

40

5,3

Installatie paal 2

1

55

5,3

1ste proefbelasting paal 2

0,002

61

26,6

2de proefbelasting paal 1

0,002

100

26,6

2de proefbelasting paal 2

0,002

161

26,6

3de proefbelasting paal 2

0,002

1061

26,6

3de proefbelasting paal 1

0,002

1105

26,6

1135

26,6

Cyclisch belasten paal 1 5de proefbelasting paal 1

0,002

Cyclisch belasten paal 2 8ste proefbelasting paal 2 Tabel 4 - Testschema proevenserie 2

Cyclisch belasten paal 1 4de proefbelasting paal 1

0,002

1136

26,6

Installatie paal 4

1

1180

5,3

4de proefbelasting paal 2

0,002

1186

26,6

5de proefbelasting paal 2

0,002

1285

26,6

41

GEOTECHNIEK - Januari 2015

(40g). Twee verschillende installatiemethoden zijn gebruikt. Bij het installeren van de enkele paal (paal 1) is een heisignaal gesimuleerd. Dit is gedaan door twee plunjers in serie te plaatsen, waarbij de ene de paal wegdrukt met een constante snelheid (1 mm/s) en de andere een zaagtandbeweging maakt. Zie figuur 2. Dit komt overeen met een “rebound” van ca. 2% D. De groepspalen zijn met een constante snelheid van 1 mm/s weggedrukt. Eerst is de middelste paal (paal 2) geïnstalleerd en enkele malen beproefd voordat de twee naburige palen zijn geïnstalleerd. In de tweede proefserie is deze volgorde aangepast (zie Tabel 3 en 4). Na de installatie zijn de geïnstrumenteerde palen ‘ontlast’ door de palen heel licht te trekken. Tijdens de eerste proefserie is dit niet gebeurd. Op de geïnstrumenteerde palen zijn op ca. 1, 10, 100 en 1000 minuten na de installatie ‘proefbelastingen’ uitgevoerd. Dit is gedaan door de betreffende paal 0,1D (1,6 mm) dieper weg te drukken met een snelheid van 0,002 mm/s. De proefbelastingen zijn dus verplaatsing-gestuurd uitgevoerd. Voor de tweede testserie is gekozen om de paal steeds met 0,2 D (3,2 mm) weg te drukken om te garanderen dat de volledige punt- en schachtweerstand gemobiliseerd zijn. Paal 2 is tevens op ca. 1, 10, 100 en 1000 minuten na de installatie van de naburige palen beproefd. In de tweede testserie zijn de palen niet meer beproefd op t = 10 minuten na de installatie. Na iedere proefbelasting is de betreffende paal steeds ontlast door de paal iets op te lichten (kleine verplaatsing omhoog), zodat de kopbelasting bijna nul werd. In de eerste proevenserie was deze opwaartse verplaatsing te groot, bleek achteraf. Dit is aangepast voor de tweede serie. De cyclische belasting bestond uit 50 verplaatsingscycli met een amplitude van 0,05 mm. De testschema’s zijn weergegeven in de tabellen 3 en 4. 3. Proefresultaten Figuur 3 toont de punt- en de kopweerstand (beide gecorrigeerd voor het eigen gewicht van de paal) gedurende alle ‘proefbelastingen’ op paal 1 (enkele paal, cyclisch geïnstalleerd) en paal 2 (groepspaal, monotoon weggedrukt) in beide proefseries. Alle resultaten zijn weergegeven in modelschaal. In serie 1 is duidelijk een afname van de puntweerstand waargenomen in opeenvolgende ‘proefbelastingen’. Dit kan worden toegeschreven aan het ontlasten van de paal na iedere proefbelasting. In serie 2 is de paal steeds minder ver teruggetrokken om meer belasting op de paalkop te houden. In deze serie is geen afname van de puntweerstand


Figuur 4 - Genormaliseerde schachtwrijving van paal 1 (links) en paal 2 (rechts) tijdens alle proefbelastingen in proefserie 1 (boven) en proefserie 2 (onder).

meer waargenomen. In serie 2 is de paal steeds verder weggedrukt om te garanderen dat de totale punt- en schachtweerstand gemobiliseerd werden. Wat verder opvalt, is de afname van de puntweerstand van paal 2 na installatie van de naburige palen. In de daarop volgende proefbelastingen neemt de puntweerstand weer toe. Verder is geen toename van de totale capaciteit is waargenomen. Figuur 4 toont een genormaliseerde schachtwrijving tijdens de proefbelastingen. Aangenomen wordt namelijk dat ‘set-up’ wordt veroorzaakt door een toename in schachtweerstand. Gecorrigeerd is voor de toenemende penetra-

tiediepte (toenemend schachtoppervlak en verticale spanning) door de schuifspanning te delen door de gemiddelde verticale effectieve spanning langs de paal. Een duidelijke toename is waarneembaar tussen de proefbelasting op paal 1 op 100 en 1000 minuten na installatie in serie 1. Bij de groepspaal neemt de schachtweerstand vooral toe na installatie van naburige palen. Voor paal 2 wordt in de eerste serie ook een forse toename gevonden in de schachtwrijving tijdens de proefbelastingen op 1 en 10 minuten na installatie. Dit wordt voornamelijk toegeschreven aan het feit dat de paal na de eerste proefbelasting voor het eerst omhoog is getrokken. Rotaties in de schuifspanning en schuifrek langs de paal

42

GEOTECHNIEK - Januari 2015

kan de schachtweerstand veranderen (Dijkstra, 2009). De cyclische belasting zorgt daarbij voor een afname van de schachtweerstand. Voor een t0 van 1 minuut liggen de A-waarden (vergelijking 1) voor de schachtwrijving tussen 0,02 en 0,17. Na de installatie van de naburige palen worden zelfs negatieve A-waarden gevonden, maar de schachtweerstand blijft hoger dan vóór installatie van deze palen, zie figuur 5. Wat opvalt is dat in serie 2 lagere waarden worden gevonden, wat mogelijk wijst op de invloed van de wijze van ontlasten of de grootte van de opgelegde verplaatsing tijdens een ‘proefbelasting’. De hoogste waarde wordt gevonden voor


ONDERZOEK NAAR ‘SET-UP’ BIJ PALEN IN ZAND IN DE GEO-CENTRIFUGE

Figuur 5 - Genormaliseerde schachtwrijving uitgezet tegen de tijd na installatie. De waarden zijn genormaliseerd voor de waarde van de eerste proefbelasting.

de monotoon weggedrukte paal (paal 2). Tijdens de installatie van paal 2 is minder schachtwrijving gemobiliseerd dan bij paal 1 (cyclisch geinstalleerd). Dit verklaart waarom de relatieve toename groter kan zijn. 4. Conclusies, voortschrijdend inzicht en aanbevelingen Uit de pilotproeven in de Geo-centrifuge kan niet geconcludeerd worden of er significante tijdsafhankelijke effecten op het draagvermogen van palen in zand zijn. Wel zijn er duidelijk ontwikkelingen in de schachtwrijving waargenomen. Dit geldt voor zowel de cyclisch geïnstalleerde als de monotoon weggedrukte paal, zij het dat voor de laatstgenoemde paal een grotere toename van de schachtwrijving optrad. Ook de invloed van het installeren van naburige palen is onderzocht. Dit zorgde voor een toename van schachtwrijving en een afname van de puntweerstand. In daarop volgende proeven neemt de schachtwrijving af en de puntweerstand juist weer toe. Geen of geringe toename van de totale capaciteit is waargenomen. Recent uitgevoerd onderzoek (Karlsrud et al. 2014) doet vermoeden dat de toename niet lineair is met de logaritme van de tijd. Voor dit onderzoek zijn verschillende open buispalen in zand op trek belast, op verschillende tijdstippen na installatie. De beste fit door de testresultaten wordt verkregen door een S-curve, waarbij de toename na ca. 10 maanden stopt. Verder is aangetoond dat herhaalde belastingen (op trek) en permanente trekbelasting een negatief effect hebben op de “ageing”-effecten. Aanbevolen wordt om in het vervolg palen slechts maagdelijk te beproeven, om onzekerheden die worden veroorzaakt door het herhaaldelijk belasten uit te sluiten. Meerdere palen dienen dan

op verschillende tijdstippen te worden beproefd. Meer begrip rondom de (her)verdeling tussen punt- en schachtweerstand is nodig om de resultaten te kunnen begrijpen. Dit geldt ook voor de schaaleffecten (invloed van de paaldiameter), om de resultaten te kunnen vertalen naar een prototype. Verder moet bedacht worden dat sommige condities in natuurlijke afzettingen hier niet zijn gemodelleerd (de modelproeven zijn gedaan met homogeen zand). Verwacht mag worden dat kruipeffect duidelijker optreden in zand met een hoge initiële porositeit. Met de bevindingen van Karlsrud et al. (2014) in het achterhoofd, lijken aanvullende centrifugeproeven in het kader van ‘set-up’ niet aan te bevelen, omdat dan een aanzienlijke proeftijd nodig lijkt te zijn. Aanvullend onderzoek in de centrifuge naar groepseffecten lijkt daarentegen wel zinvol. Literatuur - Alawneh, A.S., Nusier, O.K. & Awamleh, M.S. 2009. Time Dependent Capacity Increase for Driven Pile in Cohesionless Soil, Jordan Journal of Civil Engineering, Vol. 3. - Augustesen, A.H. 2006. The effects of time on soil behaviour and pile capacity. Aalborg University. - Axelsson, G. 2000. Long-term set-up of driven piles in sand. Stockholm: Royal Institute of Technology. - Balachowski, L. (2006). Scale effect in shaft friction from the direct shear interface tests. Archives of civil and mechanical engineering, vol. VI, no. 3. - Bowman. E.T. and Soga, K. 2005. Mechanisms of setup of displacement piles in sand: laboratory creep tests, Canadian Geotechnical Journal, 42(5), pp.1391-1407. - Baxter, C.D.P. (1999). An Experimental Study on the Ageing of Sands. Blacksburg: Virginia Polytechn. Inst. and State Univ.

43

GEOTECHNIEK - Januari 2015

- Bullock, P.J., Schmertmann, J.H., McVay, M.C., and Townsend, F.C. 2005. Side shear setup. I: Test piles driven in Florida. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 131(3), pp.292-300. - Bullock, P.J., Schmertmann, J.H., McVay, M.C., and Townsend, F.C. 2005. Side shear setup. II: Results from Florida Test Piles. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 131(3), pp.301-310. - Chow, F.C., Jardine, R.J., Brucy, F. and Nauroy J.F. 1998. Effects of Time on Capacity op Pipe Piles in Dense Marine Sand. J. Geotech. Geoenvirom. Eng. 124: 254-264. - Dijkstra J. (2009). On the modeling of pile installation. Proefschrift Delft University of Technology. - Karlsrud K., Jensen T.G., Wensaas Lied E.K., Nowacki F. and Simonsen A.S. 2014. Significant ageing effects for axially loaded piles in sand and clay verified by new field load tests. OTC OTC-25197-MS. - De Lange, D.A., Van Tol, A.F., Dijkstra, J., Bezuijen, A. and Stoevelaar, R. 2014. Set-up of piles in sand tested in the centrifuge. Proceedings 8th International Conference on Physical modeling in Geotechnics, vol. 2, 721-727. -  Rietdijk J., Schenkeveld F.M., Schaminee P.E.L. and Bezuijen A. 2010. The drizzle method for sand sample preparation. Physical Modelling in Geotechnics: 267-272. -  Schmertmann, J.H. 1991. The mechanical aging of soils, Journal of Geotechnical Engineering, 117(9), pp.1288-1330. - Skov, R. and Denver, H. 1988. Time-dependence of bearing capacity of piles. Proc. 3rd. Int. Conf.on Application of Stress-wave Theory to Piles, Ottawa, Canada. - Stoevelaar, R., Bezuijen, A., Nohl, W., Jansen, H., Hoefsloot, F. and Hannink, G. (2012). Werkdocument Verborgen Veiligheden. Delft: Deltares. - Van Tol, A.F., Stoevelaar, R. and Rietdijk, J. 2010. Draagvermogen van geheide palen in internationale context. Geotechniek December, (in Dutch). - White, D.J. and Lehane, B.M. (2004). Friction fatigue on displacement piles in sand. Geotechnique, vol. 54, no. 10, pp. 645-658. - White, D.J. and Zhao, Y. 2006. A model-scale investigation into ‘set-up’ of displacement piles in sand. 6th Int. Conf. on Physical Modelling in Geotechnics, Hong Kong.


KIVI Afdeling Geotechniek

Het belang van ‘buiten’

Het einde van het jaar kenmerkt zich normaal gesproken, naast de gebruikelijke feestelijkheden, als een periode met een toename van werk wat nog binnen dat jaar moet worden afgerond. Ongetwijfeld lastig om juist dan de tijd te nemen om eens buiten een kijkje te nemen bij dat project waaraan je een serieuze geotechnische bijdrage hebt geleverd (of aan gaat leveren). Toch blijkt juist een dergelijk projectbezoek een meerwaarde op te leveren in de ontwikkeling tot een allround geotechnicus. Niet alleen een volgens de geldende normen en richtlijnen ontworpen ‘wished-in-place’ constructie, maar iets wat in verscheidene uitvoeringsstappen vorm wordt gegeven. Stappen waarbinnen risico’s (maar ook kansen) van toepassing zijn; stappen die elk hun eigen mogelijkheden en beperkingen kennen.

Het meenemen van ervaring van ‘buiten’ naar ‘binnen’ levert een scherp en uitvoerbaar ontwerp op waarbij kansen benut worden, risico’s worden beheerst en beperkingen van bepaalde technieken in tijd en ruimte worden onderkend. Het belang van ‘buiten’ is daarnaast vormgegeven in de nieuw ontwikkelde CGF Masterclass Grondgedrag. Waar CGF-1 en CGF-2 theoretische opleidingen zijn, is deze Masterclass praktijkgericht. Het letterlijk met de handen aan (of in?) de grond zitten levert inzicht in het gedrag van diverse grondsoorten onder verschillende condities. In het kader van begrip van grond zonder meer zeer nuttig voor geotechnici, maar zeker ook voor collega’s die betrokken zijn bij bouwen in / op / met behulp van grond. Maar al te

44

GEOTECHNIEK - Januari 2015

René Thijssen

vaak blijkt namelijk dat onvoldoende begrip van en communicatie over geotechnische risico’s tot grote missers buiten leidt met bijbehorende faalkosten. KIVI afdeling Geotechniek faciliteert en stimuleert het bezoek aan projecten in uitvoering in het kader van kennisuitwisseling en opleiding. Maar ook om gebruik te maken van het unieke professionele netwerk van geotechnisch ingenieurs in Nederland (en het buitenland): netwerken en uitwisseling van kennis en gedachten onder het genot van een hapje en drankje. Mijn voorstel voor 2015: maak wat tijd vrij voor ‘buiten’ en trek de wijde geotechnische wereld in!


No profession turns so many ideas into so many realities

Royal Dutch Society of Engineers

Engineers make a world of difference No profession unleashes the spirit of innovation like engineering. From electric cars and faster microchips to medical robots, farming equipment and safer drinking water, engineers use their knowledge to connect science to society and have a direct and positive effect on peopleâ&#x20AC;&#x2122;s everyday lives. The Royal Dutch Society of Engineers (KIVI) is the largest engineering society of the Netherlands. With over 20.000 members and sections for all engineering disciplines we provide an exciting platform for in-depth and cross-sector knowledge sharing and networking. Visit us at www.kivi.nl


19E JAARGANG NUMMER 1 JANUARI 2015 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR GEBRUIKERS VAN GEOKUNSTSTOFFEN

KATERN VAN Paalmatrasonderzoek, boog- en membraanwerking

Levensduur van geokunststoffen


Geokunst wordt mede mogelijk gemaakt door:

De collectieve leden van de NGO zijn:

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

NAUE GmbH & Co. KG Gewerbestr. 2 32339 Espelkamp-Fiestel – Germany Tel. +49 5743 41-0 Tel. +49 5743 41-0 Fax +49 5743 41-240 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 Tel. +32 (0)3 210 91 91 Fax +32 (0)3 210 91 92 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 Tel. +31 (0)546-544 811 Fax +31 (0)546-544 470 Fax +31 (0)546-544 470 geonederland@tencate.com www.tencate.com/geonederland

Advert_Enkadrain_208x134mm_02_NL.pdf

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

1

01-10-13

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

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

09:30

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

Dra inag e ond er plei

n Sted elijk Museum

, Am sterdam

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

42 48

Geokunst 2014 GEOKUNST - Oktober Januari 2015


Van de redactie Beste Geokunst lezer, U heeft de eerste GeoKunst van 2015 in handen. Bent u abonnee, dan is het wellicht nog net niet 2015, want dan is de kans groot dat het net voor de feestdagen op uw deurmat is beland en komt het op de leesstapel voor de feestdagen. Het kerstreces is bij uitstek een tijd voor reflectie en vooruit kijken. Reflectie op de hoogte- en misschien ook wel dieptepunten van het afgelopen jaar. Vooruitkijken naar het nieuwe jaar en je doelen scherpstellen. Terugkijkend op het jaar vanuit een GeoKunst perspectief is niet iets wat ik dagelijks doe. Daar is een aanleiding voor nodig, zoals het schrijven van het voorwoord van de eerste GeoKunst van het nieuwe jaar. In 2014 hebben wij ons best gedaan om u interessante artikelen voor te schotelen vanuit het doel van de NGO: Het bevorderen van een verantwoord gebruik van geokunststoffen. Wij hebben aandacht besteed aan toegepast onderzoek, zoals het praktijkonderzoek van de OCW in België; de ontwikkelingen op het gebied van de paalmatrassen; praktische uitvoering: de EPS ophogingen in de A4; theorie: Membrane action en lateral restraint, de creatieve sessies van de NGO en de Special rondom de 10th International Conference on Geosynthetics (10ICG). Uiteraard zullen niet alle artikelen al onze leden aanspreken, maar ik hoop dat wij erin geslaagd zijn om een mix te produceren, die iedereen iets geboden heeft. Mocht u iets anders verwacht hebben of een bepaald onderwerp onderbelicht vinden: laat ons dat weten via mail@ngo.nl. Wij zijn zeer geïnteresseerd in uw mening.

Nederland heeft laten zien dat ze, ook op geokunststoffen gebied, voorop loopt in het uitdragen van kennis. De IGS deelt prijzen (awards) uit aan leden die een bijzondere bijdrage hebben geleverd. In september heeft Nederland 3 prestigieuze awards in ontvangst genomen: Wim Voskamp, samen met Greenwood en Schröder, voor zijn werk op het gebied van levensduur van geokunststoffen; Suzanne van Eekelen, Adam Bezuijen en Frits van Tol voor hun werk aan paalmatrassen en Tara van der Peet als veelbelovende “Young Professional”. Wat hier erg mooi aan is, is dat de prijzen over de generaties verdeeld zijn. Tara is in 2014 afgestudeerd aan de TU Delft en staat aan het begin van haar carrière. Suzanne, Adam en Frits zijn al een tijdje bezig met hun carrière en Wim is na een indrukwekkende loopbaan bij Colbond, na zijn pensionering, Voskamp Business Consultancy begonnen. Zowel de nieuwe aanwas, de gevestigde professionals als de éminence grise (figuurlijk dan Wim) vielen in de prijzen. Fred Jonker doet in dit nummer verslag over de prijsuitreikingen. Suzanne, Adam en Frits geven een overzicht van het onderzoek aan paalmatrassen en Wim geeft een korte uitleg over zijn onderzoek naar levensduur. Mede namens de redactieraad van GeoKunst, wens ik u een gelukkig en gezond 2015 en natuurlijk veel leesplezier met deze GeoKunst. Shaun O’Hagan Eindredacteur GeoKunst

In deze GeoKunst komen we nog even terug op de zeer geslaagde10th International Conference on Geosynthetics afgelopen september in Berlijn.

Colofon

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

Tekstredactie Eindredactie Redactieraad Productie

C. Sloots S. O’Hagan C. Brok A. Bezuijen M. Duskov ˘ J. van Dijk F. de Meerleer Uitgeverij Educom BV

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

www.ngo.nl

49

GEOKUNST - Januari 2015


ir. W. Voskamp Voskamp Business Consultancy

Levensduur van geokunststoffen

Inleiding Geokunststoffen kunnen gebruikt worden in toepassingen waarbij een minimale levensduur van de constructie een ontwerpeis is. Te denken valt dan aan toepassing als wapening in keermuren of wegconstructies, in dijken en bijvoorbeeld bij afdichting van stortplaatsen. Dit betekent dat het geokunststof ook een minimale levensduur moet hebben. Hoe kan je dit bereiken, hoe kan je de geokunststoffen testen en hoe moet je deze eis in het ontwerp verwerken? Tijdens recente CUR projecten bleek dit een onderwerp waar betrekkelijk weinig in Nederland van bekend was.

Publicatie Een CUR commissie, C 187, startte met de opdracht na te gaan welke kennis hierover internationaal gepubliceerd was. Vervolgens maakte de commissie een leidraad voor het beantwoorden van de vragen. Het resultaat is een boek: “Durability of Geosynthetics” geschreven door internationale experts op dit gebied: Dr. John Greenwood en Dr. Hartmut Schröder. Wim Voskamp heeft de redactie verzorgd en het gedeelte over de praktische toepassing voor het ontwerp geschreven. De publicatie behandelt de verschillende ver-

ouderingsprocessen en afbraakmechanismen, de testen die kunnen worden gebruikt voor het meten van de gevolgen van veroudering op lange termijn en de methoden voor de evaluatie van de testresultaten. Er zijn aparte hoofdstukken per mechanisme, met name wordt er geconcentreerd op het beoordelen van producten voor een gebruiksduur (of ontwerplevensduur) van 100 jaar. De publicatie is bedoeld voor gebruik door civiel ingenieurs met beperkte kennis van chemische technologie of polymeertechnologie en die de levensduur van een geokunststof moeten controleren. Het boek is door een aantal deskundigen in een peer reviewing proces beoordeeld en goedgekeurd.

Figuur 1 - stress-rupture lijn; hiermee kan de maximale belasting bepaald worden t.g.v. kruip

50

GEOKUNST - Januari 2015

Figuur 2 - kruiptest

Bron: ERA ltd.

Het 275 pagina grote rapport CUR 243 “Durability of Geosynthetics” is in eerste druk te downloaden


Samenvatting

Het rapport CUR 243 “Durability of Geosynthetics” geeft een overzicht van de huidige kennis op het gebied van de levensduur van Geokunststoffen. Het beschrijft de degradatie mechanismen die op kunnen treden onder invloed van de gebruiksomstandigheden. Het geeft een overzicht van de testmethoden en beschrijft de manier waarop de resultaten geëvalueerd kunnen worden en de minimale levensduur bepaald kan

worden. Ook wordt beschreven hoe de levensduur, bijvoorbeeld door het toevoegen van bepaalde stoffen aan het polymeer, vergroot kan worden. Het doel is de relevante kennis op het gebied van polymeren toegankelijk te maken voor ontwerpers. Er is naast dit Engelse rapport, ook een Nederlandse bewerking van het toepassingsgedeelte beschikbaar, beide verkrijgbaar via de SBRCUR website.

Bron: Prof. Dr. G. Hsuan and Prof. R. M. Koerner

van de SBRCUR website. De tweede druk met een uitbreiding op het gebied van geomembranen is in voorbereiding en zal eind 2014 als boek verschijnen bij de uitgever Taylor & Francis. De Nederlandse bewerking van het eerste deel van het boek dat een overzicht geeft van de afbraakmechanismen en te volgen ontwerpprocedures met reductiefactoren en default values is apart verkrijgbaar via SBRCUR. Levensduur In dit artikel wordt een globaal overzicht gegeven van hoe de levensduur van geokunststoffen wordt bepaald en hoe het verwerkt kan worden in het ontwerp. Voor meer details wordt verwezen naar het rapport CUR 243 Durability of Geosynthetics. De levensduur van geokunststoffen wordt bepaald door verschillende factoren, o.m.: - Het polymeer waarvan de geokunststof gemaakt is: - Polyester (PET) - Polypropyleen (PP) - Polyethyleen (PE) - Polyamide (PA) - Polyvinylalcohol (PVA)  De polymeren hebben verschillende chemische samenstellingen en reageren daarom verschillend op de omgevingsfactoren. -   Additieven die aan het basis polymeer toegevoegd worden zoals antioxidanten, carbon black (roet), thermische stabilisatoren en / of andere additieven met specifieke eigenschappen. Dit wordt gedaan om de eigenschappen van het polymeer te verbeteren. Het toevoegen van enkele procenten van een speciaal additief kan grote effecten op de levensduur van een geokunststof hebben. - Omgevingsfactoren: Geokunststoffen kunnen op verschillende manieren toegepast worden: in of boven de grond, onder of boven water of op de waterlijn. De invloedsfactoren voor de levensduur zijn dus: - Temperatuur van de grond - Permanent droog of onder water of zo nu en

Figuur 3 - Drie stadia model van Hsuan & Koerner 1998 voor de oxidatie van HDPE geomembranen.

dan nat door regenval of installatie op de waterlijn - Grondsoort en deeltjesgrootte - Installatiemethode - Chemische samenstelling van de grond - Intensiteit van de UV straling

-  Belastingen die uitgeoefend worden op het geokunststof - korte duur, zoals bijvoorbeeld beschadiging tijdens inbouw, trek- of drukbelasting tijdens installatie enz. - lange duur, zoals permanente belastingen resulterend in kruip o.i.v. trek- of drukbelasting. Afbraakmechanismen De belastingen en omgevingsfactoren kunnen leiden tot langzame afbraak van het polymeer. De belangrijkste afbraakmechanismen van geokunststoffen, aangebracht in de grond, zijn: 1. Kruip onder invloed van trekkrachten De mechanische belasting kan een in de tijd doorgaande rek veroorzaken, ook wel kruip genoemd. Na een zekere tijd zal het materiaal breken. Er is een relatie tussen de belasting, de rek en de tijd tot het breekt. Deze relatie is voor elk polymeer anders. In figuur 1 wordt dat weergegeven. Bij een belasting van 70% van de korte-duur sterkte bezwijkt het materiaal in dit

51

GEOKUNST - Januari 2015

voorbeeld binnen 10 – 100 uur. Bij een belasting van 60% van de korte-duur belasting zal het materiaal bezwijken na 1.000 - 10.000 uur. Door te extrapoleren kan men de lange-duur sterkte bepalen voor 1.000.000 uur of 114 jaar. De maximum extrapolatiestap is aan regels gebonden. De punten in de grafiek in figuur 1 kunnen bepaald worden door lange-duur testen uit te voeren, waarbij het geokunststof met een bepaalde belasting belast wordt en waarbij de verandering in rek en het tijdstip van bezwijken bepaald worden. De testopstelling is in figuur 2 weergegeven. 2. Langzame chemische afbraak als gevolg van reacties van het polymeer met zuurstof, water of in de grond opgeloste stoffen. De belangrijkste zijn: 2.1. Oxidatie Aan polypropyleen en polyethyleen worden speciale chemische stoffen toegevoegd, zogenaamde antioxidanten, die oxidatie tegengaan. Op lange termijn worden deze antioxidanten verbruikt, lossen op of worden ineffectief, waardoor het oxidatieproces begint. De afbraak van gestabiliseerde polyolefinen (PP en PE) kan in drie stadia verdeeld worden: - De tijd waarin het antioxidant verbruikt wordt - De tijd waarin het oxidatieproces opstart


- De tijd waarin de oxidatie plaatsvindt totdat een reductie van 50% van de mechanische eigenschappen bereikt is.

Bron: Prof. Dr. J. Müller-Rochholz

De oventest en/of de autoclaaftest (figuur 4) kunnen gebruikt worden om langere levensduren van polyolefinen te bepalen. Het eerste

Figuur 5 - PET-strip (8 mm x 0,8 mm) voor (onder) en na (boven) 4 jaar onderdompeling in een verzadigde kalk oplossing bij 50oC

Bron: Dr. M. Boehning, BAM 6.6.

Figuur 4 - links een schematische weergave van een autoclaaf gebruikt voor de bepaling van het effect van oxidatie, rechts autoclaaf testapparaten en tweede stadium (figuur 3) kunnen bepaald worden op basis van de reductie van de stabilisatorhoeveelheid , wat door middel van chemische analyse, OIT(Oxidatie Inductie Tijd) of HPOIT (Hoge Druk Oxidatie Inductie Tijd) bepaald wordt. De Oxidatie Inductie Tijd (OIT) blijft in het eerste stadium (A) ongewijzigd. In het tweede stadium (B) neemt de OIT waarde progressief af, de mechanische eigenschappen blijven ongewijzigd. In het derde stadium (C) nemen de mechanische eigenschappen, zoals sterkte af. De testen kunnen bij verschillende temperaturen uitgevoerd worden en met behulp van een Arrhenius analyse kan een extrapolatie van de tijd gemaakt worden voor de tijdstap naar een lagere temperatuur.

komen met water, dit is een heel langzaam proces dat afhankelijk is van de temperatuur. Bij polyamide kan zowel oxidatie als hydrolyse optreden. Als het polyester product een hoog moleculair gewicht heeft > 25.000 en een laag Carboxyl eindgroepengehalte, CEG < 30 meq/g, zal er nagenoeg geen degradatie plaatsvinden. Het polyester materiaal dat als wapening gebruikt wordt in grondconstructies voldoet over het algemeen aan deze eis. Daarom is de sterkteafname als gevolg van hydrolyse beperkt. De degradatie in natte omgeving vindt plaats in het gehele PET product. In een agressieve omgeving met een zeer hoge pH waarde vindt de aantasting hoofdzakelijk plaats aan de oppervlakte.

Het oxidatie afbraakmechanisme wordt in het rapport in detail besproken, samen met de verschillende testmethoden en de methode van evaluatie van de testresultaten en de bepaling van de verwachte levensduur

2.3. Chemische bestendigheid van geokunststoffen die uit meer dan één polymeer gemaakt zijn Sommige wapeningsmaterialen bestaan uit garenbundels die omgeven zijn met een huid van een ander polymeer of strips gemaakt uit 2 verschillende polymeren. Het kernmateriaal fungeert dan als wapeningsmateriaal en de huid heeft als functie het last dragende deel te be-

2.2. Hydrolyse Hydrolyse ontstaat bij polyesters die in contact

52

GEOKUNST - Januari 2015


LEVENSDUUR VAN GEOKUNSTSTOFFEN

Figuur 6 - Horizontale toepassing van een drainmat

Figuur 9 - Schematische weergave van een draintester

Figuur 7 - Verticale toepassing van een drainage materiaal, bijvoorbeeld achter een keerwand

schermen tegen installatieschade of chemische aantasting. In dit geval worden de bestendigheidsproeven (kruip, chemische bestendigheid en mechanische beschadiging) op het gehele product uitgevoerd, waarbij tevens nagegaan wordt of de huid voldoende bestendig is tegen oxidatie en voldoende hecht aan de kern. Hierdoor hoeven er, behalve de later beschreven reductiefactoren, geen extra reductiefactoren toegepast te worden. 3. Kruip door samendrukking Drainagematten kunnen samengedrukt worden. Dit leidt tot een vermindering van het afvoervermogen.

Figuur 8 - Lange-duur testen van een drainage mat

Bron: Bonar Geosynthetics.

De drainagemat bestaat uit 2 vliezen met een open structuur ertussen als afstandshouder. De vliezen kunnen gedeeltelijk in de kern gedrukt worden of de kern kan in de loop der tijd samengedrukt worden. In beide gevallen zal dit leiden tot vermindering van het afvoervermogen. Dit lange-duur effect kan bepaald worden door lange-duur testen uit te voeren en extrapolatie van de resultaten (Figuur 8). Ook kan getest worden bij verschillende temperaturen om een versnelling van het tijdseffect te krijgen. Een voorbeeld van het resultaat van de testen wordt weergegeven in figuur 10. 4. Chemische veranderingen in bentoniet Bentonietmatten kunnen beschadigen of verouderen als gevolg van schuifkrachten en chemische veranderingen in de klei of bentoniet vulling. Ook kunnen de geotextiel elementen in de bentonietmat zelf afbreken.

53

GEOKUNST - Januari 2015

5. Biologische aantasting Sommige geokunststoffen kunnen aangetast worden door knaagdieren, wortels van planten of micro-organismen. 6. Schade tijdens de installatie van de geokunststof. Voor het bepalen van het verlies van bijvoorbeeld sterkte van de geokunststof tijdens de inbouw wordt meestal gebruik gemaakt van performance testen met het te gebruiken aanvulmateriaal. Later wordt de geokunststof weer uitgebouwd en het verlies aan sterkte vastgesteld. Dit wordt in het ontwerp meegenomen als een extra reductiefactor. In de publicatie worden deze voorspelbare vormen van afbraak, besproken. De snelheid waarmee afbraak kan optreden wordt aangegeven en ook worden de versnelde testen besproken die gebruikt worden om een voorspelling te doen over de levensduur. Ontwerpfilosofie De ontwerpeis is: De verwachte lange-duur waarde van een eigenschap van een geokunststof moet groter zijn dan vereiste lange-duur ontwerpwaarde voor de eigenschap (volgend uit het ontwerp) Om er zeker van te zijn dat gedurende de hele levensduur de vereiste ontwerpwaardes van bepaalde eigenschappen geleverd kunnen worden, moeten de waardes van die eigenschappen


aan het einde van de levensduur groter dan of gelijk zijn aan de ontwerpwaardes. Met andere woorden, aan het einde van de ontwerplevensduur van de constructie moet de geokunststof

nog voldoen aan alle ontwerpeisen. In figuur 11 wordt dit aangegeven met de blauwe lijn die boven de vereiste ontwerpwaarde ligt bij tontwerp, de ontwerplevensduur.

Figuur 10 - Kruip door samendrukking van een drainagemat onder 4 verschillende belastingen. Deze kruip leidt tot vermindering van de dikte van de mat en daarmee tot verlaging van het afvoervermogen in de tijd.

De waarde van een eigenschap kan gedurende de levensduur van een geokunststof veranderen. Bijvoorbeeld de sterkte kan afnemen door chemische processen of door kruip van het polymeer. Dit is in figuur 11 aangegeven met de blauwe lijn. De totale afname van de waarde van de eigenschap wordt in het ontwerp verdisconteerd door middel van een reductiefactor op de korte-duur (index)waarde van de eigenschap. In de figuur wordt de korte-duurwaarde of indexwaarde op tijdstip t = 0 aangegeven met 100%. Reductiefactoren De afname van de waarde van de eigenschappen gedurende de gebruiksduur wordt in het ontwerpproces verdisconteerd door toepassing van reductiefactoren voor elk afbraakmechanisme. De lange-duur waarde, dat is dus de minimum ontwerpwaarde van een eigenschap gedurende de gebruiksduur, wordt bepaald door de korteduur waarde, die bepaald wordt met de indextesten te delen door een reductiefactor. lange-duur waarde = index (korte-duur) waarde / totale reductiefactor Een reductiefactor dekt dus de verwachte verandering van een eigenschap gedurende de ontwerplevensduur en in de gebruiksomstandigheden. De totale reductiefactor wordt bepaald door de verschillende reductiefactoren die op die eigenschap van toepassing zijn met elkaar te vermenigvuldigen. Reductiefactoren zijn altijd gekoppeld aan de

Figuur 11 - Waardes van eigenschappen gedurende de vereiste levensduur. Toepassing van reductiefactoren op de indexwaarde om de lange-duur eigenschap te bepalen voor het geval dat de verwachte levensduur van het materiaal langer is dan de vereiste levensduur

54

GEOKUNST - Januari 2015


LEVENSDUUR VAN GEOKUNSTSTOFFEN

omstandigheden waaronder het geokunststof ingezet wordt, zoals levensduur, omgevingstemperatuur, zuurgraad, etc. Er kunnen verschillende reductiefactoren gebruikt worden in de berekening van de langeduur sterkte: RFCH : reductiefactor chemische effecten (oxidatie of hydrolyse) RFWE : reductiefactor voor UV en weersinvloeden RFCR : reductiefactor voor kruip RFID : reductiefactor voor installatie schade Andere reductiefactoren die specifiek bij drainage- of filtertoepassingen gebruikt worden zijn: RFCH Reductiefactor voor chemische afbraak RFPC Reductiefactor voor dichtslaan door gronddeeltjes RFCR Reductiefactor voor tijdsafhankelijke samendrukking van de kern (samendrukkingskruip) RFIN Reductiefactor voor tijdsafhankelijke indringing van gronddeeltjes RFCC Reductiefactor voor dichtslaan als gevolg van chemische processen RFBC Reductiefactor voor dichtslaan als gevolg van biologische processen Oxidatie en UV / weersinvloeden worden uitgedrukt in een maximaal te verwachten levensduur respectievelijk in een maximale tijd van blootstelling aan zonlicht. Het rapport geeft ook veilige waardes voor de reductiefactoren (default values). Deze veilige waardes zijn bepaald op basis van evaluatie van gegevens van zeer veel producten en kunnen gebruikt worden indien geen verdere gegevens voorhanden zijn. Het zal duidelijk zijn dat toepassing van deze waardes leidt tot grotere veiligheden en daarmee hogere kosten, daarom wordt geadviseerd zoveel mogelijk uit te gaan van de gemeten testwaardes van het beoogde product. Meestal zal een leverancier deze waarden kunnen leveren bij zijn product.

Voorbeeld van de bepaling van reductiefactoren. Reductiefactoren voor wapeningstoepassingen Tabel 1.5 - Reductiefactoren volgens ISO/TR 20432 ISO TR 20432

Nederland, Duitsland

Engeland, BS8006

Degradatiemechanisme

ƒm111

Variatie in initiële sterkte

ƒm112

Alleen voor metaal wapening

RFCR

A1

ƒm121

Kruip

RFID

A2

ƒm211 (korte duur) ƒm212 (lange duur)

Installatie schade

A3 RFWE RFCH (USA: RFD)

A4

Verbindingen UV en weersinvloeden

ƒm22

Chemische degradatie Speciale condities, bijv. Dynamische belasting

A5 YM

ƒs

ƒm122 (alleen voor extrapolatie van kruip)

In het specifieke geval van wapening kan een

De reductiefactoren zijn groter dan 1,0 of, in-

verlies aan sterkte ontstaan gedurende de le-

dien geen afbraak verwacht wordt, gelijk aan

vensduur van de constructie. Sterkte (of eigen-

1,0. Daarnaast wordt ook nog gerekend met

lijk sterkte bij lage rek: de modulus) is de kri-

een factor fs die het effect van onnauwkeu-

tische eigenschap van een wapeningselement.

righeden afdekt. Al deze factoren worden met

Zonder sterkte van het wapeningselement

elkaar vermenigvuldigd om zo een factor te

zou de grondconstructie bezwijken. De sterk-

vormen waardoor de initiële sterkte gedeeld

te vermindert in de tijd als gevolg van de in-

wordt zodat de lange-duur sterkte berekend

werking van verschillende mechanismen. Om

kan worden.

dit te compenseren wordt de initiële (breuk) sterkte van het geokunststof verlaagd door

Volgens ISO/TR 20432 wordt de karakteris-

toepassing van een aantal reductiefactoren die

tieke sterkte van een geokunststof geredu-

afhankelijk zijn van de spanningstoestand van

ceerd door de volgende 4 reductiefactoren en

het geokunststof en de omstandigheden waar-

1 veiligheidsfactor. De Duitse, Nederlandse en

onder het ingebouwd is. Deze factoren kunnen

Engelse equivalenten zijn in de bovenstaande

tijdsafhankelijk zijn.

tabel ook weergegeven.

ISO/TR 20432 definieert hen als:

Sterkte is niet hetzelfde als stijfheid. In veel

RFCH

wapeningstoepassingen wordt de vervorming

: reductiefactor voor de omgeving, inclusief chemische en biologische

van de constructie in gebruikstoestand gelimi-

afbraak effecten

teerd. Dit leidt tot een maximale rek tijdens de

RFWE : reductiefactor voor UV en

gebruiksduur van het geokunststof. In dit ge-

weersinvloeden

val moet naast de berekening van de sterkte

RFCR : reductiefactor voor bezwijken door kruip RFID : reductiefactor voor installatie schade

55

GEOKUNST - Januari 2015

met reductiefactoren ook een berekening van de maximale rek gemaakt worden. De maximaal toelaatbare lange-duur sterkte kan door de maximale vervormingseis beperkt worden.


Handboek Geokunststoffen Mixed- In-PlaceTexionDesign handige tool voor Soilmix nieuwe oplossingen

ni ve r uitg

Voor gedegen

BAUER Funderingstechniek voert uit: eu Mixed-In-Place soilmix av w d e e! Groutanker met strengen GEWI -anker (paal) ontwerpen met geokunststoffen Groot diameter Flinterdunne geomembranen. Onwrikbare boorpaal geogrids. Schanskorven die oevers beschermen. Biologisch afbreekbare matten tegen bodemerosie. Geotextielen Cement -bentoniet dichtwand met vezels die sterkerDiepwand zijn dan staal. Het zijn maar een paar voorbeelden van de vele geokunststoffen die gebruikt worden in de weg- en waterbouw, bij de Jet grouten aanleg van spoorwegen, vliegvelden en afvalstortplaatsen, en tal van andere toepassingen.

Vooraanstaand en betrouwbaar

met wegwijzer voor standaardbestekken duidelijke schetsen die de werking illustreren

Dit handboek geokunststoffen is niet alleen een mooi geïllustreerd overzicht van wat de technologie van de geokunststoffen u vandaag te bieden heeft, zodat u de beste aanpak voor uw project kunt kiezen. Het is vooral een praktisch hulpmiddel, met foto’s, definities, eigenschappen, productiemethoden, ontwerpregels, schetsen, en de essentie van de berekeningsmethoden die u nodig zult hebben. Het is een mix van innovatie www.bauernl.nl en traditie. Alles conform de ISO 10318-nomenclatuur. Hou dit boek dus in de buurt. Hebt u meer informatie nodig? Hebt u een oplossing gevonden die past bij uw project en bent u op zoek naar deskundig advies, een haalbaarheidsstudie, een voorontwerp of een kostenraming? Het TEXION-team kan u helpen. Vanuit onze jarenlange ervaring en brede productkennis denken we ook met u mee over efficiëntie, rentabiliteit en kwaliteit, en dragen zo actief bij tot het succes van uw project.

snelle selectie van eisen te stellen aan geokunststof Handboek Geokunststoffen

Vraag nu uw exemplaar aan op www.texion.be!

unieke rekenmodules voor Methode Sellmeijer LatRes & MemAct

Texion Geokunststoffen nv Admiraal de Boisotstraat 13 • 2000 Antwerpen Tel. +32 (0)3 210 91 91 • Fax +32 (0)3 210 91 92 info@texion.be • www.texion.be

Texion Geokunststoffen nv - Admiraal de Boisotstraat 13 - 2000 Antwerpen - België - Tel. + 32 (0)3 210 91 91 - Fax +32 (0)3 210 91 92 - www.texion.be


10th ICG Berlijn 10th ICG Berlijn. IGS Awards en Young Professional Award voor Nederlandse onderzoekers.

ing. Fred Jonker SBRCURnet

Wim Voskamp, John Greenwood en Hartmut Schröder kregen de IGS Award voor hun boek: “Durability of Geosynthetics” dat is ontwikkeld in CUR-verband en bij SBRCURnet wordt uitgegeven (als ‘hard copy’ beschikbaar vanaf januari 2015). Suzanne van Eekelen, Adam Bezuijen en Frits van Tol kregen de IGS Award voor hun werk aan paalmatrassen. In deze GeoKunst vindt u een inhoudelijke beschrijving van de auteurs van deze buitengewone bijdragen.

Foto 1 - v.l.n.r. prof. Fazli Erol Guler, John Greenwood, Harmut Schröder, Wim Voskamp, Prof Fumio Tatsuoka, (voorzitter van het Awards Committee). Van 21 tot 25 september werd het 10de Internationale Congres over Geosynthetica (ICG) gehouden in Berlijn. Dit congres werd samen georganiseerd met de Duitse “Baugrundtagung”. Op de Baugrundtagung komen normaal 1200 mensen en op de ICG nog eens 1000 mensen. Dat zorgde er al met al voor dat de congreszalen goed gevuld waren. De Nederlandse inbreng bestond uit het bemensen van enkele stands voor verschillende fabrikanten en enkele lezingen. Suzanne van Eekelen van Deltares gaf daarnaast nog een cursus over

paalmatrassen met Lars Vollmert van Naue. In totaal stonden er 16 Nederlanders op de ‘List of Participants’. Opmerkelijk was dat bij de ICG de Nederlandse delegatie maar liefst 3 prijzen kreeg toebedeeld. Twee maal de IGS Award, die door de Internationale Geosynthetics Society wordt omschreven als: “De meest prestigieuze prijs die door de IGS wordt toegekend”. De prijs wordt eens in de 4 jaar gegeven aan personen of organisaties die een buitengewone bijdrage hebben geleverd aan de ontwikkeling van en het gebruik van geosynthetica.

Foto 2 - prof. Fumio Tatsuoka reikt het award uit aan Adam Bezuijen, rechts Suzanne van Eekelen.

57

GEOKUNST - Januari 2015

Dit zijn mooie prijzen, maar deze waren geen verrassing. Al enkele weken van te voren waren de winnaars van de IGS Awards bekend gemaakt. Wel een verrassing was de “Young Professional Award” voor Tara van der Peet. Tara was één van de tien genomineerde “young professionals”, uit ruim 40 inzendingen, die haar werk mocht presenteren op de IGS conferentie. Haar afstudeerwerk aan de TU-Delft, een 3-dimensionale numerieke simulatie met Plaxis van een paalmatras, die ondersteuning geeft voor het “Concentric Arches” model dat door Suzanne van Eekelen is ontwikkeld en haar enthousiaste presentatie daarover, vielen bij de jury zo in de smaak, dat zij de uiteindelijke winnaar werd van de “Young Professional Award”. Kwalitatief was de Nederlandse inbreng van een hoog niveau. Nederland heeft laten zien dat we op het gebied van toegepast onderzoek nog steeds voorop lopen.

Foto 3 - Tara van der Peet


Paalmatrasonderzoek, boog- en membraanwerking

ir. S. van Eekelen Deltares / TU Delft

prof. dr. ir. A. Bezuijen Universiteit Gent / Deltares

prof. ir. F. van Tol TU Delft / Deltares

Inleiding Ongeveer 50 paalmatrassen hebben we al in Nederland. De eerste is nu bijna 15 jaar oud. In het begin was het nog volkomen onduidelijk hoe je de geokunststof wapening van de paalmatras het beste kunt ontwerpen. Er waren wel verschillende ontwerpmodellen beschikbaar, maar die gaven heel verschillende antwoorden. De benodigde sterkte van de geokunststof wapening volgens die verschillende ontwerpmodellen kon zomaar een factor 10 of meer verschillen! Een paar jaar geleden heeft de CUR-commissie “paalmatrassen” de beschikbare ontwerpmodellen met Plaxis berekeningen en metingen in een tweetal veldprojecten vergeleken en ervoor gekozen om de Duitse ontwerprichtlijn EBGEO (2010) over te nemen. Na wat aanpassingen en uitbreidingen voor de Nederlandse situatie kwam de commissie tot de huidige ontwerprichtlijn voor paalmatrassen (CUR226, 2010). Inmiddels is Deltares in samenwerking met diverse partijen verder gegaan met het ontwikkelen van een ontwerpmodel dat de werkelijkheid beter beschrijft. Een serie specialistische laboratoriumproeven, veldmetingen en numerieke analyses gaven de benodigde gegevens. Suzanne van Eekelen zal hier in 2015 op promoveren. Samen met haar dagelijkse begeleider en promotor Adam Bezuijen en promotor Frits van Tol beschreef zij het werk in een vijftal journal papers (Van Eekelen et al., 2011, 2012a,b, 2013 en 2014). Dit artikel geeft een samenvatting van de resultaten van dit onderzoek. Het artikel beperkt zich tot het bepalen van de benodigde sterkte van de geokunststof om het eigen gewicht van de aardebaan en het verkeer te kunnen opvangen.

Figuur 1 - Het berekenen van de rek in de geokunststof gaat in twee stappen: rekenstap 1 (boogwerking): verdeelt de belasting in deel A en de “rest”-belasting en stap 2 berekent de rek van de geokunststof. Ontwerp geokunststof wapening in twee stappen Een paalmatras bestaat uit een veld van palen met daarop paaldeksels met daarop een gewapende aardebaan, zie Figuur 1. De wapening bestaat uit een geokunststof, die onderin de aardebaan ligt. In de aardebaan treedt boogwerking op. Dat is het verschijnsel dat belasting de neiging heeft naar stijvere elementen toe te trekken, in dit geval de palen. Door de boogwerking wordt de geokunststof en de ondergrond daaronder relatief niet zo zwaar belast. In sommige landen worden ook wel paalmatrassen zonder geokunststof toegepast. Dit gebeurt bijvoorbeeld soms in Frankrijk, waar de ondergrond wat beter is. De belastingsverdeling vlak

58

GEOKUNST - Januari 2015

boven de palen is dan heel anders, zoals te zien is in Figuur 2. Zonder geokunststof is de belasting tussen de palen min of meer uniform verdeeld (figuur 2a). Met geokunststof rust veel meer belasting op de wapeningsstroken tussen de palen (figuur 2b) en is de boogwerking efficienter. Meer belasting gaat dus rechtstreeks naar de palen (A is groter, zoals getoond in figuur 2). Als er bovendien (bijna) geen ondergrondondersteuning is, is de belastingverdeling op die strips bovendien min of meer ‘inverse-driehoekig’. Dit wordt verderop in detail besproken. Om de benodigde sterkte te bepalen berekenen we de rek van de geokunststof. Samen met de stijfheid van de geokunststof weten we dan de


Samenvating

Hoe ontwerp je de geokunststof in een paalmatras? Daar hebben we in Nederland veel onderzoek naar gedaan de afgelopen jaren. Dit artikel geeft een samenvatting van de belangrijkste conclusies en het bijbeho-

rende ontwerpmodel dat is ontwikkeld. Dit onderzoek werd in september bekroond met een IGS award en het ontwerpmodel wordt opgenomen in de nieuwe CUR226 ontwerprichtlijk, dat in 2015 zal worden gepubliceerd.

Rekenstap 1: de boogwerking De huidige CUR226 (2010) richtlijn gebruikt het model van Zaeske (2001, zie Figuur 3). De belasting wordt zoals aangegeven in de richting van de 3D schalen afgedragen richting palen. In het punt midden onder de schalen, dat is aangegeven in de figuur, wordt de verticale druk uitgerekend. Vervolgens wordt ervan uitgegaan dat de druk op de geokunststof overal even groot is. De belastingsverdeling is dan zoals aangegeven in Figuur 2a. Dat lijkt dus niet op de belastingsverdeling zoals geobserveerd in diverse metingen en numerieke berekeningen, zoals aangegeven in Figuur 2b.

Figuur 2 - Geschematiseerde belastingsverdeling (a) net boven de paaldeksels in een paalmatras zonder geokunststof en (b) net boven de geokunststof in een paalmatras met geokunststof wapening.

Figuur 3 - Boogwerkingsmodel van Zaeske (2001) dat in CUR 226 (2010) is opgenomen. trekkracht in de geokunststof waarmee de benodigde treksterkte is bepaald. De rek in de geokunststof wordt in 2 stappen berekend, zie Figuur 1. In rekenstap 1 wordt de belasting verdeeld in twee delen. Een deel gaat direct naar de palen (A in Figuur 1) en het andere deel is de “rest”-belasting. A is relatief groot door de boogwerking.

In rekenstap 2 wordt alleen de wapeningsstrip tussen twee naast elkaar gelegen palen beschouwd. Deze strip wordt belast met de “rest”belasting en eventueel ook ondersteund door de ondergrond tussen de palen. Als de verdeling van de “rest”-belasting op de strip bekend is kunnen we de rek in de geokunststof berekenen.

59

GEOKUNST - Januari 2015

Van Eekelen et al. (2013) presenteren een nieuw boogwerkingsmodel dat wel de belastingsverdeling geeft van Figuur 2b. Dit model heet het Concentric Arches (CA) model, zie Figuur 4. De belasting wordt eerst (Figuur 4a) langs de 3D bollen afgedragen richting ondergrond of richting de 2D bogen van Figuur 4b. Vervolgens wordt de belasting langs de 2D bogen verder afgedragen richting ondergrond of palen. Van der Peet en Van Eekelen (2014) laten zien dat de resultaten van het nieuwe CA model beter overeenkomen met 3D Plaxis berekeningen dan die van het Zaeske model. Met dit artikel won Tara van der Peet de award voor ‘the best paper of a young professional’ van het 10e IGS congres. Rekenstap 2 Voor het berekenen van de rek van de geokunststof wordt de “rest”-belasting van stap 1 geconcentreerd op de strips tussen de palen. Het is van belang hoe deze “rest”-belasting op de wapeningsstrip is verdeeld. Figuur 5 laat drie opties zien. De eerste, de driehoekige verdeling wordt momenteel gebruikt in CUR226 (2010). Dit wordt gecombineerd met ondersteuning vanuit het deel van de ondergrond dat onder de wapeningsstrip ligt. Metingen en numerieke berekeningen laten echter zien dat als de ondergrond geen noemenswaardige ondersteuning geeft, de belastingsverdeling de inverse-driehoekige verdeling van Figuur 5c benadert. Als de ondergrond wel een behoorlijke ondersteuning geeft, dan vinden we meer de uniforme verdeling van Figuur 5b. De aangepaste CUR 226 (2015) gebruikt de uniforme verdeling voor de situatie met ondergrond


zijn de rekken gemeten van de geokunststof. Tabel 1 specificeert deze elf cases, die uitgebreid worden beschreven in Van Eekelen et al. (2014). Vergelijken berekeningen en metingen Figuur 6 vergelijkt de gemeten en berekende rekken van de geokunststof voor deze elf cases. Er is gerekend met twee rekenmodellen. Figuur 6a laat de resultaten zien voor het model dat is opgenomen in de huidige CUR226 (2010) en de Duitse EBGEO. Dit is een combinatie van het stap 1-model van Zaeske (Figuur 3) en de driehoekige belastingsverdeling van Figuur 5a. Figuur 6b laat de resultaten zien van het nieuwe model, dat worden opgenomen in de aangepaste CUR226 (2015). Dit is een combinatie van het Concentric Arches model (zie figuur 4) en de uniforme en inverse-driehoekige belastingsverdelingen (Figuur 5b en Figuur 5c). De gestreepte lijnen in Figuur 6 geven aan waar de punten liggen als de gemeten en berekende waarden precies overeenkomen. De ononderbroken lijnen geven de trendlijnen door de data. De figuur laat zien dat berekeningen met het oude model de gemeten rek gemiddeld met 146% overschatten. Het nieuwe model overschat de metingen met slechts 6%. Het nieuwe rekenmodel vertoont dus een veel betere overeenkomst met de metingen dan het oude model. In een ontwerprichtlijn hoort een rekenmodel thuis dat de werkelijkheid zo goed mogelijk beschrijft. Daarom wordt het nieuwe rekenmodel opgenomen in de nieuwe CUR226 (2015). Aanvullend wordt een set van veiligheidsfactoren bepaald die garandeert dat de betrouwbaarheid wordt gehaald die de Eurocode eist.

(a)

(b)

Figuur 4 - Boogwerkingsmodel van Van Eekelen et al. (2013) ofwel het “Concentric Arches Model”; de belasting gaat (a) via de 3D bollen deels naar de geokunststof en deels naar (b) de 2D bogen, die de belasting verder afvoeren naar de geokunststof en de palen. en de inverse-driehoekige verdeling voor de situatie zonder blijvende ondersteuning van de ondergrond. In het nieuwe model is er dan bovendien voor gekozen om de gehele ondergrond onder de geokunststof mee te nemen, en niet alleen de ondergrond onder de wapeningsstrips,

zoals in de huidige CUR richtlijn. Lodder heeft dit voor zijn TUD-afstuderen uitgewerkt (Lodder et al., 2012). Elf cases In acht veldprojecten en drie experimentenseries

60

GEOKUNST - Januari 2015

Met dank aan… De PhD van Suzanne van Eekelen wordt gefinancierd door Deltares, Huesker, Naue en TenCate. De proevenserie in het Deltares laboratorium is gefinancierd door Deltares, Delft Cluster, Huesker, Naue, TenCate en Tensar. De vruchtbare discussies met deze leveranciers en de andere CUR226-werkgroepleden waren van grote waarde. De genoemde Nederlandse veldproeven werden naast de genoemde partijen ook gefinancierd door de Bataafse Alliantie, CFE, CRUX Engineering, GeoImpuls, KWS Infra, Mobilis, Movares, ProRail, Provincie Utrecht, Rijkswaterstaat en Voorbij Funderingstechniek. Bronnen - Almeida, M.S.S., Ehrlich, M., Spotti, A.P., Marques, M.E.S., 2007. Embankment supported on piles with biaxial geogrids. Geotech. Eng., 160(4), 185-192.


PAALMATRASONDERZOEK, BOOG- EN MEMBRAANWERKING

(a)

(b)

(c)

Figuur 5 - Rekenstap 2 (a) oude ontwerpmodel met driehoekige belastingsverdeling voor de situatie met of zonder ondergrond ondersteuning (b) nieuwe ontwerpmodel met uniforme belastingsverdeling voor de situatie met ondergrond-ondersteuning en (c) nieuwe ontwerpmodel met inverse-driehoekige belastingsverdeling voor de situatie zonder ondergrond-ondersteuning. De aangepaste CUR226 (2015) maakt gebruik van (b) en (c).

10%

(EBGEO/ CUR226-2010)

9%

7%

7%

6%

6% berekende rek geokunststof (%)

berekende rek geokunststof (%)

8%

5% 4% 3% 2% 1% 0%

0%

1% 2% 3% 4% gemeten rek geokunststof (%)

CUR226-2015

5% 4% 3% 2% 1% 0%

0%

1% 2% 3% 4% gemeten rek geokunststof (%)

(a)

(b)

van Eekelen et al 2012a test N1

van Eekelen et al 2012a test N2

van Eekelen et al 2012a test N3

Zaeske 2001 test 5

Zaeske 2001 test 7

Zaeske 2001 test 8

Zaeske 2001 test 6

Van Duijnen et al 2010 Houten

Van Eekelen 2012c Woerden

Huang et al 2009 Finland

Oh and Shin 2007 Korea

Haring et al 2008 N210

Weihrauch 2013 Hamburg

Vollmert et al 2007 Bremerh.

Almeida 2007 Rio de Janeiro

Briancon and Simon 2012

meting = berekening

trendline

Figuur 6 - Vergelijking metingen met berekeningen met: (a) de oude CUR226 (2010) met het boogwerkingsmodel van Zaeske (Figuur 3) en de driehoekige belastingsverdeling (Figuur 5a) en ondergrondondersteuning alleen onder de wapeningsstrips en (b) de nieuwe CUR226 (2015) met het Concentric Arches model van Van Eekelen et al. (2013) en de uniforme of invers-driehoekige belastingsverdeling (Figuur 5b en Figuur 5c) en ondergrondondersteuning overal onder de geokunststof tussen de palen.. Berekeningen met verwachtingswaarden en zonder partiële veiligheidsfactoren.

61

GEOKUNST - Januari 2015

- ASIRI, 2012. Recommandations pour la conception, le dimensionnement, l’exécution et le contrôle de l’amélioration des sols de fondation par inclusions rigides, ISBN: 978-2-85978462-1. -  BS8006-1: 2010. Code of practice for strengthened/reinforced soils and other fills. British Standards Institution, ISBN 978-0-580-53842-1. - Briançon, L., Simon, B., 2012. Performance of Pile-Supported Embankment over Soft Soil: Full-Scale Experiment, J. Geotechn. Geoenviron. Eng. 2012.138:551-561. - CUR 226, 2010. Ontwerprichtlijn paalmatrassystemen (Design Guideline Piled Embankments), ISBN 978-90-376-0518-1. - CUR 226, 2015. Ontwerprichtlijn paalmatrassystemen (Design Guideline Piled Embankments), hernieuwde uitgave, wordt gepubliceerd in 2015. - EBGEO, 2010 (in German). Empfehlungen für den Entwurf und die Berechnung von Erdkörpern mit Bewehrungen aus Geokunststoffen e EBGEO, vol. 2. German Geotechnical Society, Auflage, ISBN 978-3-433-02950-3. - Haring, W., Profittlich, M., Hangen, H., 2008. Reconstruction of the national road N210 Bergambacht to Krimpen a.d. IJssel, NL: design approach, construction experiences and measurement results. In: Proceedings 4th European Geosynthetics Conference, September 2008, Edinburgh, UK. - Hewlett, W.J., Randolph, M.F., 1988. Analysis of piled embankments. Ground Engineering, April 1988, Volume 22, Nummer 3, 12-18. - Huang, J., Han, j., Oztoprak, S., 2009. Coupled Mechanical and Hydraulic Modeling of Geosynthetic-Reinforced Column-Supported Embankments. J. Geotech. Geoenviron. Eng. 2009.135:1011-1021. -  Lodder, H.J., van Eekelen, S.J.M., Bezuijen, A., 2012. The influence of subsoil reaction in a basal reinforced piled embankment. In: proceedings of Eurogeo5, Valencia. Volume 5. - Oh, Y.I., Shin, E.C., 2007. Reinforced and arching effect of geogrid-reinforced and pile-supported embankment on marine soft ground. Marine Georesources and Geotechnology, 25, 97-118. - Van der Peet, T.C., Van Eekelen, S.J.M., 2014. 3D numerical analysis of basal reinforced piled embankments. To be published in: Proceedings of the 10th International Conference on Geosynthetics (10 ICG) in Berlijn. - Van Duijnen, P.G., Van Eekelen, S.J.M., Van der Stoel, A.E.C., 2010. Monitoring of a Railway Piled Embankment. In: Proceedings of 9 ICG, Brazilië, 1461-1464. - Van Eekelen, S.J.M., Bezuijen, A., Alexiew, D.,


Tabel 1 - Elf cases waarin de rekken van de geokunststof zijn gemeten. Van Eekelen et al., (2015) beschrijven de cases uitgebreid. hoh afstand palen x

hoh afstand palen y

Diameter paaldeksel

Dikte aardebaan

Volume gewicht

wrijvingshoek

Beddingsconstante

Stijfheid geokunststof x

Stijfheid geokunststof y

verkeer

sx

sy

d

H

γ

ϕ

k

Jx

Jy

p

m

m

kN/m3

deg

kN/m3

kN/m

kN/m

kPa

m

m

1

Rio de Janeiro, (Almeida et al. 2008)

2.50

0.90

2.50

18.0

68

0

1615

0

2

Woerden (Van Eekelen et al. 2012b)

2.25

0.85

1.79

18.3

51

0

4936

0

3

Houten (Van Duijnen et al 2010)

0.40

2.60

18.3

51

480

4

Frankrijk 3R (Briancon & Simon 2012) Frankrijk 4R

2.00

0.38

5.00

20.0

54

356

5

Finland, Huang et al (2009)

1.40

0.80

1.80

20.0

42

20

1700

6

Krimpenerwaard (Haring et al 2008)

2.35

2.28

0.85

1.35

19.0

51

250

5178

7

Hamburg 1 (Weihrauch et al 2010) Hamburg 2

2.50

2.30

0.58

2.50 3.10

19.0

35

1765 1200

7480 6050

18 20

8

Bremerhaven (Vollmert et al 2008)

1.77

0.60

5.00

19.0

35

1333

2240

13

9

Korea test 3 (Oh & Shin 2007) Korea test 4 Korea test 5

0.75 0.60 0.95

0.17

2.70

7.20

35

236

235

0

18.1

38

2125

1000 500 1000 500

0-99 0-91 0-102 0-90

15.74 17.24 16.16

49

8-5824 470-1742 131-3138

2211-3036 1518 1754-3036

0-44 0-41 0-64

1.90

1.45

Kassel Universiteit test 5 (Zaeske 2001) Kassel Universiteit test 6 10 Kassel Universiteit test 7 Kassel Universiteit test 8

0.50

0.18

0.35 0.35 0.70 0.70

Deltares test N1(Van Eekelen et al 2012a) 11 Deltares test N2 Deltares test N3

0.55

0.10

0.42

2010. The Kyoto Road Piled Embankment: 31/2 Years of Measurements. In: Proceedings of 9 ICG, Brazilië, 1941-1944. - Van Eekelen, S.J.M.; Bezuijen, A., Van Tol, A.F., 2011. Analysis and modification of the British Standard BS8006 for the design of piled embankments. Geotextiles and Geomembranes 29: 345-359. -  Van Eekelen, S.J.M., Bezuijen, A., Lodder, H.J., van Tol, A.F., 2012a. Model experiments on piled embankments Part I. Geotextiles and Geomembranes 32: 69-81. - Van Eekelen, S.J.M., Bezuijen, A., Lodder, H.J., van Tol, A.F., 2012b. Model experiments on piled embankments. Part II. Geotextiles and Geomembranes 32: 82-94 - Van Eekelen, S.J.M., Bezuijen, A., Van Duijnen, P.G., 2012c. Does a piled embankment ‘feel’ the passage of a heavy truck? High frequency field measurements. In: proceedings of the 5th European Geosynthetics Congress EuroGeo 5. Valencia. Digital version volume 5: 162-166. - Van Eekelen, S.J.M., Bezuijen, A. van Tol, A.F., 2013. An analytical model for arching in piled

embankments. Geotextiles and Geomembranes 39: 78-102. -  Van Eekelen, S.J.M., Bezuijen, A. van Tol, A.F., 2014. Validation of analytical models for the design of basal reinforced piled embankments. Wordt gepubliceerd in Geotextiles and Geomembranes. - Vollmert, L., Kahl, M., Giegerich, G., Meyer, N., 2007. In-situ verification of an extended calculation method for geogrid reinforced load distribution platforms on piled foundations. In: proceedings of ECSGE 2007, Madrid, Volume 3, pp. 1573 - 1578. - Weihrauch, S., Oehrlein, S., Vollmert, L., 2010. Baugrundverbesserungsmassnahmen in der HafenCity Hamburg am Beispiel des Stellvertreterprojektes Hongkongstrasse. Bautechnik. Volume 87, issue 10: 655-659. - Zaeske, D., 2001. Zur Wirkungsweise von unbewehrten und bewehrten mineralischen Tragschichten über pfahlartigen Gründungselementen. Schriftenreihe Geotechnik, Uni Kassel, Heft 10, February 2001.

62

GEOKUNST - Januari 2015

5237

6454 600 750

0 0 12

5548

0


Cursussen Geotechniek voorjaar 2015 Damwandconstructies en bouwputten In samenwerking met Cursusleiders Cursusdata Studiepunten

Binnenstedelijke kademuren, vernieuwing en nieuwbouw

SBRCURnet Dr.ir. K.J. Bakker (WAD43 BV/TU Delft) en ing. H.J. Everts (ABT/TU Delft) 12, 13, 19 en 20 maart 2015 12 Kenniseenheden Constructeursregister 20 PDH’s Bouw- en Waterbouwkunde 20 PDH’s Geotechniek

In samenwerking met Cursusleider Cursusdata Studiepunten

Verdiep je in aardwarmte (geothermie) Cursusleiders Cursusdata

Uitvoeringsaspecten van dijkversterkingen

Ir. J.H. Cornelissen (Well Engineering Partners) en ir. M.M. van Aarsen (IF Technology BV) 24, 25 en 26 maart 2015

BIM in de praktijk van grond-, weg- en waterbouw Cursusleider Cursusdata

Dr.ir. J.L. Coenders (White Lioness technologies/TU Delft) 15 en 16 april 2015

Toepassing van folieconstructies in verdiepte infrastructuur In samenwerking met Cursusleider Cursusdatum

SBRCURnet Ass.prof.dr.ir. J.G. de Gijt (Gemeentewerken Rotterdam/TU Delft) 19 en 20 mei 2015 10 PDH’s Bouw- en Waterbouwkunde 10 PDH’s Geotechniek

Cursusleider Ing. F.A. van den Berg (Waterschap Rivierenland/ Projectbureau Dijkversterkingen) en ir. W.A. Halter (Fugro GeoServices) Cursusdata 21, 22 april en 1 excursiedag voorjaar 2015 Studiepunten 3 Kenniseenheden Constructeursregister 15 PDH’s Bouw- en Waterbouwkunde 15 PDH’s Geotechniek

Soil-mix wanden, ontwerp en uitvoering In samenwerking met Cursusleider

SBRCURnet Ing. R.H. Gerritsen (Witteveen+Bos) 28 mei 2015

Cursusdatum

SBRCURnet Ing. E. de Jong (Geobest BV) en ir. B. Snijders (CRUX Engineering BV) 10 juni 2015

Stichting PostAcademisch Onderwijs

www.pao.tudelft.nl

Postbus 5048 2600 GA Delft

advertentie_geotechniek_1_2015.indd 1

015 278 46 18 info@pao.tudelft.nl

4-11-2014 10:49:54

Duurzamer leven in de delta begint bij Deltares Deltares

is

het

onafhankelijke

kennisinstituut

voor

water,

ondergrond en infrastructuur. Wij richten ons op het duurzamer en veiliger makenvan het leven in stedelijk gebied. Voortdurend verdiepen

en

vernieuwen

we

onze

kennis.

Nationaal

en

internationaal hebben vele overheden en bedrijven de weg naar ons al gevonden. Samen zoeken wij naar praktische, duurzame en innovatieve oplossingen. Zo maken we het leven in deltagebieden elke dag weer een stuk veiliger. Voor nu en straks.

Deltares biedt:

• actuele kennis en onderzoek over veilig leven in delta’s, kust- en riviergebieden

• praktische, duurzame adviezen voor overheden en bedrijven • onderbouwing van strategische besluiten

• meer dan 800 specialisten op het gebied van water, ondergrond en infrastructuur

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


Voor Voor gedegen gedegen

BAUER BAUER Funderingstechniek Funderingstechniek voert voert

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

Mixed-In-Place Mixed-In-Place 

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

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

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 de ondergrond met zich meebrengt, creëren naast risico’s ook  die Groutanker met strengen  Groutanker met strengen 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  Groutanker (paal) met Groutanker (paal) met staven zusterbedrijven. BAM Infraconsult kenmerkt zich door betrouwbaarheid, deskundigheid,slagvaardigheid, blijvend onderscheidend en isstaven onlosmakelijk verankerd in het bouwbedrijf. Dankzij deze mentaliteit zijn we zeer succesvol.

soilmix soilmix oplossingen oplossingen

 GEWI-anker  GEWI-anker (paal)(paal)

 Cement-bentoniet dichtwand  Cement-bentoniet dichtwand  Groot diameter boorpalen  Groot diameter boorpalen  Diepwand  Diepwand Jet grouten  Jetgrouten  Grondverbetering  Grondverbetering

www.baminfraconsult.nl Vooraanstaand Vooraanstaand en betrouwbaar en betrouwbaar www.bauernl.nl www.bauernl.nl Advertentie Geotechniek. nummer 3.indd 1

14-11-2014 15:03:23

DELIVERING THE SUPPORT YOU NEED Groutankers

Palen

Damwandverankeringen „ GEWI® staal

„ DYWIDAG voorspanstaven – strengen

„ GEWI palen

„ GEWI® staal

„ RR palen

„ DYWIDAG voorspanstaven

„ DYWI® Drill

„ DYWI® Drill

„ DYWIDAG strengen

®

Local Presence – Global Competence

www.dywidag-systems.com/emea

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

Vestiging Nederland

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

140806_geotechniek_verdasdoonk_v2.indd 1

Veilingweg 2 NL-5301 KM Zaltbommel

NIEUW DYNA Force ® Elasto-Magnetic Sensor

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

08.08.2014 09:19:36

Geotechniek januari 2015  

Onafhankelijk vakblad voor het geotechnische werkveld

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you