Page 1

JAARGANG 16

NUMMER 4 OKTOBER 2012

ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

OBSERVATIONAL METHOD TUNNEL A2 MAASTRICHT

INVLOED VAN WINDTURBINES OP PRIMAIRE WATERKERINGEN

I N C LU S I E F

DETECTIE VAN AFWIJKINGEN IN DIEPWANDVOEGEN INTERVIEW PROF. IR. JAN MAERTENS BOUW MARKTHAL IN ROTTERDAM (DEEL 2)

CONSERVATORIUMHOTEL AMSTERDAM – VAN RIJKSPOSTSPAARBANK NAAR VIJFSTERREN CONSERVATORIUMHOTEL

kunst


Van de redactie Beste lezers, Voor u ligt alweer het vierde nummer van de Geotechniek van dit jaar. Bij het samenstellen van de Geotechniek streven wij naar variatie in onderwerpen. Het vakgebied geotechniek raakt gelukkig aan veel disciplines. Geotechnici moeten inhoudelijk van veel markten thuis zijn en met verschillende partijen kunnen samenwerken, wat het werk interessant en uitdagend maakt. Ook in dit nummer is deze variatie goed zichtbaar. Eén van de disciplines waar menig geotechnisch adviseur mee te maken krijgt is archeologie. Hoewel een belangrijk en interessant onderwerp, kan het een uitdaging zijn om archeologisch onderzoek te implementeren in het bouwproces. Het (vervolg)artikel over de bouw van de Markthal in Rotterdam gaat op deze uitdaging in. Ondanks de nodige geotechnische uitdagingen zijn door goede samenwerking tussen partijen sporen van vroegere bewoning goed gedocumenteerd. Dat het (ver)bouwen in steden geen eenvoudige opgave is, blijkt ook uit het artikel ‘Van Rijkspostspaarbank naar vijfsterren Conservatoriumhotel’, waarin het geotechnisch ontwerp van de bouwkuip en fundering van dit Amsterdamse pand wordt besproken. Belendende monumentale gebouwen en het behouden van monumentale details van het Conservariumgebouw leverden hier de nodige geotechnische vraagstukken op. Nog zo’n combinatie van verschillende vakgebieden is te vinden in het artikel over windturbines op waterkeringen. Steeds vaker worden windturbines in de nabijheid van waterkeringen geplaatst, waarbij partijen buiten kaders moeten denken om én de plaatsing van een windmolen mogelijk te maken én het

belang van de waterkerende functie niet onder te laten sneeuwen. Het ontbreken van richtlijnen maakt dit echter niet gemakkelijk. Het artikel gaat onder andere in op de technische aspecten tijdens bouw- en gebruiksfase van de windmolen. Dan nog een prijswinnend onderwerp in dit nummer, over de detectie van afwijkingen in diepwandvoegen. In dit artikel, waarvan het onderzoek gewaardeerd werd met de Hubert Raedschelders prijs van 2011, worden verschillende meettechnieken voor het vroegtijdig detecteren van defecten in diepwanden gepresenteerd. Een geotechnicus die - als een spin in het web - met meerdere facetten van ons vakgebied te maken heeft is Prof. Jan Maertens, die de wetenschap en praktijk dichter bij elkaar brengt door op beide vlakken te acteren. Benieuwd naar zijn visie op het vakgebied? Blader dan door naar het interview, dat in dit nummer is opgenomen. Tot slot willen wij u erop wijzen dat de Geotechniek met de tijd meegaat binnenkort ook online te lezen is! Om het blad nog toegankelijker en interactiever te maken zult u niet alleen het blad zelf op de vernieuwde website terugvinden, maar zal er ook ruimte zijn voor discussies met vakgenoten. En voor wie het bladeren door dit mooie glossy magazine nog niet wil missen: de vertrouwde papieren versie blijft natuurlijk bestaan. Wij wensen u veel leesplezier toe.

Vera van Beek Namens de redactie en uitgever


Hoofd- en Sub-sponsors Hoofdsponsor

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

Sub-sponsors

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

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

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

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

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

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

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

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

Rooseveltlaan 8, 4536 GZ Terneuzen Postbus 326, 4530 AH Terneuzen Tel. 0031 (0)115 62 09 27 www.bmned.com

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

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

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

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

2

GEOT ECHNIEK – Juli 2012

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

Zuidoostbeemster: 0031 (0)299 - 433 316 Almelo: 0031 (0)546 - 532 074 Oirschot: 0031 (0)499 - 578 520 www.lankelma.nl

Geopolymeric innovations

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

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


Mede-ondersteuners Arcadis Nederland BV

CUR Bouw & Infra

Postbus 220 3800 AE Amersfoort Tel. 0031 (0)33 - 477 1000 Fax 0031 (0)33 - 477 2000 www.arcadis.nl

Postbus 420 2800 AK Gouda Tel. 0031 (0)182 - 540630 Fax 0031 (0)182 - 54 06 21 www.curbouweninfra.nl

Cofra BV

Geomet BV

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

Postbus 670 2400 AR Alphen aan den Rijn Tel. 0031 (0)172 - 449 822 Fax 0031 (0)172 - 449 823 www.geomet.nl

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

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

Profound BV

Royal HaskoningDHV

Limaweg 17 2743 CB Waddinxveen Tel. 0031 (0)182 - 640 964 www.profound.nl

Postbus 151 6500 AD Nijmegen Tel. 0031 (0)24 - 328 42 84 Fax 0031 (0)24 - 323 93 46 www.royalhaskoningdhv.com

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

SBR Postbus 1819 3000 BV Rotterdam Stationsplein 45 A6.016 3013 AK Rotterdam Tel. 0031 (0)10-206 5959 www.sbr.nl

Colofon

JAARGANG 16

NUMMER 4 OKTOBER 2012

ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD

OBSERVATIONAL METHOD TUNNEL A2 MAASTRICHT

INVLOED VAN WINDTURBINES OP PRIMAIRE WATERKERINGEN

INCLUSIEF

DETECTIE VAN AFWIJKINGEN IN DIEPWANDVOEGEN INTERVIEW PROF. IR. JAN MAERTENS BOUW MARKTHAL IN ROTTERDAM (DEEL 2)

CONSERVATORIUMHOTEL AMSTERDAM – VAN RIJKSPOSTSPAARBANK NAAR VIJFSTERREN CONSERVATORIUMHOTEL

kunst

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

GEOTECHNIEK JAARGANG 16 – NUMMER 4 OKTOBER 2012

Geotechniek is een uitgave van Uitgeverij Educom BV

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

Mathenesserlaan 347 3023 GB Rotterdam Tel. 0031 (0)10 - 425 6544 Fax 0031 (0)10 - 425 7225 info@uitgeverijeducom.nl www.uitgeverijeducom.nl

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

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

Redactie Beek, mw. ir. V. van Brassinga, ing. H.E. Brouwer, ir. J.W.R. Diederiks, R.P.H. Kant, ing. M. Meireman, ir. P.

Lezersservice Adresmutaties doorgeven via ons e-mailadres: info@uitgeverijeducom.nl

© Copyrights Uitgeverij Educom BV Oktober 2012 Niets uit deze uitgave mag worden gereproduceerd met welke methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever. © ISSN 1386 - 2758

Distributie van Geotechniek in België wordt mede mogelijk gemaakt door:

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

3

GEOT ECHNIEK – Juli 2012

ABEF vzw

BGGG

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

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


T E R R A C O N

www.terracon.nl info@terracon.nl

Kwaliteit als fundament


Inhoud 1 Van de Redactie – 7 Actueel – 22 KIVI NIRIA rubriek – 29 CUR Bouw & Infra 42 Agenda / PAO Cursussen – 52 Lancering nieuwe Geotechniek-website

10

Observational Method Tunnel A2 Maastricht

14

Detectie van afwijkingen in diepwandvoegen

20

Interview Prof. ir. Jan Maertens: We moeten beter laten zien wat we kunnen

24

Bouw Markthal in Rotterdam (2) Archeologie: een geotechnische uitdaging

30

Invloed van windturbines op primaire waterkeringen, kansen en belemmeringen

36

Geotechnisch ontwerp Conservatoriumhotel Amsterdam Van Rijkspostspaarbank naar vijfsterren Conservatoriumhotel

Ing. Dennis D.C. Boone / Ir. Patrick P. van Os

Ir. Rodriaan Spruit / Prof. Ir. Frits van Tol / Dr. Ir. Wout Broere / Ir. Victor Hopman

Jos van der Burg

Ir. Dick Wilschut / Drs. Maaike M. Sier

Drs. Ing. Frans P.W. van den Berg / Ir. Harry Schelfhout

Prof. Dr. Ir. Almer E.C. van der Stoel / Ir. Daan Vink / Ing. Jefta Bouma

43 GEOKUNST 46

49

Onafhankelijk vakblad voor gebruikers van geokunststoffen

Centrifuge modeling of an adaptive foundation system for embankments on soft soils Dipl.-Ing. Oliver Detert / Dr.-Ing. Diethard König / Prof. Dr.-Ing. habil. Tom Schanz

Verslag TC211 Symposium Brussel 29 mei-2 juni Onderdeel Geokunststoffen Prof. Dr. Ir. Adam Bezuijen / Ir. Suzanne van Eekelen

MOS Grondmechanica

Kleidijk 35

Postbus 801 3160 AA Rhoon

T + 31 (0)10 5030200

F + 31 (0)10 5013656

www.mosgeo.com

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

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

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


Voor gedegen

Mixed- In-Place Soilmix oplossingen

BAUER Funderingstechniek voert uit: Mixed-In-Place soilmix Groutanker met strengen GEWI -anker (paal) Groot diameter boorpaal Cement -bentoniet dichtwand Diepwand Jet grouten

Vooraanstaand en betrouwbaar www.bauernl.nl


Actueel Onder redactie van Robert Diederiks

BAUER MIXED-IN-PLACE TECHNIEK VERKORT BOUWTIJD De omgeving rond de bouwput van de Noordwesttangent bij Leeuwarden vaart er wel bij. Door gebruik te maken van de Mixed-In-Place funderingstechniek vinden aanzienlijk minder transportbewegingen plaats en wordt de geluidsoverlast tot een minimum beperkt. Mixed-in-place is een funderingssysteem dat Bauer al meer dan 15 jaar wereldwijd met succes toepast. De toekomstige Noordwesttangent (N398) is gelegen in Friesland ten noordwesten van Leeuwarden en wordt aangelegd tussen de N383 Westergoawei (Marsum – Bitgum) en de N357 (Leeuwarden – Stiens – Holwerd) De N398 biedt Noordwest Friesland een directe aansluiting op de A31 en via de toekomstige Haak om Leeuwarden wordt ook de A32 eenvoudig en vlot bereikt. De aanleg van de Noordwesttangent gaat samen met de aanleg van een vijftal kunstwerken. De vijf kunstwerken bestaan uit een verkeersbrug, een fietstunnel en drie onderdoorgangen voor motorverkeer ter hoogte van de Ingelumerdijk, Langestraat en de Stienzer Hegedyk. Bij deze onderdoorgangen moet een polderconstructie zorgen dat de grondwaterstanden rond onderdoorgangen blijft gehandhaafd. Deze polderconstructie wordt uitgevoerd door middel van de Mixed-In-Place technieken van Bauer.

Waterdichte naadloze wand Mixed-In-Place vermengt bestaande grondlagen met een samenstelling van water, bindmiddel en

bentoniet. In de grond ontstaat een wand met een minimale waterdoorlaatbaarheid. Voorafgaande aan de uitvoering worden grondmonsters genomen, waarmee in het laboratorium een geschiktheidtest wordt gedaan en het bindmengsel wordt samengesteld. De uitvoering vindt plaats met drie naast elkaar geplaatste grondboren met doorgaande schroefbladen. De twee buitenste avegaren maken een neergaande rotatie. De middelste boor maakt een tegengestelde rotatie. De grondlagen worden gelijkmatig en optimaal verticaal vermengd, waardoor in de grond lamellen, of te wel wanddelen ontstaan. Telkens worden twee primaire lamellen geplaatst, om vervolgens de derde secundaire lamel gedeeltelijk over de twee andere lamellen heen te mengen. Zo wordt een volledige horizontale afsluiting gegarandeerd en ontstaat een naadloze en waterdichte wand. Om een constructieve wand te creëren kan hij met meer cement en staalprofielen worden versterkt. De totale wanddikte bedraagt 55 cm. Tijdens de uitvoering vindt een permanente procescontrole plaats. Van elke lamel wordt een productieformulier samengesteld, dat de juiste diepte, materiaalgebruik en de mengtijd, mengenergie en verticaliteit en dus de kwaliteit van de wand weergeeft.

Minder overlast De populariteit van de Bauer Mixed-In-Place-techniek is sterk groeiende. Mede vanwege zijn milieuvriendelijke CO2-uitvoering en de aanzienlijke beperking van de overlast voor de omgeving. Ook de geluidsoverlast is door de boortechniek beduidend minder dan trillen of heien. Maar vooral het aantal transportbewegingen wordt

sterk gereduceerd. “Minder materiaal aanvoer en al helemaal geen grondafvoer, zorgen voor een snellere uitvoering van het werk. Hierdoor kan de aansluitende uitvoering eerder starten en realiseert de opdrachtgever met Mixed-In-Place een aanzienlijke kostenbesparing”, aldus Van der Velde.

Enorme besparing Eerder al realiseerde Bauer voor het project ‘Ruimte voor de rivier’ met de MIP-techniek een kwelscherm onder nieuw aan te leggen dijken. Het toepassen van de Bauer MIP-techniek zorgde hier voor een besparing van € 3 miljoen.

Juni 2014 Eindverantwoordelijke voor de aanleg van de Noordwesttangent is de Combinatie NoordWestTangent Leeuwarden (CNWTL). De combinatie bestaat uit de hoofdaannemers voor de infrawerkzaamheden KWS Infra en voor de kunstwerken is dat Van Hattum en Blankevoort. De werkzaamheden aan de N398 Noordwesttangent en de twee rotondes aan de N357 worden medio 2013 afgerond. Hiermee is een versnelling van ongeveer een jaar bereikt ten opzichte van de contractuele verplichting het werk in juni 2014 op te leveren.

16e INNOVATIEFORUM GEOTECHNIEK – LAUREAAT PRIJS HUBERT RAEDSCHELDERS 2011 Ter gelegenheid van de huldeviering van em.prof. ir. Hubert Raedschelders in juni 2001, nam het voormalig Technologisch Instituut het initiatief om de ‘prijs Hubert Raedschelders’ in het leven te roepen. IE-NET VZW wil met deze prijs de verdiensten van em.prof.ir. Hubert Raedschelders blijvend in het licht stellen, de innovatie in het vakdomein bevorderen en de verspreiding van bruikbare praktische wetenschappelijke informatie stimuleren. Het 16de Innovatieforum Geotechniek vond plaats in Antwerpen op 15 december 2011. De jury nomineerde in de categorie “Innovatief idee, techniek of product” prof. dr. ir. André Vervoort en ir. Gust Van Lysebetten (KU Leuven) met hun

7

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012


Actueel bijdrage over “Discrete simulaties van breukgroei in (soil mix) materiaal met zwakke insluitsels’ en in de categorie ‘Innovatief project in binnen- of buitenland’ ir. Rodriaan Spruit (Gemeentewerken Rotterdam) met zijn bijdrage over ‘Detectie van defecten in diepwandvoegen’. Het publiek koos uit beide genomineerden de laureaat van de ‘prijs Hubert Raedschelders 2011’ nl. Rodriaan Spruit. Hij is inmiddels de 6de laureaat. V.l.n.r. Monika de Vos, voorzitter expertgroep Grondmechanica & Funderingstechniek, Rodriaan Spruit, André Vervoort, Gauthier van Alboom, bestuurslid en voorzitter van de jury, Gust Van Lysebetten, Flor De Cock, bestuurslid en lid van de jury.

IS – GI Brussels 2012 Het Symposium TC211 IS – GI Brussels 2012 dat eind mei werd georganiseerd met als thema ‘Recent Research, Advances & Execution Aspects of Ground Improvement Works’ is zeer succesvol verlopen. Daags voor het Symposium werden 3 Short Courses georganiseerd: SC 1 Marine Ground Improvement SC 2 Deep Mixing SC 3 Rigid inclusions & Soil Reinforcement Tijdens het Symposium vonden 7 zittingen plaats, elk bestaande uit de voorstelling van een General Report, een korte presentatie van 4 geselecteerde bijdragen en een discussie. Verder werd tijdens het symposium de Louis Menard Lecture gegeven door Dr. Ir. Patrick Mengé van DEME met als titel “Recent Advances and Execution Aspects in Ground Improvement in Dredging and Environmental Marine Engineering” en een zeer mooi gedocumenteerde Specialty

Lecture door ISSMGE – Voorzitter Jean Louis Briaud , met als titel “Design of MSE Wall reinforcement and Barriers against Truck Impact”. De Proceedings van het Symposium omvatten 4 volumes: volume 1 bevat de General Reports, de Menard Lecture, de Specialty Lecture van J.L. Briaud en enkele late bijdragen; volumes 2, 3 en 4 bevatten de bijdragen tot het Symposium. Doordat bijdragen werden ontvangen van gans de wereld vormen de Proceedings van het Symposium zeker een goed overzicht van het onderzoek dat momenteel op het gebied van grondverbetering in uitvoering is of onlangs werd uitgevoerd. De tijdens het Symposium gevoerde discussies hebben duidelijk aangegeven dat de vertaling van onderzoeksresultaten naar ontwerpmethodes of uitvoeringsrichtlijnen eerder moeizaam verloopt. Verder blijken er nog heel wat lacunes te bestaan, zoals:

Foto 1 – Short Courses : SC2-Deep Mixing (links) en SC3–Rigid inclusions & soil reinforcement (rechts).

8

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

– beoordeling van de resultaten van diepteverdichting in kalkzanden; – invloed van de inbrengmethode op de efficiëntie van verticale drains; – invloed van de gebruikte apparatuur op de eigenschappen van soilmix materiaal; – ontwerp van paalmatrassystemen. Tijdens het Symposium is ook gebleken dat ontwerpers en uitvoerders niet goed weten hoe er moet worden omgegaan met de onzekerheden verbonden aan de uitvoering van grondverbetering in speciale grondsoorten, speciale omstandigheden e.d. In dat verband werd naar voor gebracht dat er bij grondverstevigingen altijd een risicoanalyse zou moeten worden uitgevoerd, zodat duidelijk kan worden aangegeven wat er kan gebeuren wanneer bepaalde verstevigingselementen bezwijken. De eerste dag van het symposium werd afgesloten met een banket in het Internationaal Stripmuseum


Actueel

Foto 2 – Internationaal symposium. Links opening van het symposium door TC 211 co-voorzitter prof. J. Maertens. / Midden Sessie 4 – Deep mixing: chairmen M. Roovers (voorzitter ABEF) en W. Maekelberg (TUC Rail) en General Reporter N. Denies (WTCB). / Rechts een impressie van de aanwezigen.

Foto 3 – Links de Louis Ménard lecture door P. Mengé, DEME. Rechts de specialty lecture door ISSMGE voorzitter J.L. Briaud.

Foto 4 – De technische tentoonstelling.

Foto 5 – Het symposium diner in het stripmuseum, ontworpen door Horta.

dat is ondergebracht in een historisch pand van Horta, wellicht de beroemdste Belgische architect. Het Symposium werd afgesloten met een rondvaart in de Haven van Antwerpen en een bezoek aan het AMORAS project. Tijdens de rondvaart in de Haven van Antwerpen werd een uiteenzetting

Foto 6 – Technisch bezoek aan het AMORAS project in de haven van Antwerpen.

gegeven betreffende de speciale technieken die hier worden toegepast bij de bouw van offshore windmolens en het materieel dat daarvoor wordt ingezet. Aan alle deelnemers van het Symposium werd een exemplaar overhandigd van het speciale nummer

9

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

van het Tijdschrift Geotechniek dat naar aanleiding van het Symposium werd uitgegeven. Opmerkelijk was de grote belangstelling van aannemers en constructeurs voor zowel de short courses als het symposium. Het organisatiecomité kan terugblikken op een zeer geslaagde 4-daagse. Jan Maertens en Noël Huybrechts


Observational Method Tunnel A2 Maastricht

ing. Dennis D.C. Boone Geotechnisch adviseur Avenue 2 / Ballast Nedam Engineering

ir. Patrick P. van Os Ontwerpleider Tunnel A2 Maastricht Avenue 2 / Ballast Nedam Engineering

Observational method De Observational Method is een ontwerpmethode waarbij de onzekerheid van de ondergrond niet wordt gecompenseerd met de traditionele veiligheidsfactoren, maar met het monitoren van het gedrag gedurende de werkzaamheden. In combinatie met scenario denken, waarbij voor nagenoeg alle onzekere gebeurtenissen een reactiemaatregel is voorzien, kan bij toepassing van de Observational Method het gewenste betrouwbaarheidsniveau worden bereikt. Het moment van inzet van maatregelen wordt bepaald door de vooraf vastgestelde grenswaarden. Conform [2] zijn de grenswaarden opgesplitst in signaal- en interventiewaarden.

Figuur 1 – Doorsnede Tunnel A2 Maastricht.

Inleiding De huidige A2 gaat bij Maastricht over in de N2 en via drie kruispunten met verkeerslichten doorkruist het verkeer hier het stedelijke gebied van Maastricht. Deze situatie betekent het nodige oponthoud voor het verkeer, resulteert in overlast voor de omwonenden en creëert een barrière tussen de stadsdelen. Het integrale Project A2 Maastricht De Groene Loper brengt hierin verandering. Ruggengraat van het plan is onder meer een 2300 m lange gestapelde tunnel, waardoor 80% van het huidige verkeer onder de grond gaat en bovengronds een woonerfklimaat ontstaat. Ontwerp en uitvoering van de tunnel is in handen van bouwcombinatie Avenue2, een combinatie van Ballast Nedam en Strukton. De uitvoering is inmiddels gestart. De tunnel zal gebouwd worden in een open bouwkuip van circa 16 m diep en 30 m breed. Waterstand in de bouwkuip wordt verlaagd door deepwell bemaling. De tijdelijke grondkeringen bestaan grotendeels uit damwanden die afgehangen worden in een bentoniet-cement sleuf en horizon-

taal gesteund worden door twee stempellagen. De grondgesteldheid in Maastricht is sterk afwijkend van de rest van Nederland. Onder de toplaag van twee tot vier meter klei/leem bevindt zich een grindlaag met een dikte van circa acht meter. Daaronder begint de kalksteenlaag. Voor de start van de werkzaamheden is uitvoerig grondonderzoek gedaan in de vorm van boringen, laboratoriumonderzoek, sonderingen, seismisch onderzoek, proefsleuven, tracer-proef, pompproeven, etc. Uit dit grondonderzoek blijkt dat er een relatief grote restonzekerheid blijft bestaan over de sterkteparameters van de kalksteen over een gedeelte van het tunneltraject. Dit is o.a. ontstaan doordat de kalksteen lastig te bemonsteren is [1]. De stabiliteit van de bouwkuip wordt mede bepaald door de sterkte van de kalksteenlaag. Om toch tot een technisch verantwoord en economisch haalbaar ontwerp van de bouwkuip te komen is gekozen voor de toepassing van de Observational Method.

10

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

De Observational Method heeft bij dit project in hoofdzaak betrekking op de sterkteparameters van de kalksteen in combinatie met de effectiviteit van de bemaling. Daarnaast is de Observational Method ingezet bij het tijdig detecteren van karstverschijnselen (holle ruimtes in ondergrond) en de deformaties van belendende objecten. In dit artikel wordt de Observational Method met betrekking tot de sterkte van de kalksteen verder belicht.

Toepassing Tunnel A2 Maastricht Bij de bouwkuip voor tunnel A2 Maastricht ondervindt de damwand steun van twee vaste stempelramen en een inklemming in de kalksteen. De sterkte van de kalksteen bepaalt de grootte van deze inklemming (de te mobiliseren passieve weerstand). Zodra de sterkte van de kalksteen tegenvalt neemt de te mobiliseren passieve weerstand af, hetgeen zich zal uiten in een toename van de stempelkracht van het onderste stempelraam en een toename van de vervorming van de damwandvoet. Zodra de tunnelvloer gestort is en deze ook als stempel fungeert voor de damwand, is het risico op overschrijden van de passieve weerstand geweken aangezien de betonvloer de stempelfunctie van de ondergrond heeft overgenomen. Uit gevoeligheidsanalyses is gebleken dat de stabiliteit van de bouwkuip kritisch wordt bij tegen-


Samenvatting Ten behoeve van de aanleg van een gestapelde tunnel in de A2 bij Maastricht is een gestempelde bouwkuip voorzien, waarvan de stabiliteit gedeeltelijk afhankelijk is van de kalksteenlaag in de ondergrond. Het grondonderzoek heeft niet alle onzekerheden omtrent de sterkte van het kalksteen weggenomen. Met behulp van de Observational Method is een technisch verantwoord

en economisch haalbaar ontwerp van de bouwkuip gerealiseerd. Stempelkrachten, vervormingen en waterspanningen in de passieve zone van de bouwkuipwand worden gemeten en vergeleken met vooraf vastgestelde signaalen interventiewaarden. Door scenario-denken en vooraf vastgestelde beheersmaatregelen kan bij tegenvallende meetwaarden vroegtijdig worden bijgestuurd.

vallende sterkte van de kalksteen in combinatie met hoge waterspanningen aan de passieve zijde. Aangezien de grootte van de passieve weerstand niet direct gemeten kan worden is besloten om de indirecte parameters te monitoren die de passieve weerstand sterk beïnvloeden of parameters die wijzigen bij een afname van de passieve weerstand, ofwel: – Monitoren van waterspanningen; – Monitoren van stempelkrachten; – Monitoren vervorming van de damwandvoet. MONITORING WATERSPANNINGEN

Omdat te hoge waterdrukken in de passieve zone een belangrijke oorzaak kunnen zijn voor een verlaagde passieve weerstand dient de effectiviteit van de bemaling te worden gevolgd. De effectiviteit van de bemaling wordt ‘standaard’ gemonitord door middel van peilbuizen die aan de damwand zijn gemonteerd voordat deze werd afgehangen in de CB-sleuf. Na verharding van de CB-sleuf wordt rondom de onderzijde van de peilbuizen het verharde CB weggespoten om verbinding met de kalksteen in de passieve zone te krijgen. Op het traject waar de sterkte van de kalksteen kan tegenvallen is het beheersen van de waterspanningen van cruciaal belang om tegenvallende sterkteparameters op te vangen. Daarom is het monitoringsplan van de waterspanningen uitgebreid met signaal- en interventiewaarden met daaraan gekoppeld beheersmaatregelen. De signaalwaarde komt overeen met de verwachtingswaarde van de waterspanning gebaseerd op de doorlatendheid zoals teruggerekend uit de resultaten van tracerproeven. De interventiewaarde komt overeen met een verhoogde waterspanning waarbij de passieve weerstand overschreden wordt indien dit gepaard gaat met een tegenvallende sterkte van de kalksteen. MONITORING STEMPELKRACHTEN

Indien de sterkte van de kalksteen tegenvalt zal de stempelkracht van het onderste stempel hoger worden dan verwacht bij toenemende ontgraving. Om deze stempelkracht te monitoren worden per moot van 24 m, 2 van de 6 stempels in de onderste stempellaag voorzien van reksensoren. Omdat de

Figuur 2 – Gedeeltelijk ontgraven bouwkuip.

normaalkracht in de omtrek van de buis kan verschillen door momenten, worden vier reksensoren verspreid over de omtrek aangebracht, die continu gemonitord zullen worden. Deze methode is vooraf getest door een vijzelstempel te voorzien van rekstroken. Hiermee is de afgeleide kracht uit de reksensoren vergeleken met de kracht in de vijzels. De laatste (maatgevende) ontgravingsslag zal gefaseerd uitgevoerd worden. Per fase zijn met behulp van MSheet de signaal- en interventiewaarden voor de stempelkracht bepaald. Het voordeel hiervan is dat al in een vroegtijdig stadium – als de stabiliteit van de bouwkuip nog gewaarborgd is – inzicht verkregen wordt of de stempelkracht in navolgende fases de grenswaarde zal overschrijden. Hierdoor kan tijdig ingegrepen worden. De signaalwaarde is een conservatieve verwachtingswaarde van de stempelkracht, die bepaald is op basis van een BGT-berekening met de volgende

11

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

uitgangspunten: – Sterkte van de kalksteen conform ontwerp (c’kalksteen;1 = 20 kPa en c’kalksteen;2 = 40 kPa); – Wel onderscheid tussen de kalksteenlagen over de diepte. Bij het bereiken van de signaalwaarde is alle veiligheid op passief bezwijken, momentcapaciteit en stempelkracht nog aanwezig. Echter bij overschrijding geeft dit aan dat het systeem in werkelijkheid anders reageert dan vooraf verwacht, hetgeen reden is tot extra alertheid. De interventiewaarde is de stempelkracht waarbij 90% van de passieve weerstand gemobiliseerd is, welke bepaald is op basis van een BGT-berekening met de volgende uitgangspunten: – Fictieve verlaagde sterkte van de kalksteen (zodanig dat gemobiliseerde weerstand is 90%); – Geen onderscheid tussen de kalksteenlagen.


worden namelijk apart gemonitord en bij overschrijding zullen maatregelen genomen worden om deze weer conform verwachting te krijgen.

Daarnaast is door berekening gecontroleerd of bij het bereiken van 90% gemobiliseerde weerstand de stempelkracht of de krachten in de damwand niet maatgevend zijn geworden. Dit blijkt niet het geval.

MONITORING UITBUIGING DAMWAND

Zowel bij het bepalen van de signaal- als de interventiewaarde is uitgegaan van de verwachtingswaarde voor de waterspanningen zoals berekend met het bemalingsmodel. De waterspanningen

Door de uitbuiging van de damwand te monitoren (van ontgravingsniveau tot onderkant damwand) wordt een indicatie gekregen of passief bezwijken optreedt. Bij te weinig passieve weerstand zal de damwandvoet een verplaatsing ondergaan.

De monitoring wordt uitgevoerd met hellingmeetbuizen die vooraf aan de damwand zijn gemonteerd. De signaal- en interventiewaarden zijn op een vergelijkbare manier afgeleid als die voor de stempelkrachten. Na het overschrijden van een grenswaarden zal altijd een analyse van het verloop van de uitbuigingslijn plaatsvinden. Belangrijk daarbij is of de damwand aan de onderzijde nog ingeklemd is of geroteerd is. Het roteren van de damwandvoet is een teken dat de gemobiliseerde weerstand hoog is. BEHEERSMAATREGELEN

Naast een beschrijving van de monitoring bevat de Observational Method ook een uitwerking van de in te zetten beheersmaatregelen bij overschrijden van de signaalwaarden en interventiewaarden. De volgende beheersmaatregelen kunnen worden ingezet na overschrijden van signaalwaarden: – Verhogen intensiteit monitoring Zodra de signaalwaarde overschreden wordt zal de intensiteit van de monitoring opgevoerd worden, veelal van een discontinue naar continue registratie, zodat nauwkeuriger in kaart gebracht kan worden of de situatie stabiel is of verslechterd. – Verhogen capaciteit bemaling Feit is dat door het verder verlagen van de waterstand de passieve weerstand toeneemt. Dit betekent dat bij een overschrijding van grenswaarden de resterende pompcapaciteit ingezet zal worden om de waterstand aan de passieve zijde verder te verlagen. – Voorkoming van bemalingsuitval Wanneer de stempelkracht de signaalwaarde overschrijdt, maar de bemaling naar verwachting functioneert, is dit een teken dat de sterkte van de kalksteen lager is dan verwacht. Bij een calamiteit van de bemaling, waarbij de waterspanningen oplopen, kan de bouwkuip instabiel worden. Dit betekent dat in deze situatie de bemaling in geen geval mag uitvallen. (Met uitvallen van de bemaling wordt niet bedoeld dat een enkele bron uitvalt, maar meerdere naast elkaar gelegen bronnen.)

Figuur 3 – Stroomschema stempelkracht

Direct na het overschrijden van de interventiewaarde zullen de werkzaamheden worden stilgelegd en worden de volgende noodmaatregelen genomen om de bouwkuip verder te stabiliseren: – Verhogen van het pompdebiet Indien de bemaling nog restcapaciteit heeft, dient het pompdebiet maximaal opgevoerd te worden om de waterspanningen in de passieve zone verder te verlagen en dus de weerstand te vergroten. – Gedeeltelijk aanvullen van de bouwkuip Door het aanbrengen van gewicht op ontgravings-

Figuur 4 – Vijzelstempel.

12

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012


OBSERVATIONAL METHOD TUNNEL A2 MA ASTRICHT

niveau (laagdikte minimaal 2 m) wordt de passieve weerstand verder vergroot. Om vervolgens het werk weer te continueren zijn de volgende beheersmaatregelen beschouwd: – Verder verlagen van de grondwaterstand Door het verder verlagen van de grondwaterstand kan mogelijk de passieve weerstand dusdanig worden verhoogd dat de resterende ontgravingsslag gemaakt kan worden. – Plaatsen extra stempelraam Indien voorgaande maatregelen niet voldoende effect hebben, kan een extra stempelraam geplaatst worden tussen het onderste stempelraam en het maximale ontgravingsniveau. Dit stempelraam dient minimaal 1,75 m boven het ontgravingsniveau te liggen, zodat in de navolgende fase de betonvloer gestort kan worden. – Uitvoeren groutinjectie Indien de cohesie extreem tegenvalt en richting de 0 kPa gaat, dient een grondverbetering aangebracht te worden. Hierbij zal door middel van groutinjectie een ondergronds stempel aangebracht worden.

Aangezien de passieve weerstand door diverse factoren beïnvloed wordt en deze slechts indirect kan worden gemeten zal bij het overschrijden van een grenswaarde altijd een integrale analyse van de situatie uitgevoerd worden. Hierin worden de werkelijke ontgravingsniveaus meegenomen, de monitoringsgegevens (stempelkrachten, damwandvervormingen en waterspanningen) en ook de daadwerkelijke dimensies van de bouwkuiponderdelen beschouwd. In verband met herinzet kan het voorkomen dat damwanden en stempelramen lokaal overgedimensioneerd zijn. Als resultaat van deze analyse kan besloten worden om de grenswaarden aan te passen.

Conclusie Het grondonderzoek heeft niet alle onzekerheden omtrent de sterkte van de kalksteen weggenomen. Ook is er onzekerheid over de doorlatendheid van de kalksteen en de te bereiken waterdrukken in de passieve zone van de damwand, uitgaande van het berekende bemalingsdebiet. Desalniettemin kan met behulp van de Observa-

tional Method een technisch verantwoord en economisch haalbaar ontwerp van de bouwkuip gerealiseerd worden. Bij de Observational Method wordt niet alleen gemonitord, maar worden ook vooraf de signaalwaarden en interventiewaarden bepaald. Bovendien zijn vooraf scenario’s en beheersmaatregelen uitgewerkt voor het geval signaal- en interventiewaarden worden overschreden.

Referenties [1] Dalen van, JH en Salazar, J. Bouwput A2 Tunnel Maastricht: Diepe ontgraving en kerende wanden in Kalksteen, Geotechniek Oktober 2012. [2] CUR223: Richtlijn meten en monitoren van bouwputten, 2010. 쎲


Detectie van afwijkingen in diepwandvoegen

Ir. Rodriaan Spruit Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam, TUDelft

Dr. Ir. Wout Broere TUDelft

Prof. Ir. Frits van Tol TUDelft, Deltares

Ir. Victor Hopman Deltares

Laureaat 'prijs Hubert Raedschelders 2011', een initiatief van het voormalig TI-KVIV (huidige naam IE-NET)

Inleiding In Nederland werden diepwanden beschouwd als een veilige en bewezen technologie voor de kerende constructie van een diepe ontgraving. Door de grote lekkages die zich in de metro bouwprojecten in Amsterdam en Rotterdam voordeden, is de perceptie van het risicoprofiel van de diepwand veranderd.

Single-hole Sonic Logging (SSL) en elektrische weerstand. De metingen werden uitgevoerd op twee projectlocaties en op schaalmodellen.

Test locaties

panelen. Een bentonietinsluiting heeft namelijk een hoge hydraulische weerstand, waardoor de instroom van water door de diepwanden wordt voorkomen. Echter, tijdens de ontgraving kunnen de bentonietinsluitingen instabiel worden als gevolg van de verandering in de horizontale grond- en waterdrukken. Door de geleidelijke degradatie van de bentonietinsluiting kan een plotselinge grote lekkage ontstaan, wat resulteert in grote hoeveelheden water en (eventueel) zand die de bouwkuip instromen. Als transport van zand optreedt, zal zakking buiten de bouwput optreden, waardoor schade aan belendingen en aangrenzende infrastructuur kan ontstaan. Ook het verlagen van de grondwaterstand in de omgeving als gevolg van lekkage kan schade aan belendingen veroorzaken.

Voor grote infrastructurele werken in dichtbebouwde omgeving is de behoefte om de onzekerheid in de kwaliteit van de in de grond gevormde elementen te verminderen sterk aanwezig. Daarom is een onderzoeksproject gestart om te bepalen of plekken in de diepwanden met een hoog risico op lekkage kunnen worden opgespoord voordat ontgraving binnen de bouwkuip plaatsvindt. In het onderzoek is verondersteld dat, net als in boorgat geofysica, de combinatie van verschillende meettechnieken zal leiden tot een betrouwbare conclusie. Daarom zijn vijf verschillende meettechnieken onderzocht. Deze zijn: gedistribueerd temperatuurprofiel, natuurlijke gammastraling, Cross-hole Sonic Logging (CSL),

Onder het 'Kruisplein' in het centrum van Rotterdam wordt een ondergrondse parkeergarage van 6 verdiepingen gebouwd. Diepwanden tot 42 m onder maaiveld, tot in een kleiige laag met een hoge hydraulische weerstand, zorgen voor een robuuste en waterdichte grondkerende constructie. In het contract tussen opdrachtgever en aannemer werden verschillende maatregelen om de kwaliteit van de diepwanden te verbeteren opgenomen. Elke vracht beton is bijvoorbeeld getest op consistentie-eigenschappen. Ter vermindering van de onzekerheid van de uiteindelijke kwaliteit van de bouwkuip is de hydraulische weerstand van de wand ook getest door het verlagen van het grondwaterpeil in de bouwput tijdens een pompproef. Toch zullen de potentieel zwakke plekken in de diepwand waarschijnlijk niet worden gevonden in een pompproef als er sprake is van bentonietinsluitingen in de voegen tussen de diepwand-

Figuur 1 – Bovenaanzicht van de test configuratie zoals die in Rotterdam is toegepast.

Figuur 2 – Verse bentoniet (12,5 ° C) ter vervanging van graafbentoniet (16,3 ° C), vervangingsfront loopt van ‘links naar rechts’ in de grafiek, dit is in werkelijkheid in de diepwandsleuf van boven naar beneden.

14

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

Het werd vanuit de projectorganisatie dan ook zinvol geacht om de mogelijkheden te onderzoeken om bentonietinsluitingen te detecteren voorafgaand aan de ontgraving. Metingen op locatie in vier diepwandvoegen en in twee grote (l*b*h = 2*1*2 m3) testblokken werden uitgevoerd


Samenvatting De lekkages in diepwanden bij de metrolijnen in aanleg in Amsterdam en Rotterdam hebben geleid tot heroverweging van de diepwand als grondkerende constructie voor diepe ontgravingen. Bij deze projecten zijn de voegen tussen de panelen de zwakke plek gebleken. Tijdens het betonstorten moet de bentonietsuspensie worden verdrongen door beton. Als dit niet goed lukt, zullen bentonietinsluitingen ontstaan (vooral) in de voegen. Deze insluitingen zijn bijna niet te detecteren met een pompproef of reeds beschikbare lekdetectiemethoden, omdat de hydraulische weerstand van de insluiting zeer hoog is. Na het ontgraven kan de bentonietinsluiting instabiel worden en uitstromen, waardoor lekkage optreedt met mogelijk zakking in de omgeving tot gevolg. Naar aanleiding van deze constatering zijn twee onderzoeksprojecten gestart aan de TU Delft. Èn onderzoek is gericht op het optimaliseren van het productieproces

in het najaar van 2009 en het voorjaar van 2010. Na de eerste positieve resultaten van de tests in Rotterdam heeft de aannemer van het 'Spoorzone' spoortunnel-project in Delft besloten om één van de technieken (Cross-hole Sonic Logging) op grote schaal toe te passen. Bij ‘Spoorzone Delft’ wordt het bestaande spoorwegviaduct vervangen door een 3 km lange 4-sporige tunnel. De tunnel wordt met de wanden-dak methode gebouwd. Alle voegen van de diepwand aan de oostkant van de tunnel en de voegen direct voor het stationsgebouw, waar de tunnel het dichtst bij de bestaande (historische) bebouwing ligt, worden met de CSL methode getest (2010-2011). Een speciaal gedeelte met 10 voegen is (voorjaar 2011) opgezet om de metingen verder te optimaliseren. De diepwanden in dit project steken tot een diepte van 25 m onder maaiveld.

Beschrijving van de tests en de resultaten

van diepwanden. Dit wordt uitgevoerd door Jan van Dalen en heeft al geresulteerd in het CUR Handboek Diepwanden. Het tweede onderzoek is gericht op het ontwikkelen van meettechnieken voor het vroegtijdig detecteren van defecten in de diepwandvoegen en wordt in dit artikel verder toegelicht. In twee projecten met diepe ontgravingen zijn veldproeven met vijf verschillende meettechnieken uitgevoerd. Deze meetprincipes zijn in modelproeven gekalibreerd. De geteste principes zijn: gedistribueerd temperatuurprofiel, natuurlijke gammastraling, Cross-hole Sonic Logging (CSL), Singlehole Sonic Logging (SSL) en elektrische weerstand. In dit artikel worden de eerste resultaten gepresenteerd. Van de meest veelbelovende methode, Cross-hole Sonic loggen, wordt de toepassing in een diepwand getoond met aanbevelingen voor de interpretatie van de veldmetingen.

om het temperatuurprofiel te meten in de voeg met het eerder geproduceerd diepwandpaneel te zijn. De optische vezel kan worden neergelaten in de ontgraven sleuf door het aanbrengen van een gewicht aan het gesloten einde van de sensor. De vervanging van de graafbentoniet door verse bentoniet kon in detail worden gecontroleerd (figuur 2). De graafbentoniet bevat relatief veel zand en is daardoor moeilijker te vervangen door beton. Als tijdens het ontzanden graafbentoniet in de sleuf achterblijft, dan neemt de kans op bentonietinsluitingen toe. Ook tijdens het betonstorten waren we goed in staat om het stortfront in de sleuf te volgen. Figuur 3 toont (aangegeven met een pijl) hoe een korte stortonderbreking wordt gedetecteerd in de meting. De testblokken werden ook uitgerust met optische temperatuursensoren. Een volledige analyse van deze resultaten is verder uitgewerkt in Doornenbal et al. (2011). Het blijkt mogelijk te zijn om

tijdens de hydratatiefase de hoeveelheid bentoniet ten opzichte van beton te herleiden per meter glasvezel. Dit kan een indicatie geven van mogelijke bentonietinsluitingen en kan dienen als (extra) waarschuwing tijdens het ontgravingsproces op plaatsen waar extra aandacht en maatregelen nodig zijn.

7?

8>G

Tabel 1 – Radioactiviteit van beton en bentoniet zoals bepaald op monsters van de site (K = Kalium, Th = Thorium, U = Uranium).

TEMPERATUUR

Tijdens het vervaardigen van een diepwand wordt het bentonietvolume in de uitgegraven sleuf meerdere keren vervangen. Na het bereiken van de einddiepte wordt de graafbentoniet vervangen door verse (lichtere) bentoniet, die in de volgende fase moet worden vervangen door beton. Elk materiaal heeft een bepaalde temperatuur op het moment dat het in de sleuf wordt gestort. Door gebruik te maken van verticaal geplaatste temperatuursensoren (die het temperatuurprofiel langs de sensor weergeven) is het mogelijk om bij te houden waar de verschillende materialen in de diepwandsleuf blijven. De temperatuur is gemeten met optische vezels (Del Grosso et al. 2001). Voor de uitlezing is gebruik gemaakt van een Sensornet Oryx DTS (Sensornet 2009). De nauwkeurigheid waarmee de temperatuur wordt gemeten ligt rond 0,01°C terwijl volgens de specificaties van de fabrikant de nauwkeurigheid van de positie van de metingen 1 m is. In de projecten in Rotterdam en Delft bleek de meest interessante locatie

8>8

=@ =G =F =6 =A =7 => =8 == =? ?

A

=?

=A

Figuur 3 – Temperatuurverloop tijdens het betonstorten.

15

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

8?

8A

>?

>A


Figuur 4 – Cross-hole Sonic Logging profiel met anomalie tussen 8 en 9,5 m.

Figuur 5 – Laboratorium blok.

NATUURLIJKE GAMMASTRALING

den gevuld) zijn geen tekenen van onthechting waargenomen.

Van kleimineralen is bekend dat ze een hogere natuurlijke radioactiviteit hebben dan de toeslagstoffen van beton. Het zou daarom theoretisch mogelijk moeten zijn om gebieden met grote hoeveelheden achtergebleven bentoniet in de sleuf na het storten van beton aan te tonen door de natuurlijke radioactiviteit te meten. Met behulp van een gamma-ray detector, is de straling langs de voeg gemeten, vanuit de PVC-buizen aangegeven in figuur 1. Helaas blijkt de natuurlijke radioactiviteit van het beton hoger te zijn dan de radioactiviteit van de bentoniet. Zelfs met een gamma-spectrometer kon geen onderscheid tussen bentoniet en beton worden gemaakt. Omdat het bijna onmogelijk is om een kleine hoeveelheid laag radioactief materiaal (bentoniet) in de voeg te detecteren wanneer de meerderheid van het materiaal een relatief hoge radioactiviteit (beton) heeft, is deze detectiemethode niet verder onderzocht. Het gebruik van een radioactieve bron om de respons van de meting te verbeteren is vanwege de strenge uitvoeringseisen in bebouwde omgeving voorlopig niet overwogen. CROSS-HOLE SONIC LOGGING (CSL)

De snelheid van geluid in een vast medium is afhankelijk van de dichtheid en de stijfheid. Omdat beton en bentoniet een verschillende dichtheid en stijfheid hebben, is het mogelijk om onderscheid te maken tussen beton en bentoniet met behulp van een akoestisch signaal. Door meetbuizen aan te brengen op de hoeken van de wapeningskorven aan beide zijden van de voeg (figuur 1), kan een akoestisch signaal over de voeg worden gestuurd.

De geluidsbron en -ontvanger worden ieder in een met water gevulde meetbuis neergelaten. Bron en ontvanger worden gelijktijdig opgetrokken, waarmee de zone tussen de twee meetbuizen wordt doorgemeten. De looptijd van het signaal en de demping van het ontvangen signaal worden gebruikt om te bepalen of er afwijkingen aanwezig zijn. Bij aanvang van het onderzoeksproject was niet bekend welke invloed de voeg zou hebben op de signaaloverdracht, omdat er nog weinig ervaring was in vergelijkbare situaties. Als meetmethode is CSL al commercieel beschikbaar voor het testen van de integriteit van grote diameter boorpalen (Amir et al. 2008). In de tests op het Kruisplein gebruikten we de CHUM apparatuur van PileTest (PileTest 2009). Tijdens de metingen bij Spoorzone is naast de apparatuur van PileTest ook gebruik gemaakt van apparatuur van Olson Instruments. Bij testmetingen in het Stevin laboratorium van de TU Delft zijn apparaten van PileTest, Olson Instruments en PDI gebruikt. Op hoofdlijnen functioneren deze apparaten vergelijkbaar. Op details zijn er verschillen die van invloed zijn op de bruikbaarheid in de toepassing op diepwandvoegen. In de literatuur worden verschillende meningen over het te gebruiken materiaal voor de buis gevonden. Vanwege robuustheid en een betere hechting met het beton zou voor stalen buizen moeten worden gekozen (Amir et al. 2008). Uit onderzoek van Likins et al. (2004) blijkt echter dat onthechting tussen PVC meetbuis en beton niet op zal treden als de PVC-buizen zijn gevuld met water voorafgaand aan het betonneren. Bij de veldproeven (met PVC-buizen die met water wer-

16

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

De wapeningskorven in Rotterdam waren niet voorbereid op de meetbuizen, waardoor de meetbuizen later moesten worden ingebouwd. PVC buizen zijn veel gemakkelijker te hanteren en goedkoper dan stalen exemplaren. Daarom zijn 14 van de 16 buizen in Rotterdam in PVC uitgevoerd en waren 2 buizen van staal, waardoor het mogelijk werd om de verschillende buismaterialen te vergelijken. Uit de veldproeven is gebleken dat het signaal dat in de PVC-buizen werd gemeten minder ruis bevatte dan het meetsignaal dat in de stalen buizen werd gemeten. De metingen op locatie konden heel snel worden uitgevoerd, zeker gelet op de diepte van 42 m (Rotterdam). Binnen 30 minuten konden alle 6 cross-hole combinaties worden gemeten. Dit is de tijd die nodig is voor de eenvoudige 'horizontale' meting, waarin zowel de bron als de ontvanger op hetzelfde niveau starten en gelijktijdig worden opgetrokken. Theoretisch is het ook mogelijk te variëren met de bron / ontvanger posities op een zodanige wijze dat 2D tomografie wordt verkregen. Gezien het gemeten signaal was er over het algemeen geen aanleiding om deze extra meetdichtheid uit te voeren. In twee voegen werden afwijkingen gevonden. Beide afwijkingen zijn alleen zichtbaar in één van de zes CSL profielen van die specifieke voeg. Er werd daarom verwacht dat de afwijkingen maar aan één kant van de diepwand zichtbaar zouden zijn. Op de diepte waar de anomalieën werden verwacht worden buiten de bouwkuip kleilagen aangetroffen. Daarom zijn geen verdere maatre-


DETECTIE VAN AFWIJKINGEN IN DIEPWANDVOEGEN

Figuur 6 – Typisch CSL profiel van het laboratorium blok, loodrecht door de voeg gemeten.

gelen genomen om lekkage te voorkomen, omdat de klei zelf fungeert als barriëre. Na het ontgraven bleek één anomalie een grindnest te zijn. Verder onderzoek op het materiaal in de anomalie is gepland voor een later stadium van het bouwproces. De andere anomalie bestaat uit bentoniet. Een typische CSL grafiek uit de test blokken is weergegeven in figuur 6. De anomalie is aanwezig van 0,1 m tot 1 m en varieert in dikte van 0 tot 0,3 m. In geval van een voeg verontreinigd met 0,3 m bentoniet, is de (over twee testblokken) gemiddelde extra aankomsttijd loodrecht door de voeg 0,23 ms en 0,35 ms diagonaal door de voeg. Omdat het 'loodrechte' signaal gedeeltelijk om de anomalie heen kan, is naar verwachting de extra reistijd rond de 0,1 ms per 0,1 m bentoniet insluiting. De gemiddelde demping van het signaal is 20 dB voor een voeg met 0,3 m bentoniet. Er wordt daarom rekening gehouden met 7 dB demping per 0,1 m bentoniet. De anomalie die werd gevonden in het in-situ profiel van figuur 4 vertoont 0,25 ms extra aankomsttijd in combinatie met 24 dB demping. Indien de testblokken representatief zijn, zou rekening moeten worden gehouden met een anomalie in de orde van 0,25 m (op basis van aankomsttijd) of 0,35 m (op basis van demping). Door de extra aankomsttijd te combineren met de demping werd een bentonietinsluiting van ongeveer 0,3 m dik in de voeg verwacht. Na ontgraving werd duidelijk dat deze anomalie een grindnest was met grotere afmetingen dan verwacht op basis van de laboratoriumproeven. Het materiaal nabij de voeg bestond uit lage kwaliteit beton met een hogere geluidssnelheid dan bentoniet. Bij de anomalie met bentoniet was de grootte wel in overeenstemming met de laborato-

Figuur 7 – Weerstand profiel.

riumresultaten. In het vervolgonderzoek werken we aan een frequentiedomein analyse van het signaal dat door de voeg komt, dit in de verwachting dat hiermee een betrouwbaarder onderscheid tussen bentoniet-, zand- en grindinsluitingen kan worden gemaakt. Op basis van de resultaten van de testblokken lijkt het erop, dat door een bentoniet insluiting de hoogfrequente componenten van het signaal meer worden geabsorbeerd dan de laagfrequente componenten. De spectrale analyse van het gemeten signaal zou kunnen helpen bij het bepalen van het soort materiaal in de anomalie. Materialen met een lage stijfheid (bijv. bentoniet) hebben de neiging om de hoge frequenties meer te absorberen dan stijvere materialen zoals zand of lage sterkte beton. Ook zijn testmetingen uitgevoerd op testblokken met een wigvormige uitsparing, waarin van bovenaf verschillende materialen kunnen worden aangebracht. Zo wordt inzicht verkregen in de verandering van het CSL signaal bij passage door water, verzadigd zand, verzadigd grind en bentoniet. De eerste resultaten daarvan duiden op een zeer sterk signaalverlies bij granulair materiaal. De nadere uitwerking van deze metingen zal worden gerapporteerd in een separate publicatie. SINGLE-HOLE SONIC LOGGING (SSL)

In Delft is een proefvak van 10 voegen uitgevoerd, waarin drie pvc-buizen per kant van de voeg werden gebruikt in tegenstelling tot de 2 buizen per kant bij Kruisplein. Vanuit deze middelste buizen zijn Single-hole Sonic Logging (SSL) testen uitgevoerd. SSL metingen zijn alleen mogelijk vanuit plastic buizen. Bij de SSL methode zijn zender en ontvanger boven elkaar gepositioneerd in dezelfde meetbuis. De geluidsgolf kan dan door reflectie op een sterke overgang in dichtheid weer

17

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

terugkomen in de meetbuis. Doordat de geluidssnelheid in beton aanzienlijk hoger ligt dan de geluidssnelheid in water, kan een signaal met een langere weg door beton toch eerder aankomen dan het directe signaal dat door het water in de meetbuis loopt. Er werd verwacht dat de SSL methode een aanvulling zou vormen op de CSL meting. Als er veel signaal verloren gaat in de CSL metingen, moet de energie die niet door de voeg is gepasseerd gereflecteerd zijn, zodat op die locatie een sterke reflectie in de SSL-metingen wordt verwacht. De SSL-metingen zijn alleen uitgevoerd vanuit de extra buizen die in het hart van de panelen waren geplaatst. Deze centrale buizen waren nodig omdat de buizen aan de buitenzijde van de diepwand vooral de reflectie in de buurt van het grensvlak tussen de wand en de grond zullen laten zien en niet de reflectie op de voeg in de diepwand. De SSL veldgegevens van het Spoorzone-project lijken de CSL gegevens tegen te spreken. Ook in het laboratoriumonderzoek met de wigvormige uitsparingen blijken de SSL-metingen tot nu toe niet tot bruikbare resultaten te leiden. WEERSTAND

Gebaseerd op het principe dat uitgehard beton een hoge elektrische weerstand heeft (in vergelijking met grond), wordt verwacht dat een onvolkomenheid in de voeg zichtbaar kan worden gemaakt door de elektrische weerstand over de voeg te meten (Hwang et al. 2007). Voor deze meting is een referentie-elektrode (stalen staaf) buiten de bouwput in de grond gedrukt met een sondeerwagen. Door een geleidbaarheidsconus met de sondeerwagen binnen de bouwkuip in de grond te drukken kon de weerstand naar een steeds dieper gelegen elektrode worden gemeten. De lokale elektrische weerstand van de grond


werd gemeten met de sondeerconus (aangeduid met 'conus' in figuur 7). De elektrische weerstand van de conus naar de referentie-elektrode buiten de bouwput werd gemeten (‘referentie’ in figuur 7) en de weerstand tussen de conus en de wapeningskorf ten noorden van de voeg (‘wapening’ in figuur 7) werd gemeten. De rode curve is de weergave van 'referentie' minus 'conus'. In de linker grafiek is een representatieve CSL meting weergegeven van dezelfde voeg. Tussen de 6 en 7 m minus bovenzijde diepwand wordt met beide metingen een afwijking gevonden. De afwijking in de weerstandsmeting is minder overtuigend (plaatselijk is de weerstand van de wand laag ten opzichte van de lokale grondweerstand) dan in de CSL metingen. De meetopzet moet nog worden geoptimaliseerd. Hiervoor wordt in 2012 een meetopstelling gemaakt met behulp van de reeds gefabriceerde testblokken die voor de CSLen temperatuurmetingen zijn gebruikt.

Aanbevelingen voor veldproeven De CSL meting is op dit punt in het onderzoeksproces de meest veelbelovende methode voor het opsporen van afwijkingen in diepwanden. De belangrijkste redenen daarvoor zijn de beschikbaarheid van apparatuur, de korte meettijd per voeg en de daaruit voortvloeiende relatief lage kosten van de meting. Hoewel aan de interpretatie nog veel kan worden verbeterd en nog veel inspanning nodig is voor het verwerven van betrouwbare referentiegegevens uit veld- en laboratoriumproeven, kan de techniek al worden toegepast in een projectomgeving. Als het CSL profiel alleen rechte lijnen vertoont, wat duidt op een zeer constant en homogeen materiaal tussen de meetbuizen, en het signaal vertoont een geringe demping, dan kan worden geconcludeerd dat de voeg geen defecten heeft. Als plaatselijke afwijkingen in het signaal zichtbaar worden dan zijn de extra tijd die nodig is voor het signaal om bij de ontvanger aan te komen en de demping van het signaal de eerste indicatoren om de grootte van de anomalie in te schatten. Uit proeven met verschillende materialen in de anomalie is gebleken dat bij granulair materiaal zeer veel signaalverlies optreedt. Voor optimale kwaliteit van de CSL meting kan het beste PVC als materiaal voor de meetbuizen worden gebruikt. Hierdoor wordt minder ruis in de metingen verkregen ten opzichte van staal. De PVC-buizen voor de CSL metingen worden aan de buitenkant van de buitenste hoeken van de wapeningskorven geplaatst. Het gebruik van 4 meetbuizen (2 aan beide zijden van de voeg) blijkt in de praktijk een goed compromis tussen kosten en detailniveau van de verkregen informatie.

Conclusies De metingen die zijn uitgevoerd op de locatie van het 'Kruisplein' in Rotterdam, de 'Spoorzone' in Delft en in het laboratorium hebben ons inzicht in het productieproces van diepwanden verbeterd. De meting van de natuurlijke gammastraling heeft niet gefunctioneerd als voorzien als gevolg van de hoge natuurlijke radioactiviteit van het beton. Als de ingrediënten van het beton zouden kunnen worden gescreend op lage radioactiviteit, dan kan deze methode nuttig zijn. Het gebruik van een radioactieve bron tijdens de meting kan de resultaten verbeteren maar maakt dat de meting aan zeer veel vergunningsvoorwaarden moet voldoen. Hier is voorlopig niet mee verder gegaan. De temperatuurmetingen met glasvezels kunnen worden gebruikt om de efficiëntie van het ontzanden van de bentoniet te controleren voorafgaand aan het beton storten. Tijdens het beton storten kan het proces waarin de bentoniet wordt vervangen door beton worden gecontroleerd. Met de gedistribueerde temperatuurmeting is het al in het productie stadium mogelijk om gebieden aan te geven die een grotere kans op defecten hebben. Tijdens het ontzanden is het zelfs mogelijk om nog in te grijpen: als sub-optimale ontzanding wordt gedetecteerd, kan bijvoorbeeld door te borstelen het ontzanden in de voeg worden verbeterd. De CSL metingen blijken gedetailleerde informatie over de kwaliteit van de voegen op te leveren. Met de referentie-informatie van de testblokken is het mogelijk gebleken om een schatting te maken van de omvang van de onregelmatigheden die werden aangetroffen in het testgebied. Na ontgraving van de bouwput op Kruisplein bleek dat er inderdaad afwijkingen waren op de locaties waar het signaal afwijkingen vertoonde. Eén anomalie bestond niet uit bentoniet, maar bleek een grindnest te zijn. De andere anomalie bevatte inderdaad bentoniet. De grootte van de bentonietinsluiting kwam overeen met de verwachtingen op basis van de laboratoriumproeven. De weerstandsmetingen kunnen in het geval er anomalieën in de CSL metingen zijn gevonden nuttig zijn ter controle. De weerstandsmetingen kunnen ook worden uitgevoerd als vooraf geen voorzieningen in de diepwanden zijn aangebracht. Verder onderzoek op de CSL-methode richt zich op de verdere uitwerking van de verandering in het signaal (looptijd, demping en frequentie karakteristiek) tijdens de passage van verschillende materialen in de voeg. Ook wordt bekeken of er een paneel met in het werk ontstane anomalieën kan worden gemaakt.

18

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

Deze proef wordt in samenwerking met het onderzoek naar de productieparameters (promovendus Jan van Dalen) voorbereid. Nader onderzoek van de weerstandsmeting zal zich richten op verbetering van de meetopstelling, zodat de uitvoeringstijd korter wordt en de resolutie hoger wordt. MET DANK AAN

De tests in Rotterdam zijn gefinancierd door de gemeente Rotterdam en de aannemer Besix / Franki. Een deel van de metingen werd gesponsord door Deltares, Medusa Exploration, Gemeentewerken Rotterdam-VLG, Fugro en Brem Funderingsexpertise. Vanaf begin 2010 is het onderzoek ondergebracht bij ‘GeoImpuls’, het initiatief van Rijkswaterstaat om in 5 jaar tijd de faalkosten in de bouw te halveren. Het onderzoek is daar onderdeel van werkgroep 4 ‘Kwaliteitsverbetering in de grond gevormde elementen’. De metingen in Delft zijn gefinancierd door ProRail, Combinatie Cromme Lijn, GeoImpuls en TUDelft met bijdragen van Brem Funderingsexpertise, Strukton, Bundes Anstalt für Materialforschung en Deltares.

Referenties – Amir, J.M. & Amir, E.I. 2008. Capabilities and Limitations of Cross Hole Ultrasonic Testing of Piles; www.piletest.com/papers/IFCEE2009. Capabilities_and_Limitations_of_Cross_Hole _Ultrasonic _Testing_of_Piles.pdf – Del Grosso,A. & Inaudi, D. 2001. Monitoring of Bridges and Concrete Structures with Fibre Optic Sensors in Europe;http://195.186.87.221/ Bibliography/PDF/C92.pdf – Doornenbal, P. & Hopman, V. & Spruit, R. 2011. High resolution monitoring of temperature in diaphragm wall concrete; FMGM2011 Berlin – Hwang, R.N. & Ishihara, K. & Lee, W.F. 2007. Forensic Studies for Failure in Construction of An Underground Station of the Kaohsiung MRT System; http://civil.iisc.ernet.in/~gls/Courses_ files/FORENSIC%20GEOTECHNICAL %20ENGINEERING.pdf – Likins, G. & Webster, S. & Saavedra, M. 2004. Evaluation of defects and tomography for CSL; www.pile.com/reference/stresswave2004/ SW2004-046Eval_of_Defects_and_ Tomography_for_CSL.pdf – PileTest 2009 www.piletest.com/show.asp?page=chum – Sensornet 2009 www.sensornet.co.uk/ news/product-literature/ 쎲


Interview Door Jos van der Burg

Prof. ir. Jan Maertens:

We moeten beter laten zien wat we kunnen Prof. ir. Jan Maertens kent alle domeinen van de grondmechanica en geotechniek. Hij werkte bij de overheid, het bedrijfsleven, als zelfstandig adviseur en als docent aan de universiteit van Leuven. Nu hij als docent met pensioen gaat, kijkt hij nog eens scherp naar zijn vakgebied. ‘Als je risico's durft te nemen, is iedereen alerter.’ Nee, Jan Maertens droomde als jongetje niet van een carrière in de geotechniek, maar misschien ligt de basis van zijn loopbaan toch in zijn jeugd. Als jochie in Brugge speelde hij vaak en graag aan zee. Zand en water fascineerden hem. Misschien was het dus niet alleen maar toeval dat hij na de middelbare school in Gent bouwkunde – in Nederland heet het civiele techniek – ging studeren. In 1972 mocht hij zich bouwkundig ingenieur noemen. Hij vond een baan bij het door de legendarische prof. De Beer opgerichte Rijksinstituut voor Grondmechanica. Maertens zou er zeven jaar – het getal komt vaker voor in zijn loopbaan – blijven. Hij leerde er de theoretische basisbeginselen van de grondmechanica. Na de theorie was het tijd voor de praktijk. Maertens ging aan de slag bij het Ministerie van Openbare Werken. Onder leiding van prof. Raedschelders leerde hij de geotechnische praktijk bij de aanleg van havenwerken als de Berendrechtsluis in Antwerpen. Na weer zeven jaar maakte hij de overstap naar het bedrijf Smet-Boring. Hij werd er het hoofd van de

2002. Overhandiging Prijs Prof. Hubert Raedschelders aan ir. Peter De Vleeschauwer van Smet Boring. Van 1979 tot 1986 werkte ik bij Hubert Raedschelders op het ministerie van Openbare Werken en leerde bij hem de praktijk van de grondmechanica en funderingstechniek. Met Peter De Vleeschauwer werkte ik samen van 1986 tot 1993 bij Smet Boring.

funderingsafdeling en maakte kennis met de commerciële kant van de grondmechnica. En weer sloeg Maertens na zeven jaar een nieuwe richting in. De inmiddels door de wol geverfde wetenschapper en kenner van de praktijk richtte in 1993 Jan Maertens BVBA, adviesbureau voor grond- en funderingstechnieken op. Tegen die tijd doceerde hij ook al twee jaar als deeltijds docent grondmechanica en funderingstechnieken aan de universiteit van Leuven. Na eenentwintig jaar gaat hij in Leuven met emeritaat. Een goed moment om het vakgebied nog eens te overzien.

hebben de praktische mogelijkheden om dat uit te proberen. Bij Smet-Boring heb ik veel ervaring opgedaan met jet grouting. Die mogelijkheden heb je niet op een ministerie en een universiteit.”

Doordat Maertens zowel bij de overheid als bij het bedrijfsleven heeft gewerkt, kent hij alle kanten van het vak. Hij heeft nooit het gevoel gehad dat de vele petten die hij droeg – Maertens werd ook vaak als adviseur ingeschakeld – met elkaar conflicteerden. “Door altijd serieus te zijn en een rechte lijn te bewandelen, heb ik autoriteit verworven. Toen iemand me vroeg hoe het kon dat ik voor aannemers, verzekeraars, studiebureaus en de universiteit werkte, antwoordde ik dat ik meteen zou stoppen als hij kon bewijzen dat ik voor de een zwart en voor de ander wit schreef.” Het was juist zijn kracht dat hij het vak van meerdere kanten kon bekijken, meent Maertens. “Ik weet dat de praktijk niet altijd zo mooi is al in boekjes staat. Ook weet ik hoe aannemers denken. Zij lopen tegen reële problemen aan. Voor hen is een goede inschatting van risico's het belangrijkste. Wat kan en wat niet? Wat is nog aanvaardbaar? Aannemers

Omdat Maertens zowel in België als in Nederland bij projecten werd ingeschakeld, kent hij ook de verschillen in benadering. “In België gaan studie en uitvoering vaak samen. Gespecialiseerde aannemers bieden een prijsopgave én een studie aan. De achterliggende gedachte is dat zij hun technieken het beste kennen en dus het best in staat zijn om de nodige berekeningen te maken. In Nederland zijn deze twee zaken opgesplitst en worden studies door onafhankelijke bureaus gedaan. Het nadeel van de Nederlandse benadering is dat zich eerder coördinatieproblemen voordoen.” Maertens gelooft niet dat bij onderzoek en uitvoering in één hand het gevaar groot is dat men het onderzoek naar de gewenste uitkomst – lees: het binnenhalen van de opdracht – toeschrijft. “Een groter probleem is dat opdrachtgevers de neiging hebben om vooral naar de prijs te kijken. Als ze geen mensen hebben die de uitvoering kunnen beoordelen, vergroot het de kans dat het fout gaat.” Gebrekkige coördinatie is de grootste bedreiging bij uitvoering van projecten, meent Maertens. “De laatste tijd hebben zich in België nogal wat schadegevallen door gebrekkige coördinatie voorgedaan. Vroeger schakelde een hoofdaannemer een paar onderaannemers in en coördineerde hij het werk, maar tegenwoordig zijn projecten vaak opgesplitst. Er zijn bedrijven voor grondwerk, beschoeiing, bemaling, enzovoorts. De

2008 met Luc Maertens van BESIX op de in aanbouw zijnde Burg Kalifha in Dubai. Door mijn advieswerk voor BESIX kwam ik contact met veel buitenlandse projecten, wat toegang verleende tot zeer interessante plaatsen en projecten.

28 april 2009, ontvangst Prijs De Beer, grondlegger van de geotechniek in België en oprichter van het Rijksinstituut voor Grondmechanica waar ik van 1972 –1978 mijn basisopleiding in de grondmechanica ontving.

Coördinatieproblemen

20

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012


coördinatie is vaak het zwakke punt. Men weet van elkaar niet wat men doet of denkt dat een ander het wel zal controleren.”

Nonchalant Een probleem is ook dat grondmechanica de minst wetenschappelijke poot is van de constructievakken. Het draait niet alleen om het toepassen van formules, maar ook om ervaring en engineering judgement: kwaliteiten die niet iedereen in gelijke mate bezit, wat leidt tot verschillende risico-inschattingen. “Iedereen meent het beter te weten”, zegt Maertens. “Het leidt vaak tot conflictsituaties. De laatste tijd vertrek ik meer en meer vanuit het standpunt dat we het allemaal niet weten. Ruziemaken heeft geen zin. Je moet elkaar niet proberen te overtuigen. Je kunt beter op een aangename manier informatie uitwisselen.” Een ander probleem zijn de normeringsverschillen tussen landen. Zo zitten tussen de normen voor het paaldraagvermogen in Europese landen verschillen tot meer dan vijftig procent. Maertens ligt van dat laatste niet wakker. “Ik loop veertig jaar mee en heb nog nooit een schadegeval meegemaakt dat werd veroorzaakt door te weinig draagvermogen van de palen. Natuurlijk ben ik voorstander van harmonisatie van normen, maar het probleem is dat ieder land de andere zijn normen wil opleggen. Ik vind een groter probleem dat mensen te weinig op het bouwterrein komen. Je moet je niet blindstaren op berekeningen, maar ook naar onzekerheden in de uitvoering kijken.” Over de vraag hoeveel onzekerheden acceptabel zijn heeft Maertens een gedecideerde opvatting. “Ik ben niet bang om een beetje risico te nemen. Toen ik bij Smet-Boring werkte, namen we soms enorme risico's. Echt zware dingen, waarbij we achteraf toch wel even bang waren geweest. Toch zijn er bij deze grote risico's nooit schade-

2012, Slot Symposium IS-GI Brussels dat ik als covoorzitter van TC 211 mede organiseerde. V.l.n.r.: Flor De Cock, voorzitter BGGG, Cathérine Jacquard die de voorzitter van CFMS vertegenwoordigde, Serga Varaksin, co-voorzitter TC 211, Noël Huybrechts, secretaris TC 211.

gevallen geweest. Ik ben er heilig van overtuigd dat dat juist kwam doordat er grote risico's waren, want daardoor lette iedereen dubbel goed op. De communicatie was duidelijk en dagelijks was er overleg. Als er problemen bij projecten waren, waren die rond feestdagen als Kerstmis of tijdens bouwverlof. Dan was de kans het grootst dat men nonchalant ging werken en steken liet vallen. Ik ben banger voor nalatigheden dan voor risico's.” Maertens geeft een voorbeeld van een risicovol project, dat toch goed afliep. “Ik heb meegewerkt aan de tunnel onder de Plantin Moretuslei nabij het Centraal Station in Antwerpen. Dat was een

Communicatie is onderschat in de wereld van de geotechniek. Projecten halen alleen de krant als het mis gaat.

gigantisch moeilijk project op twintig meter diepte. Iedereen wist dat het risicovol was, maar het is perfect verlopen, omdat iedereen alert was.”

Imago In Nederland wordt Maertens geregeld ingeschakeld bij projecten sinds hij in de jaren negentig bij de aanleg van de Haagse tramtunnel achteraf gelijk kreeg met zijn risicoanalyse. Hij wil geen oude koeien uit de sloot halen, maar als ze de groutboog dieper hadden aangelegd, zoals hij Smet-Boring adviseerde, die inschreef op de klus, waren er nooit lekkageproblemen geweest. “In Nederland lachten ze om die Belgen die geen risico's durfden nemen, maar we kregen gelijk. Sindsdien ben ik in Nederland vaak voor een second opinion gevraagd

2012, Symposium IS-GI Brussels. Tijdens de pauze een korte bespreking met Prof. Fritz van Tol. FOTO DOOR PROF. ADAM BEZUIJEN

21

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

bij jet grout jobs.” Zo was Maertens één van de adviseurs bij de aanleg van de onderdoorgang van het Centraal Station in Amsterdam. Ook vroeg men zijn opinie toen bij de aanleg van de Amsterdamse Noord-Zuid lijn huizen op de Vijzelgracht verzakten. Maertens vindt dat de gemeente Amsterdam dit project verkeerd heeft gecommuniceerd. “Zeggen dat er geen risico's waren, was onzin. Je kunt nooit het risico van een project tot nul terugbrengen. Dat bestaat niet. Amsterdam had eerlijker moeten zijn. Ze had moeten zeggen dat ze al het mogelijke zou doen om het risico te beperken.” Communicatie is een onderschatte factor in de wereld van de geotechniek, zegt Maertens. “Het probleem is dat projecten alleen de krant halen als het mis gaat, zodat het lijkt dat wij grote dommeriken zijn. Moeilijke projecten die goed gaan, zijn geen nieuws. Dat is jammer. We moeten meer reclame maken voor onze stiel. We moeten beter laten zien wat we kunnen.” Daarom vindt hij het vakblad Geotechniek belangrijk. “Ik heb een jaar of vijf in de redactieraad gezeten, omdat ik het blad ontzettend belangrijk vind voor de imago van ons vak.”

Kleinkinderen Maertens heeft in de ruim twintig jaar dat hij in Leuven doceerde het universitaire leven behoorlijk zien veranderen. Hij is er niet optimistischer op geworden. “Ik vind dat het niveau daalt. De studierichtlijnen worden alsmaar vager. Er wordt steeds meer getolereerd. Vroeger moesten studenten bepaalde zaken gewoon kennen, want anders vlogen ze naar buiten. Als ik studenten nu aanspreek op stomme fouten, zeggen ze dat het een vergissing was en verwachten ze dat het hen geen punten kost.” Maertens vindt het vooral jammer, omdat het vak juist nu behoefte heeft aan goede studenten. “Er zijn volop nieuwe ontwikkelingen. In België is gigantisch veel te doen over soil mixing, het vermengen van grond met cement of toeslagstoffen. Men doet er tegenwoordig van alles mee, zoals het beschoeien van bouwputten. Verder is grondverbetering enorm in opkomst. Ook hier ligt een grote toekomst. Velen zijn ervan overtuigd dat we grond op zo'n manier kunnen bewerken, dat we de eigenschappen kunnen beheersen en veranderen. Nee, het vak is nog lang niet tot een eindpunt gekomen.” Ook Maertens' loopbaan is met zijn vertrek in Leuven nog niet ten einde. “Mijn adviesbureau blijf ik houden. Ik ga alleen een beetje minderen en doe alleen nog wat ik graag doe.” Lachend: “Ik krijg nu meer tijd voor mijn kleinkinderen.” 쎲


KIVI NIRIA Mandy Korff

#daaromgeotechniek Vaak gaat het bij bedrijven en zeker ook bij verenigingen om de activiteiten die we doen. KIVI NIRIA Geotechniek organiseert samen met onze partners de Funderingsdag, interessante lezingenavonden, boeiende excursies en verdiepende en verbredende cursussen. Verder stimuleren we (jonge) mensen om hun internationale netwerk uit te breiden door naar congressen te gaan en initiëren we publicaties. Ook voor 2013 maken we al weer stevig plannen voor een interessant jaar met volop kennisuitwisseling en netwerken. We houden u regelmatig op de hoogte van deze evenementen en zelfs bij economische tegenwind kunnen we de laatste jaren stellen dat de opkomst en ledenaantal onverminderd hoog zijn. Dus wat we doen en hoe, dat weet u al. Vlak voor deze zomer stonden we als bestuur ook eens stil bij die meer fundamentele vraag: waarom

zou er eigenlijk een KIVI NIRIA Afdeling Geotechniek moeten zijn die al deze activiteiten organiseert? Nog belangrijker: waarom zouden er mensen lid zijn van deze afdeling of van KIVI NIRIA in het algemeen (het een kan nu eenmaal niet zonder het ander)? Het inzicht dat dit opleverde ging veel dieper dan hoe interessant onze activiteiten zijn. Activiteiten kun je natuurlijk ook organiseren zónder afdeling of lidmaatschap. Breed gedragen in het bestuur van de afdeling bleek echter een grote betrokkenheid bij de kwaliteit en continuïteit van het vakgebied. Trots om ingenieur te zijn en dat te laten zien en samen sterk staan, dat is waarom een vereniging met deze doelstelling zin heeft. Daarom worden we gewaardeerd in de sector, werken we gezamenlijk aan een sterk profiel daarbuiten en wordt er naar ons geluisterd als we ons aandeel in het bouwproces vervullen.

22

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

Deze zaken hoorde u tot nu toe nog niet zoveel van ons. Vanaf nu dus wel. De eerste ruwe resultaten ziet u op de ‘geeltjes’ in onderstaande figuur. Ook in de vernieuwde versie van ons beleidsplan ziet u ze terug en bij onze activiteiten. Is dat voor u niet genoeg? Doe dan nu zelf mee met de #daaromgeotechniek-campagne en laat weten welke kansen u pakt dankzij een sterk vakgebied. Laat het ons weten op geotechniek@kiviniria.nl of via twitter met #daaromgeotechniek. Namens het bestuur van de afdeling KIVI NIRIA Geotechniek,

Mandy Korff Ook te bereiken via @irondergronds

왔 Enkele redenen om lid te zijn van KIVI NIRIA Afdeling Geotechniek.


KIVI NIRIA

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

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

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

Netwerk en Communicatie De Afdeling Geotechniek vormt een netwerk van mensen werkzaam op het vakgebied, mensen die

23

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

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

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


Bouw Markthal in Rotterdam (2)

Archeologie: een geotechnische uitdaging

Ir. Dick Wilschut Senior Geotechnisch Adviseur, Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam

Drs. Maaike M. Sier Archeologe, Bureau Oudheidkundig Onderzoek Rotterdam

Figuur 2 – Dwarsdoorsnede Markthal en parkeergarage.

Figuur 1 – Opgraving ringdijk Westnieuwland, met de Laurenskerk.

Inleiding Rotterdam vernieuwt en dat doet deze stad al heel lang. Oude bebouwing moet plaatsmaken voor nieuwe gebouwen, en dat gebeurt al eeuwen zo. Op basis van het Europese Verdrag van Malta is in Nederland sinds 2007 de Wet op de archeologische monumentenzorg (Wamz) van kracht. De Wamz stelt het behoud van het archeologisch erfgoed centraal. Omdat de belangrijke archeologische waarden onder de Markthal niet behouden konden blijven is door de gemeente Rotterdam in samenwerking met marktpartijen een archeologisch onderzoek uitgevoerd om de resten van vroegere bewoning te documenteren. In 2007 waren op het huidige bouwterrein nog scholen en een 2-laagse parkeergarage aanwezig. Deze zouden worden gesloopt, waarna de bouw van een nieuwe diepe parkeergarage van 90 bij 117 m met

daarboven een grote markthal zou starten. Archeologisch onderzoek uitvoeren gaat het beste door in een droge put te werken, maar dat bleek bij de bouwput voor de Markthal in Rotterdam niet eenvoudig. Een oude paalfundering, een lastige geo-hydrologische situatie en een krappe planning maakten het onderzoek tot een geotechnische èn archeologische uitdaging. In dit artikel wordt verder ingegaan op het archeologisch onderzoek en het geotechnische ontwerp om dit onderzoek mogelijk te maken. De geohydrologische aspecten van de bouwput voor de parkeergarage onder de Markthal zijn gepubliceerd in het voorgaande nummer van dit blad.

gen hebben aangetoond dat het plangebied Markthal van hoge waarde is voor de archeologische geschiedenis van Rotterdam. Dit archeologische bodemarchief werd over een oppervlakte van meer dan een hectare bedreigd door de aanleg van een diepe parkeerkelder tot 12 m beneden NAP en intensief heiwerk. Daarom is in een vroeg stadium in overleg met alle betrokken gekeken hoe het archeologisch onderzoek het beste kon worden ingepast in het hele bouwproces. Het doel was om zoveel mogelijk archeologisch onderzoek te doen voorafgaand aan het geplande heiwerk, omdat door het intensieve palenplan veel sporen verloren zouden gaan.

Archeologie is noodzakelijk, maar ... Hoewel alle betrokken partijen het nut en de noodzaak van het archeologisch onderzoek onderschreven bleek de praktische invulling daarvan een complex proces. Het onderzoek mocht niet te veel vertraging opleveren bij de bouw van parkeergarage en Markthal. De omliggende historische bebouwing mocht niet worden beïnvloed en de kosten mochten niet te hoog zijn. Bovendien bleek het lastig een droge ontgraving tot een grote diepte uit te voeren bij de gegeven geo-hydrologische situatie.

Middeleeuwen onder de Markthal Historisch onderzoek en archeologisch vooronderzoek door middel van (mechanische) grondborin-

24

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

Binnen het complexe geheel van uiteenlopende belangen en onvermijdelijke technische rand-


Samenvatting Op de plaats waar nu de Markthal wordt gebouwd, liggen ook de wortels van Rotterdam. Omdat onder de Markthal een 4-laagse parkeergarage komt, moesten de archeologische waarden worden gedocumenteerd door middel van een opgraving. Dat onderzoek kan alleen in een droge bouwput worden uitgevoerd, en dat bleek een grote uitdaging. De krappe planning, de complexe geo-hydro-

logische situatie, restanten van funderingen en de nabijheid van oude zettinggevoelige bebouwing zoals de Laurenskerk maakten een creatieve en zorgvuldige aanpak noodzakelijk. Dankzij een goede samenwerking van de betrokken partijen konden veel archeologische waarden worden veiliggesteld.

Figuur 3 – Rotterdam in 1360.

voorwaarden zijn in goed overleg met de direct betrokkenen, mogelijkheden gevonden voor een adequaat archeologisch onderzoek. Stadsontwikkeling (voorheen OBR) is opdrachtgever voor het bouwrijpmaken van de bouwlokatie. Provast (Projectontwikkelaar Den Haag) is de opdrachtgever vooor de bouw van de Parkeergarage en de Markthal. Als aannemers waren de firma van Eijk (Sloop en tijdelijke aanvulling) en Martens en Van Oord uit Oosterhout (Bouw parkeergarage) betrokken. De advisering werd verzorgt door het IGWR en BOOR.

De technische (on)mogelijkheden Al snel werd duidelijk dat door de grondopbouw ter plaatse een droge bouwput (door middel van bemaling) slechts tot een beperkte diepte mogelijk was. Ook het gebruik van een diepe kleilaag van de Kedichem formatie bleek niet goed haalbaar. In het artikel Markthal Rotterdam (1) ( [5]) is ingegaan op de geo-hydrologische aspecten.

Figuur 4 – Plaats opgravingen en ringdijk Westnieuwland.

De bouwput voor de Markthal is daarom ontworpen als een bouwput met onderwaterbeton. De mate waarin deze grote bouwput droog kon worden ontgraven was daarbij beperkt. Zowel de verticale stabiliteit van de bouwputbodem als de sterkte van de bouwputwand beperkten de diepte van de droge ontgravingen. Naast deze technische aspecten is ook gekeken hoe zo efficiënt mogelijk kon worden omgegaan met de aspecten tijd en geld.

Gefaseerde aanpak In een groot deel van de bouwput waren verzwaarde puntpalen aanwezig. Bij de voorbereiding werd ingeschat dat de kans op wellen langs de paalschachten reëel was. Beheersing van deze wellen zou moeilijk zijn als gevolg van de omvang van de bouwput. Gezien de mogelijke gevolgen voor de bouw werd dit als onaanvaardbaar beschouwd.

De archeologische verwachtingen waren groot, maar zolang de bestaande bouw niet was gesloopt kon slechts heel beperkt een verkennend onderzoek met boringen worden gedaan. In de voorfase werd daarom met een bureauonderzoek en verkennende boringen, uitgevoerd in de periode maart-juni 2007, zo veel mogelijk nagegaan waar de meest interessante vindplaatsen zouden lig-

25

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

gen. Het onderzoek met aanvullende boringen kon pas worden voortgezet nadat de sloop van de oude bebouwing gereed was Tijdens het booronderzoek is de plaats en de diepte van de ringdijk van Westnieuwland vastgesteld. Deze ringdijk lag rondom de 14e-eeuwse polder Westnieuwland. Op de dijk stonden middeleeuwse huizen. Op een diepte van 4,0 tot 7,5 m beneden NAP is in de boringen een terp-achtige ophoging zichtbaar. Deze terp behoort bij de 9etot 12e-eeuwse nederzetting Rotta. Nog iets dieper zijn houtskoolresten gevonden, die wijzen op bewoning in de Romeinse tijd. Het onderzoek met boringen heeft bevestigd dat locatie Markthal een archeologisch zeer waardevol terrein is. Een volledige opgraving was echter vanwege de omvang van het terrein, kosten en planning onmogelijk. Na het vooronderzoek zijn daarom zorgvul-


Figuur 6 – Nader onderzoek boorkernen.

Figuur 5 – Steekboring wordt uitgevoerd.

dig delen van het terrein geselecteerd om te worden opgegraven. Vervolgens is in overleg met alle betrokkenen, een plan gemaakt om diverse archeologische onderzoeken in te passen in het bouwproces.

Elkaars taal leren In die tijd werd duidelijk dat samenwerking tussen de geotechnisch specialist en de archeoloog belangrijk was om een maximaal resultaat te halen. Daarom is besloten om een korte cursus "bouwputten voor archeologen" te organiseren voor de betrokken medewerkers van het BOOR. Dit bleek niet alleen heel nuttig bij de verdere voorbereiding van de plannen, maar droeg ook bij aan de veiligheid bij de uitvoering. Tijdens de archeologische verkenning met boringen is gebruik gemaakt van een werkwijze uit de geotechniek. Steekboringen waarmee ongeroerde grondmonsters worden gestoken, blijken ook voor archeologen heel geschikt om het oude landschap in kaart te brengen en naar sporen te zoeken. Het grote voordeel is dat dit ook tot grote diepte mogelijk is. Het onderzoek is uitgevoerd door middel van mechanische steekboringen met een diameter van 12 cm. De boorkernen werden in pvc schalen van 1 m lengte verpakt om op het kantoor van BOOR te worden beschreven.

Een dijk doorgraven Het doel was om zoveel mogelijk onderzoek te doen voorafgaand aan het geplande heiwerk. De start van de bouw van de Markthal bleek pas enige maanden na de sloop van de scholen te starten. Daarom is deze fase benut om een deel van het ar-

cheologisch onderzoek uit te voeren. Omdat het noordoostelijke deel van het terrein het eerste beschikbaar kwam, werd besloten de dijk rond de polder Westnieuwland als eerste verder te onderzoeken. Uit de berekeningen bleek dat een groot ontgravingsvlak slechts mogelijk was tot een diepte van circa 4,5 m beneden NAP. Bij dieper graven moest grote wateroverlast worden verwacht. Bij ontgravingen beneden dit peil zou de "bouwput"bodem opbarsten als gevolg van de waterdruk in de diepere zandlagen. Ter plaatse van de palen met verzwaarde punt bestond bovendien een verhoogd risico op wellen bij ontgraven onder 2,0 m beneden NAP. Het inzetten van een spanningsbemaling zou deze problemen oplossen, maar dat was in die periode niet mogelijk door het ontbreken van voldoende afvoercapaciteit voor het bemalingswater. De oudere bewoningssporen op en langs een oude dijk die de archeologen wilden onderzoeken lagen echter dieper.

belangrijke risico-reductie ten opzichte van het werken in een bouwput van circa 90 bij 117 meter. Zodoende is nog tijdens de sloop van de oude parkeergarage in het voorjaar van 2009 gestart met de aanleg van een aparte put met gestempelde damwanden, om een doorsnede te kunnen maken door de 14e-eeuwse ringdijk van Westnieuwland. Daarmee konden de dijk en de resten van middeleeuwse bewoning op de dijk bestudeerd worden tot een diepte van 6,5 m beneden NAP. Aan de hand van de resultaten van deze opgraving is besloten tot een nader onderzoek van de dijkbewoning. Omdat in de zomer van 2009 rond de bouwplaats nog geen gesloten damwand aanwezig was om de grondwaterstand in de omgeving te beheersen, moest de opgravingsdiepte voor dit onderzoek worden beperkt tot 2,5 m beneden NAP.

Terp Rotta Als oplossing is besloten de dijk te ontgraven in een put met damwanden van 11 bij 25 m en deze zo te plannen dat geen oude betonpalen in dat deel aanwezig waren. De put werd zodanig ontworpen dat zonder spanningsbemaling toch tot de vereiste diepte van 6,5 m beneden NAP kon worden ontgraven. Als ballast werd rond deze put het maaiveld op 2 m boven NAP gebracht. Weliswaar waren wellen als gevolg van bestaande gaten in het holocene klei- en veenpakket niet uitgesloten, maar de gevolgen daarvan zouden beperkt en beheersbaar zijn door de beperkte omvang van de bouwput. Deze oplossing vereiste een kostbare extra bouwput met stempelramen, maar betekende tijdwinst bij het verdere bouwproces en een

26

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

Voor het onderzoek naar de bewoning en de terpophogingen van de nederzetting Rotta is in de zuidoost-hoek van de bouwput voor de Markthal een tweede tijdelijke damwandput met stempellagen aangelegd. Hierdoor kon opgegraven worden tot een diepte van 7,5 m beneden NAP. Dit onderzoek is uitgevoerd in de periode februariapril 2010, gelijktijdig met het heiwerk van de aannemer in de grote bouwput. De terp lag gedeeltelijk buiten de bouwput van de Markthal en bovendien ontstond een planningsprobleem met de realisatie van de grote bouwput. Als oplossing zijn eerst de buizen van de combiwand aangebracht, zonder de tussenplanken. Daarna werd een aparte ontgravingsput van 28 x


BOUW MARKTHAL IN ROTTERDAM

Figuur 7 – Opgraving achtererf middeleeuws huis met beerput.

22 m voor het archeologisch onderzoek gemaakt, waar een losse rij buispalen in stond. Inmiddels was de bemalingsinstallatie, noodzakelijk om de bouwput stabiel en droog te houden, ook inzetbaar. Het inregelen hiervan bleek aanvankelijk lastig als gevolg van onvolkomenheden in de installatie en de invloed van het getijden in de Nieuwe Maas. Omdat de ontgravingssnelheid voor archeologie relatief laag is, was er voldoende tijd om de aanloopstoringen van de installatie tijdig op te lossen. Om de invloed op de omgeving te beperken is optimaal gebruik gemaakt van de spanningsspreiding in de ondergrond en van een stijghoogte-verlaging die precies voldoende was om het verticaal evenwicht te garanderen (figuur 10). Dit vereiste een nauwkeurige afstemming van de diepte van de ontgravingen, de fasering van het plaatsen van de stempelramen en de afstelling van de bemalingsinstallatie. Om dit goed te beheersen werd wekelijks

Figuur 8 (en 9) – Opgraving terp Rotta in damwandenput met stempellagen.

Figuur 10 - Maximale stijghoogte en ontgravingsdiepte.

Figuur 9

27

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012


Figuur 11 - Ridder op paard, pelgrimsinsigne en sleutel. Veel vondsten vertellen over het dagelijkse leven in de middeleeuwse stad Rotterdam. Daarbij speelde het geloof een belangrijke rol; dit werd onder meer geuit door het dragen van pelgrimsinsignes die van bedevaartsoorden werden meegenomen.

een bouwvergadering met alle betrokkenen gehouden en bezochten de geotechnicus en de hydroloog ook tussentijds de onderzoekslocatie. Ondanks de strenge vorst was de bodem in de diepe, door damwanden beschutte bouwput niet bevroren en konden de archeologen tijdens deze strenge winter doorwerken.

Onderzoeken in de grote bouwput Na het heiwerk, het sluiten van de combiwand van de grote bouwput en de aanleg van het eerste, betonnen stempelraam op 1,0 m beneden NAP, is het onderzoek van de ringdijk en de stedelijke invulling van het terrein achter de ringdijk vervolgd tot de voorgeschreven, maximale diepte van 4,5 m beneden NAP. Dit onderzoek is uitgevoerd in de periode september-december 2010, gelijktijdig met het ontgraven van de bouwkuip door de aannemer. De ontwikkeling van Westnieuwland was hiermee archeologisch vanaf de 14e eeuw tot in de 16e eeuw te volgen: waterlopen, straten, stegen en (woon)-bebouwing. Vondsten en structuren uit jongere perioden ontbraken, als gevolg van het oorlogsgeweld dat Rotterdam trof op 14 mei 1940 en de activiteiten ten behoeve van de herinrichting van de stad in de jaren daarna.

Archeologische resultaten

fasen sterk opgehoogd tot een pakket van ten minste 6,5 m dik in de 16e eeuw. Al direct vanaf het begin vindt bewoning op de dijk plaats. In deze eerste ‘nieuwbouwwijk’ van Rotterdam zijn de resten gevonden van houten en stenen huizen, maar ook van de steegjes en achtererven van deze huizen. In dit gebied zijn veel resten aangetroffen die wijzen op ambachtelijke activiteiten, zoals het branden van schelpen voor de productie van kalk en het looien van huiden. De nederzetting ‘Rotta’ bestond uit een lintbebouwing van boerderijen, op terpen gelegen als bescherming tegen het water. Bij het onderzoek zijn drie opeenvolgende huisterpen opgegraven. Op elke terp stonden, na elkaar, twee boerderijen. Het oudste huis dateert uit circa 925 na Christus en het jongste uit circa 1060 na Christus. De zes opeenvolgende huizen zijn dus gebouwd en bewoond binnen een periode van circa 150 jaar. De bewoners waren boeren, ze deden aan akkerbouw en hielden vee. Elke boerderij bestond uit een woon- en een stalgedeelte onder één dak. In het woongedeelte werden meerdere opeenvolgende haardplaatsen aangetroffen en in de stalruimtes waren dikke mestpakketten opgehoopt. Tussen deze twee ruimtes lag een zone waar ambachtelijke en huishoudelijke taken uitgevoerd werden.

In de loop van 2012 verschijnen de wetenschappelijke rapportages (Ref [3] en [4]) over de middeleeuwse nieuwbouwwijk en over Rotta, de voorloper van Rotterdam, waaruit hieronder een korte samenvatting.

Conclusies

De polder Westnieuwland is aangelegd ten zuiden van de toenmalige dam (de huidige Hoogstraat) waaraan de stad Rotterdam ontstond vanaf het jaar 1270. De ringdijk rondom de polder is in korte tijd na aanleg in het begin van de 14e eeuw in

Tijdens het omvangrijke archeologische onderzoek bij de Markthal is gebleken hoe essentieel de samenwerking tussen archeologen, ontwikkelaars, aannemers, hydrologen en geotechnici is. Een complexe binnenstadsopgraving is geen standaardproject, maar vergt maatwerk waarbij con-

28

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

tinu afstemming met alle betrokken partijen noodzakelijk is. Het kiezen voor een ontgraving binnen een relatief smalle bouwput bleek effectief om risico’s te beperken en een ontgraving mogelijk te maken zonder of met beperkte bemaling van het eerste watervoerende pakket. De invloed op de omgeving kon hiermee worden geminimaliseerd. BOOR doet als gemeentelijke dienst al meer dan 50 jaar onderzoek in de binnenstad van Rotterdam. De kennis over de archeologie en het uitvoeren van een complexe binnenstadsopgraving kon bij de Markthal verder worden uitgebouwd.

Referenties [1] Carmiggelt, A. en D.A. Wesselingh, 2010: 50 jaar BOOR. Gemeentelijke archeologie in Rotterdam: het belang van kennis, Vitruvius 13, 2-13. [2] Guiran, A.J. en M.C. van Trierum, 2010: Op zoek naar de nederzetting Rotte uit de 8e-12e eeuw; nieuwe vondsten en inzichten, in: A. Carmiggelt, M.C. van Trierum en D.A. Wesselingh (red.): BOORbalans 6 Bijdragen aan de bewoningsgeschiedenis van het Maasmondgebied, Rotterdam, 13-50. [3] Ploegaert, P.H.J.I., in voorbereiding: Rotterdam Markthal, polder Westnieuwland, Rotterdam BOORrapporten 469, deel 2. [4] Vredenbregt, A.H.L. en M.C. van Trierum, in voorbereiding: Rotterdam Markthal, Archeologisch onderzoek 1; Nederzetting Rotta, Rotterdam, BOORrapporten 469, deel 1. [5] Doelder, B.R. de en Wit T.J.M. de, Geotechniek jaargang 16 nummer 3, Bouw Markthal in Rotterdam (1). 쎲


CUR Bouw & Infra info

Update van de Commissies CUR 198 ‘Kerende constructies in gewapende grond –Taludhelling steiler dan 70º In het april-nummer van dit jaar hebben we u gemeld dat er een verkenning plaatsvindt om deze publicatie (dateert van september 2000) aan te passen op de Eurocode en de kennis en ervaring van de afgelopen jaren te verwerken in een herziene uitgave. Vooruitlopend op dat proces is als eerste stap een erratum uitgebracht op de huidige versie van CUR 198. Dat erratum is beschikbaar op de website www.curbouweninfra.nl. Op 25 september jl. is een eerste overleg geweest met een aantal deskundigen (pre-adviescommissie) om het plan van aanpak te maken voor de algehele herziening van deze publicatie. Heeft u interesse deel te nemen aan deze pre-adviescommissie? Laat het ons weten: fred.jonker@curbouweninfra.nl.

CUR 166 ‘Damwandconstructies’ 6e verbeterde druk! In het april-nummer van dit jaar was al melding gemaakt van deze 6e druk. Het realisatieproces heeft echter veel meer tijd gekost dan was voorzien, maar inmiddels is deze 6e herziene druk volop beschikbaar. Daarmee is CUR 166 nu afgestemd op NEN 9997-1. Daarnaast is de berekening voor het trillingsniveau bij het intrillen van damwanden aangepast. De modelwijziging die ontstaan was bij de overgang van de derde naar de vierde druk, is hiermee verwijderd. Verder is nog een aantal kleine tekstuele verbeteringen aangebracht. Bestellen à € 135,- (incl. 6% btw) via www.curnet.nl, of door storten van € 135 op rekening 544328 t.n.v. CURNET te Gouda. Boekhandel en onderwijs genieten een korting van 25%. Meer weten: fred.jonker@curbouweninfra.nl

CUR-commissie ‘Vervormingsgedrag bij funderen op staal’ Zoals eveneens in het april-nummer gemeld, heeft een pre-adviescommissie een plan van aanpak geschreven + een concept-inhoudsopgave voor de te ontwikkelen CUR-Richtlijn “Vervormingsgedrag bij funderen op staal”. De financiering is inmiddels geregeld en op 12 september jl. is deze nieuwe CUR-commissie gestart. Aanleiding is dat het in de praktijk voorkomt dat er wordt gekozen voor een paalfundering, waar dat in soms niet echt nodig is. Dat leidt dan vaak tot hogere kosten, maar ook tot een andere planning van het project en tot onhandige werkmethoden (omdat geen rekening is gehouden met ruimte voor een heistelling).

De te ontwikkelen CUR-Richtlijn heeft tot doel om aan dit soort situaties een einde te maken. Om heldere en eenduidige spelregels op te stellen ten aanzien van o.m. de (niet constante) beddingconstante (een steeds terugkerend punt van discussie tussen de geotechnische adviseur en de constructeur). Maar ook spelregels met betrekking tot kortdurende en/of (semi)dynamische belastingen, bijvoorbeeld bij kraanfundaties, verkeers/treinbelastingen of turbinefundaties en fundaties van tunnels die voorzien zijn van ankerpalen voor de trekbelasting in de bouwfase, maar die in de definitieve fase in feite een paal-plaat fundering krijgen. Door het wegnemen van een aantal onzekerheden over het vervormingsgedrag kan een efficiënter ontwerp worden gemaakt, waarmee in veel gevallen een kostenbesparing wordt gerealiseerd. Deelnemende partijen in deze CUR-commissie: Ballast Nedam Engineering, BAM Infraconsult, Breijn, Deltares, Fugro GeoServices, GEO2 Engineering, Ingenieursbureau Amsterdam, Ingenieursbureau Gemeentewerken Rotterdam, Mobilis, Royal HaskoningDHV en VolkerInfr aDesign. Meer weten of geïnteresseerd in deelname: fred.jonker@curbouweninfra.nl

CUR/COB Handboek diepwanden Dit handboek is verschenen in september 2010 (CUR-publicatie 231). Bij het gebruik ervan bleek dat er een aantal correcties en aanvullingen nodig waren. Die zijn verzameld in een erratum dat beschikbaar is op www.curbouweninfra.nl.

Soil mix wanden In de afgelopen jaren is de soil mix wand ‘booming’ in zowel België als Nederland. De praktijk daarbij is echter, dat elke aanbieder een min of meer eigen aanpak heeft voor ontwerp en uitvoering (ook wat betreft aspecten zoals de veiligheidsfilosofie en de risicobeschouwing). Het ontbreekt aan een algemeen geaccepteerde en breed gedragen richtlijn, waarin eisen en criteria zijn vastgelegd ten aanzien van het ontwerp en de uitvoering. Dat is lastig voor alle betrokkenen in het veld, omdat er geen referentie is die ten grondslag ligt aan dit type wanden. In de afgelopen maanden heeft een pre-adviescommissie de inhoudsopgave vastgesteld voor een te ontwikkelen ‘Handboek Soilmix wanden – ontwerp en uitvoering’. Op het moment van schrijven van deze kopij wordt volop gewerkt aan de financiering voor de ontwikkeling van dit handboek. Omdat het Belgische WTCB in de afgelopen jaren enorm veel kennis en ervaring heeft opgedaan met soil

29

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

Onder redactie van Ing. Fred Jonker

mix wanden, is besloten om de ontwikkeling gezamenlijk ter hand te nemen. De bedoeling is om in het najaar 2012 te starten. Meer weten: fred.jonker@curbouweninfra.nl

Bestendigheid en levensduurbepaling van geokunststoffen In 2009 is een herziene uitgave beschikbaar gekomen van CUR publicatie 174 “Geokunststoffen in de waterbouw”. Hierbij gaat het om de toepassing van geokunststof in constructies met een ontwerp-levensduur van soms 100 jaar. Gedurende die tijd moet het geokunststof voldoen aan de ontwerpeisen. De vraag was hoe je vooraf vaststelt dat het geokunststof in staat is om gedurende die bijvoorbeeld 100 jaren zijn functie te blijven vervullen, waarbij rekening wordt gehouden met het effect van verouderingsmechanismen van het geokunststof. CUR-commissie C187, samengesteld uit internationale topdeskundigen, heeft gewerkt aan de realisatie van een Engelstalige CUR-publicatie, waarin alle internationaal beschikbare kennis en ervaring is opgenomen. De publicatie is bedoeld voor o.m. ontwerpers, bestekschrijvers en toezichthouders op de bouwplaats. De publicatie omvat het gebruik van geotextiel, geogrids, drainagematten etc. in de meeste civieltechnische toepassingen. Om de Nederlandse gebruiker te helpen, is hoofdstuk 1 enigszins bewerkt ook Nederlandstalig beschikbaar. De complete publicatie is gratis beschikbaar op www.curbouweninfra.nl. Meer weten: fred.jonker@curbouweninfra.nl


Invloed van windturbines op primaire waterkeringen, kansen en belemmeringen

Figuur 1 – Windturbines langs het Volkerak. RIJKSWATERSTAAT / JOOP VAN HOUDT)

Als windturbines in de buurt, in of op een waterkering worden geplaatst, worden ze beschouwd als niet-waterkerende objecten, waarvan de invloed op de waterkerende functie dient te worden bepaald. Een voorbeeld hiervan is weergegeven in figuur 1. In de praktijk wordt daar door de waterkeringbeheerders verschillend mee omgegaan. Sommige waterkeringbeheerders zijn terughoudend in het toestaan van windturbines in of nabij de waterkering en andere waterkeringbeheerders juist niet. Blijkbaar wordt daar in den lande niet eenduidig mee omgegaan. Dit artikel geeft een eerste aanzet, waarbij we kort de belangrijkste geotechnische voetangels/klemmen, kansen, belemmeringen en witte vlekken rond het onderwerp ‘windturbines op waterkeringen’ op een rij zetten. De focus ligt voornamelijk op de primaire waterkeringen, maar ook voor de regionale waterkeringen kan de geschetste problematiek een rol spelen.

Aanleiding De recente discussie over het plaatsen van windturbines op waterkeringen is ingegeven door de steeds vaker gehoorde maatschappelijke en politiek-bestuurlijke wens schone, duurzame energie te stimuleren en CO2-uitstoot te verminderen, maar ook vanuit de ruimtelijke ordening: windturbines moeten ergens een plek krijgen. Op politiek niveau ligt er voor de komende jaren een opgave om op land 6000 MW te realiseren [windenergie.nl]. In figuur 2 zijn alle huidige wind-

Ir. Harry Schelfhout Deltares te Delft unit Geo-engineering afd. Dike Safety

Er is wel overleg tussen overheden (Ministerie, Provincies), dijkbeheerders en energiesector (NWEA) over dit onderwerp. Gezien de verschillende belangen is dit echter een moeizaam proces, waarbij duidelijk is dat er een politiek proces is en een technisch proces. Uit geotechnisch oogpunt zijn er nog veel onduidelijkheden. Het is dus belangrijk om deze technische aspecten te identificeren en risico’s en oplossingen te kwantificeren en te formuleren.

BRON: HTTPS://BEELDBANK.RWS.NL,

Inleiding

Drs. ing. Frans P.W. van den Berg Deltares te Delft unit Geo-engineering afd. Dike Technology

turbine projecten in Nederland opgenomen. Verder is er een relatie met het innovatieprogramma voor multifunctionele waterkeringen en het lopend onderzoek in het kader van Sterkte en Belasting Waterkeringen (SBW) naar de invloed van niet-waterkerende objecten op de veiligheid van de waterkering. In de huidige beleidsregel van het Ministerie van Verkeer en Waterstaat Technische eisen voor het plaatsen van windmolens op of nabij waterkeringen van 2002 [V&W:2002] wordt gesteld dat plaatsing van windmolens in de kernzone niet is toegestaan. Plaatsing buiten de kernzone van de primaire waterkering, wordt slechts toegestaan, mits dit geen negatieve gevolgen heeft voor de waterkerende functie van de primaire waterkering. Echter, omdat daarvoor nog geen richtlijnen of leidraden zijn, is het voor een aanvrager moeilijk aan te tonen wat het effect van windturbines op de waterkering is. Het dilemma hierbij is dat, de taak van de waterkeringbeheerders “veiligheid” is en niet het faciliteren van locaties voor windenergieprojecten. Het vraagt een andere taakstelling om hier een stap verder in te kunnen komen. Overigens is er wel het algemene idee dat de combinatie dijken – windturbines technisch oplosbaar is. Momenteel zijn er veel initiatieven door verschillende partijen (politiek, overheden, energiesector), echter een duidelijke regie en de afstemming hierover ontbreekt.

30

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

De Keur (verordeningen van een waterschap) biedt de mogelijkheid aan waterkeringbeheerders om via de watervergunning eisen te stellen aan nietwaterkerende objecten, die in waterkeringzones worden geprojecteerd. Echter, omdat er daarvoor nog geen uniforme eisen zijn, kan elke waterkeringbeheerder daar een eigen interpretatie aan geven, wat de eenduidigheid niet ten goede komt. Onder waterkeringbeheerders bestaat de vrees dat, met het plaatsen van turbines de primaire functie van de waterkeringen, waterveiligheid, niet meer (goed) kan worden gewaarborgd. Tegelijkertijd biedt het plaatsen van windturbines zoveel kansen en mogelijkheden, dat het de moeite waard lijkt om dit serieus te onderzoeken. Verder spelen ook de kosten een rol: het plaatsen van een windturbine in zee is twee keer zo duur als het plaatsen van een windturbine op land. Ook geniet het landschappelijk gezien de voorkeur om windturbines te plaatsen op dan wel naast lijnvormige elementen in het landschap om zo verrommeling van het landschap tegen te gaan.

Stand van zaken en probleemstelling Het onderzoek naar belemmeringen en kansen is recent opgestart. Het gaat daarbij om het ontwerpen, toetsen en beheren van windturbines in dijken. Het vertrekpunt daarbij is het rapport ‘Windmolens en Waterkeringen’ [RWS:2000], waarin de nadruk wordt gelegd op de plaats van de windturbines in verschillende waterkeringszones, de veiligheidsbenadering en technische eisen.


Samenvatting Steeds vaker worden windturbines in, op of nabij waterkeringen geplaatst. Dit levert een aantal technische vragen op. In de praktijk blijkt ook dat de regie en de onderlinge afstemming tussen de betrokkenen niet optimaal is. In dit artikel zal worden ingegaan op de huidige gang van zaken voor de

Figuur 2 – Alle windturbine projecten NL. BRON: WINDENERGIE.NL

Bij de verdere uitwerking ligt het accent op de huidige stand van zaken in de witte vlekken in de veiligheidsbenadering en de technische beoordeling voor de bouwfase en de gebruiksfase van windturbines op gronddijken. Daarbij is tevens gebruik gemaakt van de opgedane kennis uit een aantal praktijkgevallen. Ingegaan wordt op verstoring van de ondergrond als gevolg van trillingen door het heien van palen (bouwfase), of door dynamische belasting van een draaiende windturbine (gebruiksfase) en de invloed daarvan op kwel, piping, verwerking en de stabiliteit van de waterkering.

Technische aspecten bouwfase TRILLINGEN

Tijdens de bouwfase ontstaan tijdens het heien van de funderingspalen trillingen, die (samen met de grondverdringing) verhoogde waterspanningen in de ondergrond en verminderde grondeigenschappen kunnen veroorzaken en de dijk belasten. De heitrillingen zijn afhankelijk van de heimethode en de frequentie van het heiblok. De verstoring van de ondergrond als gevolg van trillingen kan worden bepaald door middel van een vertaalslag van de trillingen via de wateroverspanningen en de relatieve dichtheid naar relatieve waterspanningen (verhouding tussen de maximale wateroverspanning en de effectieve verticale spanning bij de situatie zonder water-

combinatie van windturbines en waterkeringen. Er zal onder andere een beschouwing worden gegeven over: trillingen, macrostabiliteit, kwel, piping, verweking en monitoring. Hierbij zal een onderscheid worden gemaakt in de bouw- en gebruiksfase.

Figuur 3 – Voorbeeld relatieve wateroverspanningen tijdens heien met het programma TRILDENS3.BRON: DELTARES overspanning). Hiervoor is het rekenmodel TRILDENS3 beschikbaar, op basis waarvan tevens de bijbehorende reductie van de hoek van inwendige wrijving in de verschillende grondlagen wordt berekend. Ter illustratie: uit het voorbeeld van figuur 3 blijkt dat op een afstand van meer dan 10 meter uit (een afzonderlijke) funderingspaal de invloed van de relatieve waterspanningen verwaarloosbaar klein (< 1%) is. Dit is al een betrouwbare indicatie van de grootte van de verstoringszone rondom een heipaal als gevolg van heitrillingen. Belangrijke parameters bij het bepalen van de wateroverspanning zijn de dichtheid en doorlatendheid van de ondergrond, het aantal belastingwisselingen en de frequentie van het heiblok. De dichtheid kan bijvoorbeeld worden bepaald uit een correlatie met de conusweerstand. Over de invloed van verdichting door wisselende belastingen is nog weinig bekend. Voor het aantal belastingwisselingen kan worden uitgegaan van de voorgeschreven kalender. In venige of kleiige lagen zal de zakking per slag groter zal zijn dan in zandige lagen. Op dit moment is er nog geen onderzoeksprogramma beschikbaar om de invloed van de cyclische belastingen op de grondeigenschappen te bepalen. De doorlatendheid van de grond bepaalt hoe snel de wateroverspanning kan dissiperen: hoe kleiner de doorlatendheid, hoe hoger de wateroverspan-

31

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

ning. Opgemerkt wordt dat de berekeningen representatief zijn voor één afzonderlijke paal, omdat bij het heien van de volgende paal de waterspanningen als gevolg van het heien van de vorige paal al gedissipeerd zijn. Aan de hand van de berekende relatieve wateroverspanningen in de ondergrond worden de relatieve dichtheid en daarmee de hoek van inwendige wrijving (ϕ) van de verschillende grondlagen gecorrigeerd. Daarbij wordt een hogere dichtheid vertaald naar een grotere hoek van inwendige wrijving. De modellering en de trillingsrisicoanalyse kan worden opgesteld volgens CUR - publicatie 166 Damwandconstructies [CUR:2008]. Hierin wordt onderscheid gemaakt in verschillende bodemkarakteristieken, verschillende palen en damwandplanken alsmede in verschillende wijzen van inbrengen. In CUR 166 wordt voor de bronintensiteit van de trillingsintensiteit een van de zeven standaard bodemprofielen gehanteerd. Door de bronwaarden van dit standaard profiel te correleren naar de grondcondities van de projectlocatie kan rekening worden gehouden met lokale omstandigheden (zoals grondparameters en geometrie). Tijdens de installatie van heipalen wordt de omringende grond in beweging gebracht, waardoor trillingen ontstaan, die zich als golven door de ondergrond voortplanten. Op korte afstand tot


de trillingsbron is de verticale trillingsrichting dominant, op grotere afstand is de horizontale trillingsrichting dominant. Afhankelijk van de grondgesteldheid ligt het omslagpunt doorgaans op een afstand van circa 1,5 tot 2 maal de paallengte. De demping van de trillingen is in sterke mate afhankelijk van de mate waarin het grondmateriaal wordt vervormd onder invloed van de homogeniteit en de gelaagdheid van het bodemprofiel. De demping is frequentie afhankelijk. Doorgaans is de dominante frequentie bij heien van betonpalen 10 Hz tot 15 Hz. De trillingen kunnen worden geschematiseerd door op het geometrische profiel een aardbevingscomponent aan te brengen, waarbij zowel een verticale als een horizontale versnellingscomponent wordt aangebracht. Daarbij varieert de verticale component afhankelijk van de grondgesteldheid tussen 0,5 à 1,0 maal de horizontale component. Dit houdt in dat er een extra kracht wordt ingevoerd met een waarde van de grondmassa × de versnelling. Omdat de versnellingscomponent niet als een uniforme belasting of puntlast kan worden gemodelleerd, geldt de versnellingscomponent voor het gehele profiel, wat een ongunstige schematisatie is. Tijdens het heien kunnen de versnellingen worden gemeten en worden getoetst aan de richtlijnen van de Stichting Bouwresearch (SBR). De invloed van de trillingen op de macrostabiliteit van de waterkering kan worden bepaald via een vertaalslag van de trillingen naar versnellingen in de ondergrond. De versnelling in de ondergrond is het grootst vlakbij de heipalen en neemt af met de afstand. Dit is ook vastgesteld bij proeven, waarvan het resultaat is opgenomen in de [MER:2011] Aan de hand van stabiliteitsberekeningen met aangepaste rekenparameters kunnen de verstoringszone en de stabiliteitszone worden bepaald. Daarbij worden de door de heitrillingen veroorzaakte versnellingen verdisconteerd in de grondeigenschappen ter plaatse van het maatgevende schuifvlak. Om het effect van de versnellingen op de stabiliteit van de waterkering te kunnen beoordelen moeten deze worden gemodelleerd, bijvoorbeeld in het rekenmodel D-Geostability, waarbij impliciet rekening wordt gehouden met de situatie zonder opdrijven (methode Bishop met modelfactor γd = 1,0) en met opdrijven (methode UpliftVan met modelfactor γd = 1,05) en materiaalfactoren (γm ) uit het Addendum van het Technisch Rapport Waterkerende Grondconstructies [ENW:2007]. Vervolgens moet de berekende stabiliteitsfactor voldoen aan het product van de schadefactor voor de bouwfase (γn = 1,0) en de schematiseringsfactor, waarvoor een standaardwaarde van γb = 1,3 geldt (deze

factor kan eventueel worden verlaagd aan de hand van het rapport Stappenplan Schematiseringsfactor [zie RWS:2010]). De toetswaarde voor de met D-Geostability berekende stabiliteitsfactor wordt dan 1,30 (methode Bishop) of 1,24 (methode UpliftVan).

Technische aspecten gebruiksfase

KWEL EN PIPING

VEILIGHEIDSBENADERING

De invloed van de trillingen op kwel en piping dient te worden geverifieerd. Door toepassing van grondverdringende palen is er minder kans op het ontstaan van kortsluiting, tussen de watervoerende grondlagen lagen met daartussen een afsluitende laag. Hierdoor is de kans op kwel en/of piping tijdens de bouwfase ook klein. Dit in tegenstelling tot grondverwijderende palen, waarbij rondom de paal ontspanning van grond optreedt, waardoor er kwel langs de paalschacht kan ontstaan. Daarom hebben grondverdringende palen de voorkeur.

Afhankelijk van de plaats in het dwarsprofiel kunnen windturbines de stabiliteit van de waterkering beïnvloeden. Voor de beoordeling van nietwaterkerende objecten (bebouwing, begroeiing en pijpleidingen) in primaire waterkeringen worden in het kader van het programma Sterkte en Belasting Waterkeringen (SBW) toetsregels ontwikkeld. Daarbij wordt uitgegaan van een interactie tussen de faalmechanismen van de waterkering en de verstoring van de ondergrond door niet-waterkerende objecten.

VERWEKING

Bij verwekingsgevoelige ondergrond dient te worden nagegaan of er als gevolg van heitrillingen een zettingsvloeiing kan optreden. Dit is stabiliteitsverlies van een grondmassief, bestaande uit los gepakt zand onder een relatief steile helling, waarbij de instabiliteit leidt tot de vorming van een zand-watermengsel dat wegvloeit en tot rust komt onder een zeer flauwe taludhelling. Zettingsvloeiing treedt vooral op in relatief fijn en slecht doorlatend zand, omdat het water daarin niet snel genoeg kan uittreden, waardoor verweking van het zand kan ontstaan. Zettingsvloeiing kan alleen ontstaan als wordt voldaan aan de volgende vier criteria: 1. Er vindt een activiteit plaats, die schuifspanningen initieert in de ondergrond. 2. Het zand is fijnkorrelig, zodat waterspanningen zich kunnen opbouwen in de poriën. De opbouw van waterspanningen kan pas worden uitgesloten bij D50 > 210 µm. 3. Het zand is bolvormig en heeft daardoor een geringe hoek van inwendige wrijving. 4. Het gemiddelde taludhelling is steiler dan of gelijk aan 1 : 4 over een hoogte van minimaal 5 meter en het zand heeft over een hoogte van 1 tot 2 meter een geringe relatieve dichtheid. Als in voorkomende gevallen aan alle vier de criteria wordt voldaan wordt aanbevolen om op de betreffende locaties geen heiwerkzaamheden toe te staan. De bovenstaande criteria zijn niet hard. In twijfelgevallen kan nader onderzoek nuttige informatie opleveren. (laboratoriumonderzoek zoals dissipatieproeven of triaxiaalproeven op losgepakt zand met een K=1 consolidatie, of berekeningen met geavanceerde pakketten waarin cyclische effecten en de koppeling van grond en water kun-

32

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

nen worden gemodelleerd). Bovendien kunnen maatregelen (bijvoorbeeld bemalen om de wateroverspanningen weg te nemen) er toe leiden dat wel kan worden geheid.

Vervolgens dient de stabiliteitszone van de waterkering en de verstoringszone van het nietwaterkerend object te worden bepaald. Als de verstoringszone de stabiliteitszone niet doorsnijdt (zie fig. 4) heeft de windturbine geen nadelige invloed op de waterkerende functie. Als de verstoringszone de stabiliteitszone wel doorsnijdt (zie fig. 5) moet de invloed van de windturbine op de waterkerende functie nader worden bepaald. Dit kan worden gekwantificeerd door de kans op de stabiliteitszone en de kans op de verstoringszone met elkaar te combineren. FAALKANS VAN INCIDENTEN

Incidenten kunnen optreden zoals een omvallende mast, rotorbreuk, vallende gondel of rotorbladen. De kans op falen moet per incident worden bepaald en vervolgens worden doorvertaald naar een additionele kans op falen van de waterkering. Een witte vlek daarbij is de bepaling van de invloed van een incident op de faalmechanismen van de waterkering. Bij de nadere invulling daarvan kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van de in [RWS:2000] opgenomen schema’s met faalmechanismen van de waterkering, die worden beïnvloed door de plaatsing van windturbines. Om de additionele faalkans te kunnen toetsen is een toelaatbare faalkans nodig, die is gerelateerd aan de veiligheidsnorm van de waterkering. Daarbij dient tevens rekening te worden gehouden met het cumulatieve effect van lijnopstellingen van meerdere turbines. De toelaatbare faalkans moet verwaarloosbaar klein zijn. Op dit moment zijn daar nog geen eenduidige criteria voor. Ter indicatie: voor het falen van niet-waterkerende objecten wordt door de auteurs per afzonderlijk object gedacht aan een eis in de orde van grootte van 0,1% van de veiligheidsnorm van het betreffende dijkringgebied.


INVLOED VAN WINDTURBINES OP PRIMAIRE WATERKERINGEN, KANSEN EN BELEMMERINGEN

Figuur 4 – Verstoringszone buiten stabiliteitszone.

TRILLINGEN

Trillingen kunnen ontstaan in de gebruiksfase als gevolg van cyclische windbelastingen. Bij de uitwerking kan een soortgelijke aanpak worden gevolgd als voor de bouwfase. De horizontale verplaatsingen van de fundering kunnen worden berekend met een plastisch elementenmodel (bijvoorbeeld met het eindige elementenmodel (EEM) Diana of Plaxis). Verhoogde grondwaterstanden/-spanningen kunnen ontstaan als de afdichtende lagen tussen de watervoerende pakketten door de heipalen worden doorsneden. De invloed van de versnellingen in de ondergrond op de stabiliteit van de waterkering dient te worden geverifieerd. Daarbij hebben in vergelijking tot de bouwfase de lagere versnellingswaarden en de herverdeling van de belastingen via het funderingsblok over de funderingspalen een gunstig effect op de waterspanningen en zijn voor de macrostabiliteit minder relevant. De beoordeling van de met D-Geostability berekende stabiliteitsfactor geschiedt op dezelfde wijze als bij de bouwfase met dien verstande dat de schadefactor γm, afhankelijk van de beschouwde dijkring varieert tussen 1,05 en 1,13. De toetswaarde voor de met D-Geostability berekende stabiliteitsfactor is dan 1,37 à 1,47 (methode Bishop) of 1,30 à 1,40 (methode UpliftVan).

Figuur 5 – Verstoringszone overlapt stabiliteitszone.

veroorzaken dient nader te worden onderzocht. Ingeval van verhoogde waterspanningen als gevolg van perforatie van de afsluitende lagen, dient een aanvullende kwelweganalyse te worden gemaakt op basis waarvan extra kwelvoorzieningen nodig kunnen zijn. Specifiek aandachtspunt is de duurzaamheid van de funderingspalen.

KWEL EN PIPING

Bij het amoveren van de bovenbouw blijven de palen als permanent obstakel aanwezig in de ondergrond met het risico van kwelwegen en het ontstaan van holle ruimten door b.v. degradatie van beton en zettingsverschillen (tussen de fundering en de omliggende grond). Daarom moet bij betonpalen de dekking op de wapening voldoende zijn, wat betekent dat er eisen moeten worden gesteld aan de kwaliteit en borging bij de fabricage en het aanbrengen van de palen. Omdat de palen zich deels in een zuurstofarme omgeving bevinden en beneden het grondwaterpeil volledig afgesloten zijn van zuurstof kan het optreden van betonrot, waardoor de wapening wordt aangetast worden voorkomen. Onder de voorwaarde dat de juiste betondekking en milieuklasse wordt toegepast kan beton als duurzaam worden bestempeld. Bij het amoveren van de bovenbouw dienen de betonpalen tot onder de afsluitende deklaag te worden verwijderd, waarna de oorspronkelijke deklaag weer middels een kleiaanvulling wordt hersteld.

In het regel worden de funderingspalen tot in de vaste zandlagen geheid en zijn dan niet meer aan zettingen onderhevig. Echter door de bodemdaling zakt de grond rondom de palen wel en kan er een kier tussen de palen en de grond ontstaan door vermoeiing als gevolg van cylische belasting; zeker in geval van schoorpalen. In hoeverre deze belasting verstoring van de ondergrond kan

Bij verwekingsgevoelige ondergrond dient te worden nagegaan of er als gevolg van trillingen van een draaiende windturbine in de gebruiksfase een zettingsvloeiing kan optreden. Hoe dit soort trillingen doorwerken in de ondergrond en wat de invloed daarvan is op de relatieve dichtheid van het

VERWEKING

33

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

zand is niet bekend. Daarom moet in dit stadium, mede in verband met de bij de bouwfase genoemde vier criteria, terughoudendheid worden betracht bij het bij het toestaan van windturbines in gebieden met verwekingsgevoelige ondergrond. Onderzoek hiernaar is gewenst om dit nader te kunnen kwantificeren door meten en monitoren. MONITORING

In het kader van [MER:2011] zijn monitoringsgegevens gebruikt van twee andere locaties met windturbines van 3 Megawatt. Tijdens de meetperiode zijn windsnelheden opgetreden van maximaal 14 m/s, waarbij de versnellingen aan het funderingsblok zijn gemeten. versnellingen zijn met een factor 2,5 lineair doorvertaald naar windturbines van 7,5 Megawatt, waarbij is uitgegaan van een horizontale versnelling van 0,09 m/s2 en een verticale versnelling van 0,19 m/s2. Vervolgens zijn deze waarden doorvertaald van de locatie van het funderingsblok naar de ligging van de maatgevende schuifvlakken van de waterkering. Met een vergelijkbare analyse als bij heien, zijn een horizontale versnelling van circa 0,030 m/s2 en een verticale versnelling van circa 0,060 m/s2 bepaald, wat resulteerde in een ca. 4% lagere stabiliteitsfactor. Om een dergelijke vertaalslag beter te kunnen kwantificeren zijn meer praktijkmetingen aan het funderingsblok en op afstand daarvan nodig. Daartoe dient data te worden verzameld aan de hand van metingen aan operationele windturbines met verschillende vermogens. Bij nieuw te plaatsen windturbines zou dit onderdeel moeten zijn van de vergunningaanvraag, waarbij niet alleen de versnellingen maar ook de invloed daarvan op de faalmechanismen van de waterkering moeten worden gemonitored .


Conclusies en aanbevelingen Op dit moment lopen er veel initiatieven van windmolens op, in en nabij waterkeringen alleen de duidelijke regie en de interactie is nog niet voldoende. Tijdens de bouw- en gebruiksfase zijn de methodieken en modellen voor de beoordeling van macrostabiliteit, kwel, piping en verweking voorhanden. Voor de beoordeling van de trillingseffecten tijdens de bouwfase kan gebruik gemaakt worden van huidige methodieken en modellen. Van de optredende cyclische trillingseffecten, in relatie tot de vermoeiing van de ondergrond, tijdens de gebruiksfase is er nog onvoldoende kennis aanwezig. De zogenaamde onzekerheden en witte vlekken hiervan worden hieronder weergegeven. De veiligheidsrisico’s: – Inventarisatie van kennis over de technische aspecten in relatie met veiligheid. – Instrumentarium voor ontwerpen, toetsen en beheren. – Veiligheidsrisico door falen windturbine. – Invloed van trillingen op waterkerende functie tijdens gebruiksfase. Aanbevolen wordt om nader onderzoek uit te voeren om huidige manco’s in kennis te dichten. Hierbij valt onder andere te denken aan: – Nadere interpretatie meetgegevens van trillin-

gen en wateroverspanning als gevolg van heiwerk van funderingspalen. – Bepalen orde grootte van te verwachten trillingen (frequentie en amplitude) in de gebruikssituatie (is gebruikssituatie wel maatgevend). – Invloed van vernageling van de funderingspalen op de uiteindelijke stabiliteit van de waterkering. – Gewenst is de uitwerking van een praktijkcase ten aanzien van de doorwerking van de trilling in de bouw- en gebruiksfase met alle betrokken stakeholders (kennisinstituten, windmolensector en waterkeringbeheerders. – Op dit moment is er nog geen onderzoeksprogramma beschikbaar om de invloed van de cyclische belastingen op de grondeigenschappen te bepalen. – Mogelijkheden voor multifunctionele inrichting van waterkeringen. – Aansluiting zoeken bij internationale onderzoeksprogramma’s, kennisinstituten en universiteiten.

Informatie en literatuur – Geotechnisch trillingsonderzoek windturbines v90-3, 0MV, in de primaire waterkering. Projectnummer 58100. Geoconsult Noord, 2009. Opdrachtgever: Windpark Haringvliet BV, Bunnik. – Website www.windenergie.nl, met daarop onder meer het Nationaal plan van aanpak

windenergie. – [CUR:2008]:CUR publicatie 166 Damwandconstructies, 5e druk Civieltechnisch Centrum Uitvoering, Research en Regelgeving. – [ENW:2007]: Addendum bij het Technisch Rapport Waterkerende Grondconstructies, Expertise Netwerk Waterveiligheid, 2007. – [MER:2011]:MER Windpark Noordoostpolder, 4_Watervergunning aanvraag WMDbi-tcm24353176.pdf. (aanvraag watervergunning Windpark Westermeerdijk binnendijks aan het waterschap Zuiderzeeland d.d. 5 augustus 2011 van Pondera Consult, namens Windmolenproject Westermeerdijk binnendijks v.o.f. – [RWS:2000]:Windmolens en Waterkeringen, Technische eisen voor het plaatsen van van windmolens op of nabij waterkeringen. RWS Dienst Weg- en Waterbouwkunde, november 2000, W-DWW-2000-081. – [RWS:2010]: Stappenplan Schematiseringsfactor van RWS Waterdienst, 11 juni 2010. – [STOWA:2011]: Windturbines op of langs waterkeringen. Een kennisinventarisatie STOWA – [V&W:2002]:Beleidsregel Technische eisen voor het plaatsen van windmolens op of nabij waterkeringen. Ministerie van Verkeer en Waterstaat, nr. HKW/R 2002/3641, 15 mei 2002. 쎲


Geotechnisch ontwerp Conservatoriumhotel Amsterdam

Van Rijkspostspaarbank naar vijfsterren Conservatoriumhotel

Prof. dr. ir. Almer.E.C. van der Stoel CRUX Engineering BV Amsterdam Universiteit Twente

Ir. Daan Vink CRUX Engineering BV Delft

Ing. Jefta Bouma CRUX Engineering BV Amsterdam

Figuur 1 – Luchtfoto gebouw Stradivarius.

Figuur 2 – Details in de huidige situatie.

Inleiding Aan de Van Baerlestraat 27 te Amsterdam staat het gebouw van de, tussen 1899 en 1901 door de rijksbouwmeester D.E.C. Knuttel gebouwde, rijksmonumentale voormalige Rijkspostspaarbank. Het pand kreeg reeds eerder een herbestemming tot Sweelinck Conservatorium Amsterdam en is sinds 2008 ingrijpend verbouwd tot luxe vastgoedlocatie met onder andere ruim 3000 m2 leisure en wellness, 9000 m2 hotelgelieerde functie, 2500 m2 woonfunctie en 85 parkeervoorzieningen. De verbouwing behoort tot de duurste hotelverbouwingen ooit; meer dan 30 miljoen euro werd door de Israëlische vastgoedinvesteerder Alrov geïnvesteerd in de verbouwing tot vijfsterrenhotel met 125 kamers. Deze verbouwing bracht een aantal ingrijpende veranderingen met zich mee die hebben geleid tot een complexe opgave ten aanzien van het geotechnisch ontwerp. De belangrijkste hiervan was het op de binnenplaats van het Conservatoriumgebouw realiseren van een tweelaags kelder inclusief zwembad. In dit eerste artikel uit een serie van twee zal worden ingegaan op het geotechnisch ontwerp

van de bouwkuip en fundering. Het tweede deel gaat in op de uitvoering en de belangrijke rol die een pro-actieve monitoring en overleg met alle betrokkenen heeft geleverd aan het succesvol completeren van dit project in 2011.

36

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

Locatie Alvorens op de geotechnische details in te gaan, is het goed om eerst meer generiek de specifieke randvoorwaarden voor dit project nader te beschouwen. De locatie (figuur 1) wordt namelijk


Samenvatting In dit artikel wordt het geotechnisch ontwerp van behandeld van het rijksmonumentale gebouw van de Rijkspostspaarbank te Amsterdam naar vijfsterren Conservatoriumhotel. Ingegaan wordt op ontwerp van de bouwkuip en fundering en met name de omgevingsbeïnvloeding die een belangrijke rol speelde bij het ontwerp. De draagkracht van de bestaande palen van het pand en de

geflankeerd door onder andere de druk bezochte Van Baerlestraat en Paulus Potterstraat (beide met tramlijn), ligt tegenover het druk bezochte Van Gogh museum en bevindt zich bovendien direct naast het gedurende de bouw in uitvoering zijnde verbouwingen van het Nieuwe Stedelijk Museum (NSM) en het iets verder op gelegen Nieuwe Rijksmuseum. Bovendien is ook het Concertgebouw, met zeer strenge eisen ten aanzien van trillingen, op geringe afstand gelegen. Bovenstaande heeft als belangrijkste consequenties dat aanzienlijke logistieke uitdagingen waren te overwinnen en dat nagenoeg geen ruimte beschikbaar was voor de bouwplaatsinrichting respectievelijk dat moest worden bewaakt welke bouwwerkzaamheden mogelijk van invloed zijn op de diverse belendingen. Dit laatste werd overigens aanzienlijk vereenvoudigd door het feit dat de geotechnisch adviseur (CRUX) en de geohydrologisch adviseur (Wareco) ook betrokken waren bij ontwerp en monitoring bij de bouw van NSM en Rijksmuseum. Een tweede belangrijke randvoorwaarde werd

verplaatsingen van het gebouw die ontstaan door de relatief zeer diepe bouwkuip naast deze palen spelen een belangrijke rol. Een nog volgend deel gaat nader in op de uitvoering en de belangrijke rol die een pro-actieve monitoring en overleg met alle betrokkenen heeft geleverd aan het succesvol completeren van dit project in 2011.

gevormd door de staat van het Conservatoriumgebouw. Ondanks dat het gebouw ingrijpend verbouwd moest worden, bevinden zich in het gebouw veel monumentale details (figuur 2) die behouden moesten blijven en bovendien werden verwerkt in het nieuwe ontwerp. Dit had met name restricties ten aanzien van de toegelaten trillingsniveaus in het gebouw.

Ontwerpaanpak Omdat de locatie nog deels bebouwd en in gebruik was bij aanvang van het ontwerp hebben het grondonderzoek en funderingsonderzoek gefaseerd moeten plaatsgevonden. Belangrijk hierbij waren met name het niveau van de 1e draagkrachtige zandlaag binnen in het gebouw respectievelijk het paaldraagvermogen van de bestaande palen. Gezien de gewijzigde functionaliteit moesten namelijk palen worden bijgeplaatst. Het grondonderzoek op de binnenplaats heeft met name gediend om de bouwkuip en ankerpaalberekeningen voor de kelderbak te kunnen uitvoeren.

Figuur 3

B A

In eerste instantie zijn draagkrachtberekeningen

Tabel 1 Bouwfasering Plaxis-berekeningen Initial phase Nulstap Belasting pand (189kPa) Damwanden; diep: stempel0 (U=0) diep: Ontgraven -2,0m; gws -2,0m diep: Stempel -1,5m; ontgr. -5,5m; gws -5,5m diep: Stempel -5,0m; ontgraven -6,1m; gws -6,1m diep: gws+0,0m diep: Nat ontgraven -10,9m diep: Grindlaagje diep: onderwaterbeton diep: Grindlaag; OWB; trekpalen diep: Put droogzetten diep: constructievloer -8,4m diep: Stempel -5,0m weg diep: vloer -3,2m; tussenwanden diep: steun hoog; stempel -1,5m weg diep: vloer +0,545; tussenwanden diep: stempel0 weg; ondiep: jetgrout; stempel0 aan ondiep: ontgraven -6,1m; gws -6,1m ondiep: zandlaagje; constructievloer -5,335m ondiep: vloer -2,7m; vloer +0,36m; tussenwand; stempel0 weg

Initiële situatie Initiële situatie Belastingen op paalpuntniveau (NAP‑13,5m) aan Damwanden installeren en stempel plaatsen Droog ontgraven Droog ontgraven Droog ontgraven Waterpeil omhoog zetten Nat ontgraven Onderwaterbeton storten Droogpompen van de put Constructievloer -8,4 maken Tussenvloer -3,2 maken Steun aan bovenkant damwand aanbrengen # Vloer +0,545 maken Droog ontgraven -

Figuur 4a – a dsn C-C.

Figuur 4b – Gerealiseerde situatie met zwembadsituatie.

37

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012


Figuur 5 – Schematische weergave doorsnede c-c (niet op schaal).

Figuur 6 – Plaxis-geometrie dsn c-c na ontgraven ondiepe put tot NAP-6.1m.

Figuur 7 – Damwandvervorming (wand 1) diepe deel doorsnede c-c.

Figuur 8 – Horizontale grondverplaatsing op maaiveldniveau dsn c-c na maatgevende bouwfase.

Figuur 9 – Verticale grondverplaatsing op

Figuur 10 – Verticale grondverplaatsing op paalpuntniveau dsn c-c na maatgevende bouwfase.

maaiveldniveau dsn c-c na maatgevende bouwfase.

van de bestaande houten paalfundering gemaakt. Vervolgens zijn analytische damwandberekeningen met een verenpakket (MSheet) gemaakt, welke in eerste instantie nadrukkelijk alleen als indicatie hebben gediend en later zijn gebruikt als verificatie voor de sterkteberekening van de damplanken. Gezien het asymmetrische karakter van de bouwkuip, de complexe fasering en de nabijheid van diverse belendingen zijn de uiteindelijke bouwkuip- en vervormingenberekeningen

namelijk uitgevoerd met het eindige elementen model (EEM) computerprogramma Plaxis. De resultaten van de Plaxis berekeningen zijn primair gebruikt om de verplaatsingsinvloed van de ontgraving van de bouwkuip op het bestaande pand te bepalen. Het gaat hierbij om de momenten in de bestaande houten palen, om de zakking van de houten palen als gevolg van grondontspanning door ontgraven en om het daaruit met behulp

38

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

van de resulterende vervormingen aan de hand hiervan uitvoeren van de een schadepredictie voor het Conservatoriumgebouw. Secundair zijn draagkrachtberekeningen van de bestaande houten palen en te installeren ankerpalen van de nieuwbouw gecorrigeerd op basis van deze invloed.

Grondopbouw De grondopbouw is aan de hand van sonderingen bepaald. Het profiel wijkt niet af van het typisch


RIJKSPOSTSPAARBANK NAAR VIJFSTERREN CONSERVATORIUMHOTEL

Figuur 12 – Last-zakkingcurve paalkop houten paal voor gemiddelde van de sonderingen.

Figuur 11 – Korrelspanning op paalpuntniveau houten palen.

Figuur 12 toelichting: Overzicht zakkingen houten palen gemiddelde van sonderingen Toestand Onderdeel

w1 [mm]

Grenswaarde tot.rek gebouwcategorie 2 [%]

A

3.4

C

Figuur 13 – Schadeclassificatiesysteem conform BRE Schadecategorie

Schadeklasse

Esthetische, Verwaararchitectonische loosbaar schade Zeer licht

Licht

Functionele schade

Matig

Ernstig

Beschrijving karakteristieke schadebeelden en herstelwerkzaamheden

Indicatie voor scheurwijdte

Haarscheurtjes ter wijdte van max. 0,1mm

Tot 0,1mm

0 – 0,05

Fijne scheuren ter wijdte van max. 1mm

Tot 1mm

0,05 – 0,075

Huidige situatie zonder negatieve kleef Huidige situatie met negatieve kleef Na ontgraven met gereduceerde negatieve kleef Na ontgraven met oude maximale negatieve kleef

B

D

5.5 7.9 ǵw1

Scheurwijdten ter wijdte van max. 5mm en mogelijk licht vervormde raam- en deurkozijnen; scheurreparatie

Tot 5mm

Scheuren ter wijdte van max. 15mm. Vervorming van raamen deurkozijnen; lekkages; gescheurde leidingen; intensieve scheurreparatie en vervanging metselwerk

5 tot 15mm 0,15 – 0,3 of een aantal scheuren > 3mm

Scheuren ter wijdte van max. 25mm, sterk vervormde raam- en deurkozijnen, merkbaar hellende vloeren (>1:100), muren bol of uit het lood, enkele balken verliezen aan opleglengte, afgebroken leidingen; intensieve reparatiekosten; herstel van helling.

15 tot 25mm, maar ook afhankelijk van het aantal scheuren

0,075 – 0,15

A --> C

B --> D

Scheuren ter wijdte van min. > 25mm, maar min. 25mm; balken verliezen ook afhankelijk oplegging; muren zwaar uit het van het aantal lood en moeten worden gestut, scheuren gebroken ramen, gevaar van instabiliteit, ingrijpende renovatie / herbouwwerkzaamheden

> 0,3

Zakking door maaiveldzakking (negatieve kleef) en conusreductie (ontgraven) Zakking door conusreductie (ontgraven)

2.2 1.2

Amsterdamse bodemprofiel (zie ook figuur 6), met de 1e zandlaag op circa NAP -12,5m en de 2e zandlaag op circa NAP -18m. De freatische grondwaterstand is NAP-0,75m. Voor de stijghoogte in de 1e zandlaag en dieper wordt NAP-2,75m aangehouden.

Bouwkuipontwerp

Constructieve Schade (Stabiliteitsproblemen)

Zeer ernstig

Opmerkingen

Er bestaat geen eenvoudige relatie tussen functionele en visuele schade. Scheurwijdte dient alleen als indicator te worden gebruikt, niet als absolute maat voor schade.

39

6.8

> 0,3

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

In figuur 3 is een plattegrond van de op de binnenplaats van het bestaande gebouw te realiseren bouwkuip opgenomen. Hieruit wordt duidelijk dat de bouwkuip slechts vanaf een locatie toegankelijk is tijdens de gehele bouw. Dit heeft als logische consequentie gehad dat eerst een deel van de kelder gebouwd moest worden alvorens het andere deel kon worden gerealiseerd. Gekozen is voor een aanpak waarbij de diepe kelder (NAP -8,4m) het eerst is gerealiseerd en de ondiepe kelder (NAP -5,3m) pas daarna. In dit artikel zal omwille van de omvang verder alleen de diepe doorsnede c-c worden behandeld. Gezien de kostbare en schaarse ruimte zijn de wanden zeer dicht (overal minder dan 1,5m) naast


de bestaande gevel geplaatst. Het diepe deel wordt nat ontgraven waarna onderwaterbeton toegepast wordt om de put droog te kunnen zetten. Door de diepte van het gewenste zwembad bedraagt de maximale ontgraving in het diepe deel NAP-10,9m. De maximale ontgraving in het ondiepe deel is NAP-6,1m. Deze ontgraving vindt in den droge plaats. In figuur 4 is te zien hoe een en ander er in dwarsdoorsnede c-c uitziet, ten opzichte van de bestaande bebouwing. Opvallend is hoe diep de ontgraving reikt ten opzichte van de bestaande houten paalfundering! Na diverse ontwerpberekeningen is een bouwkuipontwerp tot stand gekomen zoals in figuur 5 opgenomen. Een prominente rol hierbij speelde het stempelontwerp. Vanwege de nabijheid van de belendingen bleken namelijk horizontale verplaatsingen op het niveau van de kespen van Conservatoriumgebouw bepalend voor het aanbrengen van de stempels. Dit was voor de aannemer, gezien de locatie van de vloeren en het later verwijderen van de stempels, zeker geen praktische keuze; hier wordt later op terug gekomen. Met behulp van Plaxis zijn diverse berekeningen gemaakt om tot een fasering en stempelniveau te komen waarmee de omgevingsbeïnvloeding naar de belendingen werd geoptimaliseerd / geminimaliserd. In figuur 6 zijn een karakteristieke doorsnede van het Plaxis model en de bijbehorende fasering opgenomen. Let op dat in de doorsnede bijvoorbeeld op paalpuntniveau belastingen zijn gehanteerd op de locale spanningstoestand op correcte wijze mee te nemen. In figuur 7 t/m figuur 10 zijn enkele grafieken opgenomen waarin de uitvoer van de verschillende berekeningsstappen te zien is. De verticale- en horizontale verplaatsingen ter plaatse van de dragende wanden van het Conservatoriumgebouw zijn gebruikt om later de schadepredicties mee uit te voeren. De damwandvervormingen van damplank AZ 26 in doorsnede c-c ter plaatse van het diepe deel (damwand 1) zijn weergegeven in figuur 7. De grootste verplaatsing, circa 39mm, treedt op na het maken van de constructie en verwijderen van het stempel in het ondiepe deel. De vervormingen van de wand dienen vooral ter controle van de vervormingen tijdens de uitvoering. Omdat deze makkelijk te meten zijn tijdens de uitvoering met behulp van inclinometers en een duidelijke relatie bestaat tussen de wandvervormingen en de gebouwvervormingen, zijn deze gebruikt om tijdens elke karakteristieke fase de uitvoering op het het ontwerp te toetsen.

Figuur 14 – Verticale vervormingen in pand, doorsnede c-c.

Figuur 14 toelichting: Resultaten schadepredictie doorsnede c-c. L/Hβ Eh Δ/L ε tot Uv;voor [m] -0.0113

1 : 1605

0.066%

Toelichting L/H = verhouding diepte/ hoogte van het gebouw β = relatieve hoekverdraaiing

0.0002

Δ

= verticale doorbuiging

εtot = totale rek in gebouw

Toetsing bestaande palen De bestaande palen dienen, vanwege de zeer nabije ligging aan de bouwkuip, te worden getoetst op overschrijding van het maximum moment, op verlies aan draagvermogen en op zakking. De maatgevende horizontale grondvervormingen ter plaatse van de houten palen naast de damwand (1) van de diepe ontgraving in doorsnede c-c zijn aan de houten paal opgelegd en daaruit zijn met behulp van de MSerie de momenten in de paal berekend. Hierbij zijn als uitgangspunten onder andere gehanteerd dat de houten paal een gemiddelde diameter heeft van 200mm, Ehout = 1,5 .107 kN/m2 en de paalkop rotatie-vrij en translatie verend is aangebracht, zodanig dat de horizontale verplaatsing circa 50% bedraagt van de berekende horizontale grondverplaatsing. Het maximum berekend buigend moment in de

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012

Slight (lichte esthetische schade)

εh = horizontale rek

De maatgevende horizontale grondvervormingen op maaiveldniveau naast damwand 1 zijn weergegeven in figuur 8. De grootste verplaatsing is bijna 25mm. De maatgevende verticale grondvervormingen op maaiveldniveau respectievelijk paalpuntniveau naast damwand 1 zijn weergegeven in figuur 9 en figuur 10. De grootste zakking bedraagt bijna 35mm respectievelijk 7mm. Deze vervormingen zijn gebruikt in de schadepredictie.

40

0.00088

Schadeklasse

houten palen bij doorsnede c-c is 1,2kNm. Voor de paal geldt bij een toelaatbare trekspanning van 8 N/mm2 en een normaalkracht van 100 kN, voor een doorsnede van 200mm: M / W = 8 + 100.000 / ( 2002*π/4) = 11,2 N/mm2 en Mmax;rep = σ * W = 11,2*103 kN/m2 * 0,23*π/32 m3 = 8,8 kNm, waarmee de berekende momenten dus ruimschoots toelaatbaar worden geacht. Door het ontgraven neemt de korrelspanning ter plaatse van de paalpunten van de bestande houten palen af waardoor mogelijk additionele paalzakkingen veroorzaakt worden. De verandering van de korrelspanningen op paalpuntniveau zijn weergegeven in figuur 11. Deze resultaten zijn vervolgens gebruikt voor de berekening van de (extra) paalzakkingen. De initiële korrelspanning bedraagt circa 120kN/m2. Na ontgraven is de korrelspanning ter plaatse van de eerste paalgroep naast de ontgraving afgenomen met gemiddeld circa 15kN/m2. De reductiefactor van de korrelspanning bedraagt derhalve 105 / 120 = 0,88. Ter plaatse van de tweede paalgroep op circa 8m afstand van de ontgraving is de reductie verwaarloosbaar. De zakking bestaat uit twee mogelijke componenten, te weten de afname van de korrelspanning in de grond waardoor het draagvermogen van de palen afneemt en de toename van de negatieve kleef door maaiveldzakking. Deze eventuele toe-


RIJKSPOSTSPAARBANK NAAR VIJFSTERREN CONSERVATORIUMHOTEL

name van de negatieve kleef hangt voor een groot deel af van de mate waarin de palen in de huidige situatie negatieve kleef ondervinden. Indien de palen nu reeds volledig belast worden met negatieve kleef zal er namelijk geen toename zijn. De zakkingen zijn berekend voor het gemiddelde van de draagkracht uit de sonderingen en voor de slechtste sondering. Het blijkt dat de extra paalpuntzakking door maaiveldzakking 2 respectievelijk 5mm bedraagt en ten gevolge van ontgraven 1 respectievelijk 7mm. Bij de slechte sonderingen is dus een aanzienlijke extra zakking te verwachten. Met bovenstaande is in het palenplan bij het bepalen van de extra palen/het extra benodigd draagvermogen rekening gehouden.

Schadepredictie Aan de hand van de berekende grondvervormingen en de berekende paalzakkingen wordt een voorspelling gedaan van de schaderisico’s ten aanzien van het belendende Conservatoriumgebouw. Hier wordt benadrukt dat ervan is uitgegaan dat de damwandplanken hydraulisch gedrukt worden en dat de damwand niet getrokken wordt. Installatie-effecten en grondvervormingen die optreden bij het trekken van damwanden zijn dus niet in de analyse betrokken.

De toetswaarden van de totale rek in het pand, dat in relatief goede staat verkeert en bovendien nog zal worden gerenoveerd, zijn vermeld in figuur 13. Met de opdrachtgever is overeengekomen dat een schadebeeld tot schadeklasse licht conform de BRE wordt aanvaard. De vervormingen zijn aan de belending opgelegd. Hierbij is het volgende in acht genomen: – de horizontale maaiveldvervormingen worden voor 50% overgedragen op het pand; – de verticale grondvervormingen op paalpuntniveau worden voor 100% op het pand overgedragen; – de verticale paalkopverplaatsing wordt voor 100% op het pand overgedragen; – de negatieve kleef door maaiveldzakking is meegenomen in de paalzakkingsberekeningen zodat de maaiveldzakking niet apart meegeteld wordt. Ter illustratie zijn in figuur 14 de verticale vervormingen in het pand weergegeven. De figuur bevat de afzonderlijke verplaatsingslijnen en de gesommeerde lijn.De resultaten van de schadepredictie zijn in de bijbehorende tabel. Er is kans op lichte esthetische schade.

Proactief risicomanagement Proactief risicomanagement van omgevingsbeïnvloeding vereist dat de risico’s die ontstaan in alle projectstadia kunnen worden benoemd, gekwantificeerd en door middel van monitoring actief kunnen worden beheerst. Op tijd meten is op tijd weten is het adagium, waarmee wordt bereikt dat het bouwproces, indien noodzakelijk, op tijd kan worden bijgestuurd. Hiertoe wordt dan ook bij voorkeur met een integraal advies gewerkt, waarbij niet alleen de risicoanalyse en het monitoringsplan worden opgesteld, maar tevens wordt geadviseerd over de te nemen maatregelen en wordt gecoördineerd bij de aanbesteding, selectie en uitvoering van het monitoren, de bouwkundige opnames en het funderings/casco-onderzoek. In het volgende deel van deze publicatie zal nader worden ingegaan op het monitoringsplan, de monitoring en risicobeheersing tijdens de uitvoering. Naast presentatie van de meetresultaten en een vergelijk met de predicties zal specifiek worden ingegaan op een drietal callamiteiten die zich tijdens de bouw hebben voorgedaan. Hieruit zal duidelijk de meerwaarde van monitoring en actief sturen op de risico’s blijken! 쎲


Op het moment van drukken van dit nummer waren de volgende cursussen en symposia bekend. Voor een actueel en volledig overzicht zie de sites van de cursusaanbieders.

Agenda

Cursussen

Nationale congressen, symposia, lezingen

Basiscursus damwanden ontwerpen met D-Sheet Piling 25 september – Deltares Academy

Funderingsdag (De Reehorst, Ede) 3 oktober – Betonvereniging

Cursus Uitvoerings- en funderingstechnieken 26 september – 5 december – ie-net (voorheen TI KVIV)

2e Geotechniek lezingenavond te RWS Dienstinfrastructuur Locatie Utrecht 21 oktober – KIVI Niria

Stabiliteit van grondlichamen berekenen met D-Geo Stability 27 september – Deltares Academy Funderingen ontwerpen en toetsen met D-Foundations 6 november – Deltares Academy

Bouwen aan Betrouwbaarheid Bouw & Infra Park, Harderwijk 7 november – NVAF

Grond als bondgenoot 6 november – ie-net (voorheen TI KVIV) & KIVI NIRIA

Internationale congressen (2013)

Gevorderdencursus damwanden ontwerpen met D-Sheet Piling 8 november – Deltares Academy

DFI 37th Annual Conference 16-19 oktober – Houston, USA International Symposium on Geotechnical Engineering for the Preservation of Monuments and Historic Sites 30 mei – Napels

Europese Plaxis users meeting (Locatie Karlsruhe Duitsland) 14 november – Plaxis bv

18th International Conference for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering 2-5 september – Parijs

Informatie en aanmelding Betonvereniging COB CROW CUR Deltares Academy Elsevier Opleidingen

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

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

42

Deltares

www.deltares.nl

+31-0-15-2693500

KIVI NIRI NGO NSTT PAO Plaxis b.v. ie-net (vh. TI KVIV)

www.kiviniria.net www.ngo.nl www.nstt.nl www.pao.tudelft.nl www.plaxis.nl www.ie-net.be

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

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012


16 E JAARGANG NUMMER 4 OKTOBER 2012 ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR GEBRUIKERS VAN GEOKUNSTSTOFFEN

Centrifuge modeling of an adaptive foundation system for embankments on soft soils

Verslag TC211 Symposium Brussel 29 mei â&#x20AC;&#x201C; 2 juni Onderdeel Geokunststoffen

K AT E R N VA N


Geokunst wordt mede mogelijk gemaakt door:

De collectieve leden van de NGO zijn:

Colbond BV Postbus 9600 6800 TC Arnhem Tel. +31 (0) 85 744 1300 Fax +31 (0) 85 744 1310 geosynthetics@colbond.com www.colbond-geosynthetics.com

NAUE GmbH & Co. KG Gewerbestr. 2 32339 Espelkamp-Fiestel â&#x20AC;&#x201C; Germany Tel. +49 5743 41-0 Fax +49 5743 41-240 info@naue.com www.naue.com

TEXION Geokunststoffen NV Admiraal de Boisotstraat 13 B-2000 Antwerpen â&#x20AC;&#x201C; Belgium Tel. +32 (0)3 210 91 91 Fax +32 (0)3 210 91 92 www.texion.be www.geogrid.be

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

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

Naue GmbH & Co. KG, Espelkamp-Fiestel Ooms Nederland Holding, Scharwoude Pelt & Hooykaas BV, Rotterdam Prosé Kunststoffen BV, Britsum Quality Services BV, Bennekom Robusta BV, Genemuiden Rijkswaterstaat (Dienst Infrastructuur), Utrecht Ten Cate Geosynthetics Netherlands BV, Almelo Tensar International, â&#x20AC;&#x2122;s-Hertogenbosch Terre Armee BV, Waddinxveen T&F Handelsonderneming BV, Oosteinde Texion Geokunststoffen NV, Antwerpen Van Oord Nederland BV, Gorinchem Voorbij Funderingstechniek BV, Amsterdam Baggermaatschappij Boskalis BV, Papendrecht

Grip op grond Met sterke producten van een ervaren partner in geotechniek Â&#x2021;Enkagrid®YRRUVWDELOLVDWLHYDQJURQG Â&#x2021;Enkamat®YRRUHURVLHYULMHRHYHUVHQWDOXGV Â&#x2021;Enkadrain®YRRUKRUL]RQWDOHHQYHUWLFDOHGUDLQDJH Â&#x2021;Colbonddrain®YRRUJURQGFRQVROLGDWLH

Colbond bvÂ&#x2021;WHOÂ&#x2021;ID[Â&#x2021;JHRV\QWKHWLFV#FROERQGFRPÂ&#x2021;www.colbond.comÂ&#x2021;www.colbond-geosynthetics.nl

44

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


Van de redactie

Beste Geokunst lezers, In deze Geokunst een artikel van Oliver Detert, Diethard König en Tom Schanz uit Duitsland over het modelleren van adaptieve funderingen op slappe bodems met behulp van onderzoek in een geo-centrifuge. Het artikel is, zoals de meeste wetenschappelijke publicaties tegenwoordig, in het Engels geschreven. Wij hebben een verkorte versie van het originele artikel in deze Geokunst opgenomen. Het adaptieve funderingssysteem bestaat uit twee parallel geplaatste verticale (dam)wanden, die op een bepaalde afstand van elkaar in de slappe bodemlaag zijn ingebracht en aan elkaar verbonden zijn door een gespannen geogrid of geomembraan. Het grid/ membraan vangt de belasting op en zet dit voor een groot deel om in trekkrachten, die worden overgebracht naar de damwanden. De restbelasting wordt door het grid/membraan gespreid en op de slappe ondergrond overgebracht. De centrifugetests zijn gebruikt om om zowel het aanbrengen van de ophoging als de werking van deze constructie bij zeer slappe bodems te analyseren. Er wordt ingegaan op de centrifugetest set-up en de wijze van aanbrengen en consolideren van de ophoging in de centrifuge. De ophoging wordt ‘in flight’ (in de centrifuge) in drie fasen opgebouwd. De resultaten van de centrifugetesten worden gebruikt voor het justeren en de controle van het numerieke model, dat in Oliver’s promotieonderzoek wordt ontwikkeld. De proefresultaten worden getoetst aan de theorie, die redelijk lijkt te kloppen. De gemeten vervormingen zijn binnen het verwachte bereik en de interactie tussen de componenten is duidelijk zichtbaar. Er zijn meer centrifugetests gepland. Wij zullen hier zeker op terugkomen. In het tweede artikel doen Adam Bezuijen en Suzanne van Eekelen verslag van het aandeel geokunststoffen tijdens het TC211 Symposium Brussel, dat plaatsvond tussen 29 mei tot 2 juni. Ook hier geen gebrek aan innovatieve technieken. De Fransen hebben – ook in een centrifuge – het gedrag onderzocht van ‘Ridgid Inclusions’: palen in minder draagkrachtige zandlagen, die afgedekt worden met een laag zand, waarop een betonnen plaat wordt aangebracht. Deze constructie blijkt relatief goed bestand tegen aardbevingen en wordt als variant met of zonder geokunststof gebruikt als fundering. Interessant zijn de alternatieve bezwijkmechanismen, die daarbij worden beschouwd. Verder aandacht voor de kritische hoogte van de aardebaan in paalmatrasconstructies, de samendrukkingseigenschappen van met kunststofvezels versterkte grond en steile taluds. Ik wens u veel leesplezier met deze Geokunst. Shaun O’Hagan Eindredacteur Geokunst

Colofon Geokunst wordt uitgegeven door de

Tekstredactie

C. Sloots

Een abonnement kan worden

Nederlandse Geotextielorganisatie.

Eindredactie

S. O’Hagan

aangevraagd bij:

Het is bedoeld voor beleidsmakers,

Redactieraad

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

Nederlandse Geotextielorganisatie (NGO)

Uitgeverij Educom BV

www.ngo.nl

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

Productie

45

GEOKUNST – Oktober 2012

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


Centrifuge modeling of an adaptive foundation system for embankments on soft soils

Dipl.- Ing. Oliver Detert HUESKER Synthetic GmbH Ruhr-Universität Bochum

Dr.- Ing. Diethard König Ruhr-Universität Bochum

Prof. Dr.-Ing. habil. Tom Schanz Ruhr-Universität Bochum

Figuur A – Not deformed.

Figuur C – Assumed mobilized forces.

Introduction Within a research project centrifuge tests are performed in the beam centrifuge Z1 (Jessberger & Gütler, 1988) of the Ruhr-Universität Bochum to analyze the behavior of a new adaptive foundation system for embankments on very soft soils. The measurement data from the centrifuge tests are used for the calibration and verification of a numerical model. Subsequently numerical parameter studies will be conducted with the final aim of developing an analytical calculation model for the design of the foundation system.

Figuur B – Deformed. within the soft soil layer or reach further down into a firm layer. The soft soil beneath the embankment is therefore confined by the vertical and horizontal elements (see figure A). The embankment is constructed above the tension membrane. The load from the embankment onto the soft soil generates a horizontal pressure onto the vertical walls which provokes outward movements. These movements are restricted by the tension membrane. At the same time an additional tension force is mobilized within the membrane due to settlements beneath the embankment. This additional tension force leads to a further restriction of the outward movements. The foundation system ensures the global stability of the embankment (e.g. bearing failure and extrusion) and prevents or reduces the system deformations (see figure B and C). The stress and strain of the different system components, vertical walls, tension membrane and soft soil, are strongly influenced by their interaction. Due to consolidation processes in the soft soil these interactions are time dependent. Due to the complex interaction and the multitude of parameters a comprehensive numerical parameter study is planned for the system analysis.

System behavior The adaptive foundation system consists of two vertical and parallel walls (e.g. sheet pile walls) which are introduced at a certain distance between each other into the soft soil and connected by a tension membrane (e.g. geotextile) at the existing ground level. The vertical walls may end

Model technique For the calibration and verification of the numerical model measurement data obtained from the system is required. The centrifuge technique combines the advantages from the field and small scale tests. With the centrifuge it is possible to

46

GEOKUNST – Oktober 2012

generate the real stress field but at the same time having the advantage of faster consolidation due to the shorter drainage path. The following sections describe the model set-up and the centrifuge test itself.

CENTRIFUGE TEST SET-UP PROTOTYPE GEOMETRY The dimensions of a prototype were chosen to be a 10 m high embankment on top of a 10 m thick soft soil layer. The base width of the embankment and therefore the distance between the two vertical walls is 40 m with a slope angle of about 30°, which results in a crest width of about 5 m. CENTRIFUGE MODEL The inner dimensions of the two strong boxes used are 90 cm width, 36 cm depth and 60 cm height. One side wall is made out of acrylic glass to observe the system during the test. Half of the system is modeled in the centrifuge tests at an acceleration of 50 g by benefiting from the symmetry of the system. The thickness of the soft soil layer and the height of the embankment are 20 cm. The embankment width is 40 cm and the crest width about 5 cm. The soft soil layer is consolidated out of a Kaolin slurry. A 20 mm sand drainage layer was placed beneath the slurry. A geotextile is located in between the sand and the slurry as a separation and filtration layer. The vertical walls are aluminum plates with a bending stiffness equivalent to prototype sheet pile walls. Down-scaled geogrids according to (Springman


Summery The paper deals with a new adaptive foundation system for embankments on very soft soils and with its complex and time dependent interaction mechanisms of the system components. The system itself and the interactions are delineated. Due to the complexity it is planned to analyze the foundation system by means of numerical simulations. For the verification and calibration of the numerical model small scale model test at increased g-level are planned. The model set-up, test program as well as procedure of the centrifuge tests are described. For the

centrifuge tests a new sand hopper concept was developed and realized for the staged construction of the embankment during increased g-level. The funnel of the sand hopper can be also refilled in-flight. The test set-up with its instrumentation and the sand hopper was successfully tested in a first centrifuge test. In the evaluation of the first test results the interactions between the system components are clearly visible. The measurements of the system deformations are within the expected range. Further centrifuge tests are planned.

Figuur D – Centrifuge test set-up geometry.

et al., 1992) are used for modeling the tension membrane (see figure D). The geogrid membrane is fixed to a further horizontal bar, which has three vertical steel bars attached. These three bars are placed into the steel tubes and allow for vertical movements but prevent the movements in the horizontal direction (see figure E). The embankment is constructed in-flight. A special device was developed to allow the staged construction of the embankment in-flight which is mounted on top of the strong box after consolidation of the slurry (see figure F). The device consists of a funnel with a variable opening slit and a storage drum. The funnel is driven by a threaded rod which is attached to a motor and can move horizontally forwards and backwards along two steel bars. The speed of the funnel is fully adjustable. The opening width of the funnel was calibrated in preliminary tests to allow for a well defined and regular sand flow. Once the funnel is empty it can be refilled in-flight from a storage drum, which has a 5 cm wide opening slit for filling and pouring. The sand volume which is poured into the funnel can be controlled by the rotation angle of the drum.

Instrumentation During the centrifuge tests the total vertical pressure is measured by two load cells at the bottom of the box. These load cells are placed on

20 mm high blocks, so that they reach out of the drainage layer and measure the total pressure at the bottom of the soft soil layer. One load cell is placed beneath the embankment and the second load cell is placed in front of the embankment and vertical wall. The total horizontal pressure is measured by 6 further load cells. 3 load cells are installed on the center line of the back wall of the strong box and the other 3 in the side wall beneath the future embankment. Another 5 load cells are installed in the back wall to measure the pore water pressure, so the consolidation process can be monitored (see figure G). The aluminum walls are instrumented with strain gauges at their center line. At the connection between aluminum wall and geogrid 2 load cells are installed to measure the connection forces (figure G). The weight of the connection construction is supported by steel wires. 2 displacement transducers are fixed to the top end of the aluminum wall and a draw-wire sensor is attached to the geogrid bearing device at the axis of symmetry to measure the deformations. 2 more displacement transducers measure the settlement of the Kaolin surface during the entire test.

CENTRIFUGE TESTS SLURRY PREPARATION Before the embankment can be constructed the soft soil has to be prepared. The soft subsoil is produced out of a Kaolin powder by mixing it with water to a water content of 100% [m/m].

47

GEOKUNST – Oktober 2012

Figure G – Measurement devices.

Figure E – Bearing element.

Figure F – Sand hopper.

CONSOLIDATION The slurry is consolidated in the centrifuge at 50 g preparing a normally consolidated soft soil (OCR ~ 1) with linear stress increase with depth. Extra consolidation weight is produced by placing customized flexible sand mattresses on top of the slurry, consisting of a sand layer in between two permeable geotextiles. Due to their flexibility a


Figure H – Stage 1, 2 and 3.

uniformly distributed load is applied to the slurry which ensures that also the upper part of the slurry is consolidated. Close to the surface an overconsolidated stress state is generated but with increasing depth OCR becomes close to 1. Since the consolidation takes a long time, two strong boxes are prepared and consolidated simultaneously in the two baskets of the beam centrifuge. After consolidation of the slurries, the centrifuge is stopped and one strong box is replaced by counterweights for the next test phase. EMBANKMENT CONSTRUCTION The sand mattresses in the remaining strong box on top of the Kaolin layer are removed and the excess Kaolin is extracted so the total height of the soft soil layer becomes 20 cm. The geogrid with the load cells attached is connected to the aluminum plate and the hopper mechanism is mounted. After spinning up the model to 50 g and a reconsolidation phase of about 1 hour the embankment is constructed in 3 stages. In each stage a layer thickness of 1/3 of the final height is poured. A consolidation phase follows after each consolidation step. TEST PROGRAM For the calibration of the numerical model it is necessary to analyze different system configurations. It is planned to vary the stiffness of the tension membrane as well as of the vertical structural elements. Therefore two geotextiles with the same geometrical shape but different stiffness are used. Geotextile one is Polyester and the second geotextile is Polyvinylalcohol, which is about seven times stiffer then the first geotextile. The vertical structural elements are simulated by aluminum plates with a thickness of 2 mm and 4 mm. Furthermore the stability of the structural elements was alternated. A test without the geotextile element and a test without the vertical element are planned. A total of seven tests will be conducted, with one configuration tested twice to quantify the reproducibility of the measurement data.

Test Results In the first centrifuge test a configuration of the foundation system with the polyester geogrid and 4 mm thick aluminum wall was tested. The consolidation of the slurry took 12 hours. After the consolidation phase the strong box was modified for the next phase. After reaching the increased g-level of 50 g the slurry inside the strong box was reconsolidated for 1 hour before the first sand layer was installed by the sand hopper. Between each construction step of the embankment the soil consolidated for one hour. The successful construction of the embankment can be seen in figure H.

Figure I – Total vertical pressure. Figure I shows the total vertical pressure at the bottom of the soft soil layer during the phase of embankment construction. Pressure cell 7 is located in front of the aluminum wall and pressure cell 3 behind the wall and beneath the embankment. Pressure cell 7 shows a constant vertical pressure of about 150 kN/m2 which more or less was expected at an acceleration of 50 g and a height of the soft soil of 20 cm with a density of about 15 kN/m2. The response of pressure cell 3 clearly shows the three construction stages of the embankment. The embankment thickness above load cell 3 had a thickness of about 6 cm in the first construction stage, about 8.9 cm in the second stage and about 13 cm in the last stage, which means the final height of 20 cm was not reached in the first test due to minor issues with the remote control of the funnel. With a bulk density of about 16 kN/m3 for the sand, the theoretical total load increase is about 48 kN/m2 in the first stage, 23 kN/m2 in the second stage and 33kN/m2 in the last stage. This corresponds quite well with the measured increase of about 52 kN/m2 in the first stage, 26 kN/m2 in the second and 30 kN/m2 in the last stage. It can be observed that in each load stage the total load slightly reduces over time. At this stage of the test program it is not clear if this observation is based on measurement inaccuracies, soil mechanical processes, boundary effects or

48

GEOKUNST – Oktober 2012

the system itself. Possibly compaction of the soil resulted in an increase of the soil strength and stiffness, which would result in a greater load spreading and therefore in a reduction of the effect on the vertical stresses with depth. But since the load is placed over the entire box width, this explanation seems unlikely. Boundary effects may have caused an increase in wall friction as consolidation took place. However this effect was previously analyzed by compression load tests under a static, incrementally increased hydraulic load. The difference between compression load and measured stresses beneath the soft soil layer have been negligible. It is also possible that the vertical pressures are reduced due to the tensile force mobilization in the membrane.

References – Jessberger,H. & Güttler, U. 1988. Bochum geotechnical centrifuge. In J. Cort (Ed.), Proc. Int. Conf. Geotech. Cent. Mod. - Centrifuge’88 , Paris, 37 -44. Balkema, Rotterdam. – Springman, S., Bolton, M., Sharma, J., & Balachandran, S.1992. Modelling and instrumentation of a geotextile in the geotechnical centrifuge. In H. Ochiai, S. Hayashi and J. Otani (Eds.) , Int. Symp. On Earth Reinforcement Practice, 167–172. Balkema, Rotterdam. 쎲


Verslag TC211 Symposium Brussel 29 mei – 2 juni Onderdeel Geokunststoffen

Prof. Dr. Ir. Adam Bezuijen, Deltares, Universiteit Gent

Ir. Suzanne van Eekelen Deltares en TU Delft

Fransen gebruiken hier niet de traditionele modellen, zoals gebruikt in EBGEO en de Nederlandse norm die van bogen uit gaan, zoals schematisch getekend in figuur 1, maar ze beschouwen een omgekeerde Prantl wig zoals die ook gebruikt wordt om staalfunderingen te berekenen, zie figuur2 (maar dan staat deze dus andersom).

Figuur 1 - Schematische weergave van ‘traditionele’ boogwerkingsmodellen (Van Eekelen en Bezuijen, 2012).

Rigid inclusions Interessant is een groot onderzoek van de Fransen. In Frankrijk verscheen in juni 2012 een richtlijn (ASIRI 2012) over ‘rigid inclusions’. Paalmatrassen met geokunststof wapening (GR) is een klein onderdeel van deze ontwerprichtlijn. De Fransen hebben voor het maken van hun richtlijn een behoorlijk omvangrijk onderzoek (het ASIRI onderzoek) uitgevoerd met centrifugeproeven, numerieke berekeningen en veldproeven. Ze gebruiken de ‘rigid inclusions’ vooral als fundering onder betonplaten. Ze zetten dan palen zonder paaldeksel in het wat slappe zand, daarover een zandlaag en vervolgens een betonnen plaat. Ze gaven voorbeelden van toepassingen van deze

relatief aardbevingsbestendige constructie onder de pijlers van een grote brug in Griekenland en onder Franse windturbines. Verder gebruiken zij de ‘rigid inclusions’ ook onder aardebanen, vaak zonder geokunststof. De bodem naast de paal moet dan voor de nodige tegendruk zorgen. Deze constructie is voor de lezers van GeoKunst minder interessant, maar de bezwijkmechanismen die men heeft onderzocht zijn dat wel. Alle rekenregels op het gebied van paalmatrassen hebben een model om de boogwerking te berekenen. Hiermee wordt vastgesteld welk gedeelte van de bovenbelasting naar de palen gaat en welk gedeelte naar het GR en/of de ondergrond. De

Deze Prantlbenadering heeft interessante aspecten. De in EBGEO en de Nederlandse norm gebruikte berekening gaat uit van de gegeven bovenbelasting. Dan wordt aangenomen dat de boog die wordt gevormd (zie figuur 1) nog net in evenwicht is en daaruit wordt de kracht op de GR en de ondergrond berekend. De Franse rekenmethode werkt andersom. Daarmee kan dus worden berekend of, bij een gegeven belasting op de GR en/of de ondergrond, de grond boven de paalpunten plastisch gaat deformeren of dat er alleen elastische vervormingen zijn. In principe is, uitgaande van bogen, dezelfde berekening te maken, alleen wordt dat bijna nooit gedaan. In de toekomst zal worden onderzocht of beide methoden ook kwantitatief met elkaar overeenstemmen. Volgens de Franse rekenmethode zou er bij een wat hoger wrijvingshoek een heel hoog percentage van de belasting naar de palen gaan. Helemaal overtuigd zijn we overigens nog niet van deze omgekeerde Prantl benadering. De meeste proeven lijken een wat ander bezwijkpatroon op te leveren.

Kritische hoogte in de paalmatras Een ander aspect dat veel aandacht kreeg was de zogenaamde ‘kritische hoogte’. Hoe hoog moet

Inleiding TC211 is Technische commissie binnen de ISSMGE (International Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering) die zich bezig houdt met grondverbetering. Op een congres van deze technische commissie wordt veel gesproken over grouten op verschillende manieren (jetgrouten, permeationgrouten, compactiongrouten, compensationgrouten etc.) en over ‘groundmixing’ (het mengen van grond met cement).

49

Geokunststoffen hadden ook een plaatsje op dit congres gekregen. Er was een ‘short course’ over ‘rigid inclusions’ waarin Suzanne van Eekelen de nieuwste ontwikkelingen op het paalmatrassen-gebied heeft verteld. Tijdens het congres hield zij ook een presentatie (Van Eekelen en Bezuijen, 2012) en waren er ook enkele presentaties op het gebied van geokunststoffen. Daarnaast waren er nog een aantal interessante geokunststof-papers die niet werden gepresenteerd.

GEOKUNST – Oktober 2012


de aardebaan op de palen zijn, zodat de vervorming aan de bovenkant uniform is, en dus de positie van de palen aan de bovenkant van de aardebaan niet is terug te vinden (zie Figuur 3). Dit aspect is van belang als er na de aanleg nog verdergaande vervormingen zijn te verwachten. De groep van prof. George Filz van Virginia Tech, USA, had hier onderzoek naar gedaan en was tot een afwijkende formule gekomen dan gebruikelijk (McGuire et al., 2012). Tot nu toe is er voor de bepaling van de kritieke hoogte een ‘geometrisch’ principe gevolgd. Er werd gekeken hoe hoog de boog wordt tussen vier palen. Sommige modellen (de Nederlandse CUR226) gaan uit van de hart-ophart afstand van palen, andere modellen (Scandinavische modellen en Bush-Jenner) gaan uit van de dagmaat tussen de paaldeksels. De metingen van Filz laten zien dat ook de H/d een rol speelt, waarin H de hoogte van de matras is en d de diameter van de paal. Boven een relatief dikke paal wordt het zand omhoog gedrukt en is er dus een verschilzetting tussen het zand boven de paal en het zand naast de palen. Een dunne paal geeft een plastische vervorming in het zand boven de paal met als gevolg dat de kolom zand niet omhoog wordt gedrukt maar boven de paal even hoog blijft als daarnaast. Filz voerde proeven uit zonder en met (een niet nader gespecificeerd) geokunststof wapening. Hij concludeert uit zijn proeven dat de kritische hoogte niet verandert door een geokunststof toe te passen, de gevonden verschilzettingen worden wel kleiner door het geokunststof. Hij heeft zijn modelproeven uitgevoerd zonder bovenbelasting, en de veldproeven met een zeer geringe bovenbelasting van een kleine ‘loader’. Op basis van dit wat summiere onderzoek constateert hij dat de kritische hoogte ten gevolge van verkeersbelasting 10 tot 20% toeneemt.

Geotextiel omhulde kolommen Alexiew et al. (2012) gaven een samenvatting van 15 jaar geotextiel omhulde kolommen. Zij laten enkele interessante projecten zien en vatten de ontwerpmethode die in de Duitse EBGEO is opgenomen samen. Ze presenteren de nieuwste ontwikkelingen, waaronder het waterdicht maken van de paal, zodat er geen kortsluiting ontstaat tussen diepe watervoerende laag en het oppervlak. Bovendien kan het lange-termijn gedrag van het systeem nu beter worden voorspeld.

Vezelversterkte grond Twee artikelen van Ekinci en Ferreira uit England (2012) en Flora en Lireruit Italy (2012) schreven onafhankelijk van elkaar over vezel-versterkte grond. Ekinci en Ferreira sneden klei in kleine blokjes, mengden de blokjes met PP vezels, en verdichten

Figuur 2 - De omgekeerde Prantl wig.

Figuur 3 - De relatie tussen een vervormde paalmatras (gestippelde lijnen) en de kritische hoogte in een paalmatras, zoals George Filz van Virginia Tech die beschouwt.

het mengsel tot een samenhangend geheel (figuur 4). Op het versterkte resultaat en op ongewapende klei voerden ze één dimensionale samendrukkingsproeven uit. De auteurs laten zien dat de gewapende monsters een constante deviatorische spanning hebben bij toenemende rek, terwijl de deviatorische spanning in de ongewapende monsters na de piek afneemt. Flora en Lirer (2012) vergelijken een analytisch model dat de schuifsterkte van het versterkte materiaal kan voorspellen met experimenten. Het model houdt rekening met schaaleffecten: hoe groot zijn de korrels ten opzichte van de vezels. Bovendien breidden de auteurs het model uit met anisotroop gedrag. De versterkte grond is namelijk heel anisotroop; door het verdichten gaan de vezels vrijwel horizontaal liggen, iets dat een gunstige invloed heeft op de schuifweerstand van de grond. Ze laten zien dat het versterken van grond met dergelijke vezels effectiever is in fijnkorrelige grondsoorten dan in grofkorrelige grondsoorten.

50

GEOKUNST – Oktober 2012

Figuur 4 - Geokunststofvezel-versterkte grond (Ekinci en Ferreira, 2012).

Verticale wanden en steile taluds Twee artikelen gaan in op Plaxis-simulaties van metingen op geogrid-gewapende verticale wanden. Deze artikelen sluiten dus goed aan op het artikel van Constant Brok in de vorige GeoKunst en het artikel dat volgende keer in de GeoKunst zal verschijnen. De Chilenen Ruiz-Tagle en Villalobos (2012) voerden schaalproeven uit, achter een plexiglas wand en visualiseerde de deformaties en rotaties in de grond bij het aanbrengen van een horizontale grondbelasting. Hun numerieke en


VERSL AG TC211 SYMPOSIUM BRUSSEL

gemeten horizontale verplaatsen kwamen redelijk overeen, maar hun numeriek gevonden plastische zone was een stuk breder en had een flauwere hoek dan de gemeten plastische zone. Deze plastische zone werd in de proeven overigens gehalveerd door het toepassen van geokunststof. De Portugezen Carlos et al. (2012) laten zien hoe ze een BS8006-ontwerp voor een steil talud maakten. Hun wand bestaat uit slecht consoliderend, fijn-korrelig materiaal. Vervolgens laten ze met Plaxis zien hoe de water-overspanning zich gedurende de constructie van het steile talud opbouwt, en hoe die weer wegconsolideert. Ze concluderen dat deze Plaxis berekeningen een handige tool kunnen zijn bij de controle van de stabiliteit van de constructie gedurende de constructie- en consolidatiefase. Ze geven aan het einde zelf ook aan dat hun werk nog moet worden gevalideerd met praktijkmetingen.

Literatuur – Alexiew, D., Raithel, M., Küster, V., Detert, O., 2012, 15 years of experience with geotextile encased granular columns as foundation system,

ISSMGE-TC211 Int. Symp. On Ground Improvement IS-GI Brussels 31 May & 1 June 2012; part IV; 3-20. – Ekinci, A., Ferreira, P.M.V., 2012, The undrained mechanical behaviour of a fibre-reinforced heavily over-consolidated clay, ISSMGE-TC211 Int. Symp. On Ground Improvement IS-GI Brussels 31 May & 1 June 2012; part IV; 53-62. – Flora, A., Lirer, S.,2012, A simple expression of the shear strength of anisotropic fibre-reinforced soils, ISSMGE-TC211 Int. Symp. On Ground Improvement IS-GI Brussels 31 May & 1 June; part IV; 63-74. – Ruiz-Tagle, L. en Villalobos, F., 2012, Laboratory study of displacements in a geogrid reinforced soil model under lateral earth pressures, ISSMGETC211 Int. Symp. On Ground Improvement IS-GI Brussels 31 May & 1 June 2012; part IV; 133-140. – Carlos, D.M., Pinho-Lopes, M., Lopes, M.L., 2012, Numerical Analysis of walls constituted by fine soil reinforced with geosynthetics, ISSMGETC211 Int. Symp. On Ground Improvement IS-GI Brussels 31 May & 1 June 2012; part IV; 41-51. – ASIRI, Franse ontwerprichtlijn, Recommendations for the design, construction and control

of rigid inclusion ground improvements, Presses des Ponts, in het Frans, met in de bijlage een CD met een Engelstalige versie, juni 2012. – McGuire, M. Sloan, J., Collin, J. en Filz, G.M., 2012, Critical Height of Column-Supported Embankments from Bench-Scale and Field Tests, ISSMGE-TC211 Int. Symp. On Ground Improvement IS-GI Brussels 31 May & 1 June 2012; part III, 481-490. – Van Eekelen, S.J.M. en Bezuijen, A., 2012, Basal reinforced piled embankments in the Netherlands, Field studies and laboratory tests, ISSMGE-TC211 Int. Symp. On Ground Improvement IS-GI Brussels 31 May & 1 June 2012; part III, 539-550. 쎲


Geotechniek: vakblad met diepgang (nu ook enkele millimeters...)


e website vakbladgeotechniek.nl is vernieuwd. Met het verschijnen van dit nummer van Geotechniek gaat de restyling online. De site was altijd al dé plek om losse artikelen en complete nummers van Geotechniek als pdf op te kunnen halen. Maar we zetten een flinke stap vooruit.

D

Wat is er nieuw? - Sneller: artikelen worden op de site gepubliceerd zodra de reviewing, correcties en vormgeving afgerond is. Dit zal veelal vóór verzending van de gedrukte Geotechniek zijn. - Meer: rubrieken als Agenda en Actueel komen nu ook op de site. Zij worden direct aangepast wanneer nieuws te melden is of een wijziging zich voordoet. Op de site zal gediscussieerd kunnen worden over actuele topics. - Handiger: De site is mede geschikt voor lezen op tablets.

Wat blijft hetzelfde?

Uitgever Robert Diederiks: ‘Geotechniek is een uniek blad. Dat onderscheidt de website al a priori ’ Geotechniek is één van de topvakbladen in de lage landen. Het succesvol samenbrengen van knowhow, sponsors en lezers is een opmerkelijke prestatie. Deze wordt al ruim 15 jaar geleverd door Uitgeverij Educom uit Rotterdam. Haar persoonlijke betrokkenheid en medefinancieren zijn cruciaal voor de continuîteit van het blad. Dat de vorm (een driemaandelijks vakblad) naar internet verschuift ziet de uitgever als vanzelfsprekend. Robert Diederiks van Uitgeverij Educom: ‘De laptops, maar vooral natuurlijk de tablets, hebben de PC volledige mobiliteit gegeven. Geotechnici willen Geotechniek overal en altijd kunnen lezen en raadplegen zonder een gedrukt exemplaar bij de hand te moeten hebben. Daarom is de site nu aangepast. We zagen dit aankomen.’

De combinatie op papier én online dient iedereen het beste

- Kwaliteit: de reviewing procedure van artikelen blijft vanzelfsprekend dezelfde. Hiermee continueert Geotechniek haar garantie op kwaliteit. - Downloaden: wilt u artikelen in uw bezit krijgen, dan zijn er de pdf’s te downloaden. Deze zijn afkomstig uit de gedrukte Geotechniek. - Gratis: iedereen op het vakgebied heeft kostenloos beschikking over alle know-how die Geotechniek uitgeeft. - Sponsors: u dankt dit aanbod en de kwaliteit ervan aan de sponsors en (mede-) ondersteuners en de tomeloze inzet van de redactieleden.

53

Naast gebruikersgemak: wat waren verder prioriteiten bij de aanpassing? ‘De website gaat nu ook werken aan een ‘community’ gevoel onder de vakgenoten. Wij rekenen op meer feedback van lezers. Dat komt dan de uitgave, op papier en digitaal, ten goede. De uitbreiding zal ook de sponsors binnenkort meer exposure geven.’

Waarom nog een gedrukte Geotechniek? ‘De papieren versie blijft de ideale vorm voor het vastleggen van knowhow. Vakblad Geotechniek heeft bewezen een verslag te zijn van een stuk industriële en wetenschappelijke ontwikkeling. Geotechniek is geen vluchtig vak, dat volstaan met verslagen in bits en bytes, waarvan het van Google afhangt of je ze wel vindt... Wij schrijven technische geschiedenis. Dat verdient een permanente vorm. Wij danken die mogelijkheid aan de lange termijn visie van sponsors die verder kijken dan de cijfers aan het einde van dit jaar.’ Hoe ziet u de toekomst van die combinatie papier – web? ‘Wij zien vooral toekomst in het leveren van kwaliteit aan het geotechnische werkveld. Een platform zijn voor informatie-uitwisseling en kennisoverdracht. Dat kan alleen door de medewerking van alle betrokken partijen. Veel lezers hebben daarbij nog altijd grote behoefte om Geotechniek vast te kunnen houden en zweren bij de print-uitgaven. Anderen die nu instromen zijn meer opgegroeid met digitale informatie en geven de voorkeur aan internet. Voor beide producten, zowel papier als web, zien wij dus een markt. De papieren versie zal dus zeker niet verdwijnen!'

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012


Geotechniek online vernieuwd: voor lezers, voor bedrijven Meer aanbod voor de lezers, meer exposure voor de sponsors. De site is een medium in voortdurende ontwikkeling. Stuur uw mening, kom met ideeĂŤn. Net als elke geotechnische opgave: het succes is een joint effort.

Info bedrijven die u Geotechniek aanbieden

Nu ook de Geo-rubrieken online

Pdf-archief alle artikelen (als vanouds)

Direct naar GeoKunst

Extra ruimte voor persberichten van Geo-sponsors

Discussieforum: reageer en doe suggesties voor stellingen

Banners van bedrijven op het geotechnische werkveld

Info voor auteurs van artikelen

Link naar bedrijven die u Geotechniek aanbieden De nieuwste artikelen direct te lezen. Downloaden gaat via het Pdf-archief

Alle info over adverteren online en in de gedrukte Geotechniek

54

GEOT ECHNIEKâ&#x20AC;&#x201C; Oktober 2012

Volg Geotechniek op social media


Geotechniek online én gedrukt: de juiste balans Online media zijn vooral heel positief over... online media. Wie informatie vooral van het web haalt, ziet steeds datzelfde verhaal: digitaal is het helemaal. Redactie en uitgever van Geotechniek onderzoeken nauwgezet de rol die online kan spelen in de uitgave van Geotechniek. Daarbij nemen we kennis van wat experts in de relatie digitaal <–> print schrijven. Die discussie raakt ieders privé- en beroepsleven. Hier enkele interessante, recente meningen en een onderzoeksresultaat. Print is not dead. Print is only shedding excess weight. The result is a leaner, more defined, more beautiful experience. – Kassia Krozser, journalist Magazines are increasingly valuable in this boundaryless, unedited digital world. They offer considered content and space, calm, curated ideas which have been meticulously researched and put together by editors. – Albert Read, managing director Condé Nast

There is little evidence that increased web activity improves reading achievement. We are losing presumably around the world the sustained, focused, linear attention developed by reading. Research even shows a universal decline in reading ability and reading comprehension. Is Google making us stupid? – M. Gioia, N.E.A. Sanoma Media i.s.m. Intomart GfK onderzocht de beleving en het gebruik van print en digitale tijdschriften in pdfvorm: - Print- en tablettijdschriften blijkt men verschillend te ervaren. Vooralsnog leest print prettiger dan een tabletscherm. - Lezers van geprinte tijdschriften onderbreken vaker het lezen voor andere activiteiten. Maar zij hebben met 62% tegenover 47% van de tabletlezers vaker de volledige aandacht bij het lezen van het tijdschrift. - Printtijdschriften bieden meer gespreksstof en lezers prefereren hier lange artikelen. – Bron: intomartgfk.nl, sanomamedia.nl, juli 2012

Publishers have been selling print. Now they are selling content and data. It gives you the potential for a relationship far more valuable in the long term than just that one selling transaction. – Steve Ennen, CEO SocialStrategy People like something to look forward to. It's not just the words. It's the whole routine of stepping into a world created for especially you. – Lorraine Candy, Editor-in-chief of Elle

55

GEOT ECHNIEK – Oktober 2012


Profile for Uitgeverij Educom

Geotechniek oktober 2012  

Zestiende jaargang nummer 4 oktober 2012 Onafhankelijk vakblad voor het Geotechnische werkveld

Geotechniek oktober 2012  

Zestiende jaargang nummer 4 oktober 2012 Onafhankelijk vakblad voor het Geotechnische werkveld

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded

Recommendations could not be loaded