Page 1

jaargang 18 Nummer 3 JULI 2014 Onafhankelijk vakblad voor het geotechnische werkveld

Inclusief 2014

Tunnelbouwkuip A2 Maastricht Evaluatie Observational Method deel 1 Monitoringsfilosofie voor de Nederlandse waterkeringen

 nderzoek installatie en O belasting van grondverdringende schroefpalen, Almere - Poort


T E R R A C O N

www.terracon.nl info@terracon.nl

Kwaliteit als fundament


N103 GEO Special_Opmaak 1 25-11-13 10:46 Pagina 1

Inhoud

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

4

10

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

Ir. L. Vincke / Ir. L. De Vos / Ir. E. Beyts uit de redactie. Het werk voor dit mooie vakblad heb ik gedurende een periode van ruim acht jaar‘microtechnieken’ met veel plezier uitgevoerd, maar na een derContactgroep van de NVAF gelijke langeStuwende tijdspanne iskrachten het goed Willem om het stokje door kunnen geven de Meijerteen aan iemand die weer geheel fris tegen de materie aankijkt en Theo de Jong: Het gaat om de leden! de komende jaren de kwaliteit vanBurg het vakblad verder kan waarborgen. Tevens wil ik J. van der meer tijd kunnen besteden aan het nog jonge bedrijf waar ik sinds een Geologisch onderzoek naar aardbevingen jaar werkzaam ben (www.geobest.nl). Daarnaast zal ik wel deel en uit blijven deredactieraad. relatie met activiteit in de ondergrond maken van de

16 18

Dr. A.R. Niemeijer

We zijn zeer gelukkig om te kunnen meedelen dat we een zeer goede Interactie constructeur en geotechnicus vervanger hebben gevonden in de persoon van Otto Heeres. Otto is geen Ir. A. Kooistra onbekende van het vakblad (understatement!) en we zijn dan ook erg blij dat hij zittingZwelbelasting wil nemen in de op redactie en het voorzitterschap van de refunderingen dactieraad voor zijn rekening neemt. WeC202 hebben het volste vertrouwen dat CUR/COB-commissie hiermee de redactie de komende jaren garant kan staan voor de kwaliteit Ing. E. Kwast / Ir. M. Peters van het blad.

21

22 28

Diepwandproef Delft

Dr. J.H. van Dalen Voor dit reguliere nummer denk ik dat we er weer in geslaagd zijn een leuke en gevarieerde mix te maken van theoretische en praktische bijdragen, zoals dat altijd het streven van de redactie is. We slagen daar niet altijd in,

Van de redactie

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

32

36

Ing. M. van Baars

Als laatste een oproep aan de geotechnische bedrijven: de laatste jaren Nieuwe voeten voor de spoorbrug constateren uitgever en redactie een terugloop in het aantal sponsoren. over de Waal bij Nijmegen De economische teruggang die we hebben meegemaakt zal daar ongeIr. R. Spruit / Ir. G. Hannink / Dr. O. Oung twijfeld debet aan zijn geweest. Nu de eerste tekenen van economisch herstel Stabiliteitsanalyses zichtbaar worden, kan ditmet aanleiding zijn om toch weer sponsoring ongedraineerde te overwegen. Dat kan in de hardcopy versie van dit blad, maar ook op de schuifsterkte voor regionale waterkeringen websiteIng. www.vakbladgeotechniek.nl, want ook de Geotechniek gaat met T.A. van Duinen / Ir. H. van Hemert zijn tijd mee!

44 50 56

Dijken optimaliseren met sensoring

Mocht uIng. naar aanleiding R.D. van Puttenvan deze uitgave opmerkingen, aanvullingen en of anderszins goedbedoelde adviezen willen geven: u kunt uw commenGeo-Impuls Webportaal Betrouwbaar taar altijd kwijt op info@uitgeverijeducom.nl of gewoon bij een lid van de Ondergrondmodel: wegwijzer naar vaste grond redactieraad binnen uw eigen netwerk.

60

Ir. A. Venmans

Ik wens u wederom veel leesplezier! Namens de redactie en uitgever Roel Brouwer

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

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

s van anwa CNC Draaien | CNC Frezen a en e d . TU's erd t op m h . c s i . r i akt ibue l, ge pecia ordt gema en gedistr ever s s j i anal ci, w erkg nderw De O geotechni via deze k er u als w l en/of e ok ike nte nieuw holen en o gië. Prese et een art er l c m e s e s e B g er it v Hog rland en knem eer bij de u r e e w d in Ne komstige ie. Inform rieven: . 6544 t toe gsta07110 -42591 64 erten laaof sinbel v t naarwww.pretec.nl Meer info 561 d 0 a n rate kkelijke p l, telefoo corpo n re . t e aan rijeducom e naar d v Industrieweg 16-18 | 2254 AE Voorschoten | info@pretec.nl e g uit info@


HoofdenenSub-sponsors HoofdSub-sponsors Hoofdsponsor

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

Sub-sponsors

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

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

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

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

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

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

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

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

Dywidag Systems International Philipssite 5, bus 15 / Ubicenter

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

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

Industrieweg – B-3190 Boortmeerbeek B 25 -3001 Leuven Tel.0032 003216 16 60 60 77 Tel. 77 60 60 Veilingweg - NL-5301 Veilingweg 2 -2NL - 5301KM KMZaltbommel Zaltbommel Tel. 0031 (0)418-57 84 03 Tel. 0031 (0)418 - 57 84 03 www.dywidag-systems.com

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

www.dywidag-systems.com

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

24

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

Geotechniek Juli 2014 GEOT ECH NIE K – -Oktober 2013

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

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


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

Amsterdam Ingenieursbureau Amsterdam Amsterdam Weesperstraat Amsterdam 430 Weesperstraat 430 Weesperstraat 430

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Tel. 0031 (0)24 -- 328 42 84 6500 AD Nijmegen Postbus 1819 Tel. 0031 (0)24 328 Tel. 0031 (0)24 - 32842 4284 84 Fax 0031 (0)24 - 323 323 934246 Tel. 0031 (0)24 328 84 3000 BV Rotterdam Fax 0031 (0)24 93 Fax 0031 (0)24 - 323 9346 46 www.royalhaskoningdhv.com Fax 0031 (0)24 323 93 46 Tel. 0031 (0)10 206 5959 www.royalhaskoningdhv.com www.royalhaskoningdhv.com www.royalhaskoningdhv.com Fax 0031 (0)10 - 413 0175

www.sbrcurnet.nl

Colofon

GEOTECHNIEK JAARGANG 17 – NUMMER 4 Geotechniek is een informatief/promotioneel onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht GEOTECHNIEK GEOTECHNIEK GEOTECHNIEK GEOTECHNIEK te bevorderen en belangstelling voor het GEOTECHNIEK JAARGANG 17 – NUMMER 4 JAARGANG 18 NUMMER JAARGANG 17 434 te kweken. gehele geotechnische vakgebied JAARGANG 17–– –NUMMER NUMMER JAARGANG 17 – NUMMER 4 OKTOBER 2013 Juli 2014 OKTOBER OKTOBER2013 2013 OKTOBER 2013 Geotechniek is informatief/promotioneel Geotechniek isiseen een informatief/promotioneel Geotechniek een Geotechniekis eeninformatief/promotioneel informatief/promotioneel onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt Geotechniek is een informatief/promotioneel Redactieraad vaktijdschrift Deen, dr. J.K. van onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt onafhankelijk dat beoogt onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt Alboom, ir. G. van Diederiks, R.P.H. kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht Beek, mw. ir. V. van Graaf, ing. H.C. van de te bevorderen en belangstelling voor het kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht te bevorderen en belangstelling voor het te bevorderen en voor het te bevorderen enbelangstelling belangstelling voor het Bouwmeester, Ir. D. Gunnink, Drs. gehele geo technische vakgebied te kweken. te bevorderen en belangstelling voor het J. gehele geo technische vakgebied te gehele geotechnische vakgebied te kweken. gehele geo technische vakgebied tekweken. kweken. Brassinga, ing. H.E. Haasnoot, ir. J.K. gehele geotechnische vakgebied te kweken.

Colofon Colofon Colofon Colofon

Colofon

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

ABEF vzw ABEF vzw ABEF vzw ABEF vzw

SMARTGEOTHERM SMARTGEOTHERM SMARTGEOTHERM

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

3 353 3

Esperantolaan 10-a

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

OKTOBER 2013

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

Soetaert-Soiltech

GEOT ECH NIE K – Oktober 2013 GEOT ECH NIE K K–-–Oktober 2013 Geotechniek Juli 2014 GEOT ECH NIE Oktober 2013

GEOT ECH NIE K – Oktober 2013

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

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

SBRCURnet SBRCURnet SBRCURnet Postbus 1819 SBRCURnet Postbus 1819 Postbus 1819

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

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

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

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

Lezersservice Lezersservice worden gereproduceerd met Lezersservice Lezersservice welke methode dan ook, zonder Adresmutaties doorgeven via Adresmutaties doorgeven Lezersservice Adresmutaties doorgeven via Adresmutaties doorgeven viavia schriftelijke toestemming van de @ uitgeverijeducom.nl info info@uitgeverijeducom.nl Adresmutaties doorgeven via @@ uitgeverijeducom.nl info uitgeverijeducom.nl info uitgever. © ISSN 1386 - 2758 info@uitgeverijeducom.nl ©© Copyrights Copyrights ©© Copyrights Copyrights Uitgeverij Educom BV BV Uitgeverij Educom © Copyrights Uitgeverij Educom BV Uitgeverij Educom BV Oktober 2013 Juli 2014 Uitgeverij Educom BV Oktober 2013 Oktober 2013 Niets uituit deze uitgave magmag Niets deze uitgave Oktober 2013 Niets uituit deze uitgave mag Niets deze uitgave mag worden gereproduceerd metmet worden gereproduceerd Niets uit deze uitgave mag worden gereproduceerd met worden gereproduceerd met welke methode dan ook, zonder welke methode dan ook, zonder worden gereproduceerd met welke methode dan ook, zonder welke methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de schriftelijke toestemming van welke methode dan ook,van zonder schriftelijke toestemming de schriftelijke toestemming van de de BGGG uitgever. © ISSN 1386 2758 uitgever. © ISSN 1386 - 2758 schriftelijke toestemming van de uitgever. ©© ISSN 1386 - 2758 uitgever. ISSN 1386 - 2758

Belgische Groepering uitgever. © ISSN 1386 - 2758

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

BGGG BGGG BGGG Belgische BGGG Groepering Belgische Groepering Belgische Groepering

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


Voor Voor gedegen gedegen

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

Mixed-In-Place Mixed-In-Place 

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

 Groutanker met strengen  Groutanker met strengen

soilmix soilmix oplossingen oplossingen

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

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

Vooraanstaand Vooraanstaand en betrouwbaar en betrouwbaar

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

www.bauernl.nl www.bauernl.nl

Vestiging België Philipssite 5, bus 15 Ubicenter B-3001 Leuven Tel. 0032 16 60 77 60 Fax 0032 16 60 77 66 Info.be@dywidag-systems.com Vestiging Nederland Veilingweg 2 NL-5301 KM Zaltbommel Tel. 0031 418 578 403 Fax 0031 418 513 012 henry.verdaasdonk@dywidag-systems.com


Inhoud

3 Van de redactie - 9 Actueel - 18 KIVI rubriek - 26 SBRCURnet

Onderzoek installatie en belasting van grondverdringende schroefpalen, Almere - Poort 10  Dr Ir. Floris Schokking / Ing. Patrick IJnsen

20

Tunnelbouwkuip A2 Maastricht Evaluatie Observational Method deel 1 Ir. Rens Servais / Ir. Jan H. van Dalen / Ing. Dennis C. Boone

Monitoringsfilosofie voor de Nederlandse waterkeringen 34  Drs. Ing. Frans P.W. van den Berg / Dr. Ir. André R. Koelewijn

39 GEOKUNST Onafhankelijk vakblad voor gebruikers van Geokunststoffen Spelen met geokunststof 42 

Ing. Piet van Duijnen / Ir. Suzanne van Eekelen / Ing. Erik Kwast / Ir. Wim Voskamp / Dr. Ir. Christ van Gurp

Lichtgewicht ophogingen zonder taluds voor trambaan over A4 46  Dr. Ir. Milan Duškov / Ir. Johan de Jongh

49 OnderwijsspeciaL 2014 51

Voorwoord

73

Mobilis: talent is altijd welkom

52

Geo-engineering in het onderwijs

77

Volker InfraDesign: De basis onder oze gebouwde omgeving

56 BAM Infraconsult: Pendelen tussen de Maasvlakte 2, Nieuw Hoog Catherijne en Australië 60

civiele projecten

Deltares: Dijken inspecteren in Azerbeidzjan

64 Moet de Geo-ingenieur in de toekomst ‘geschikt en bevoegd’ worden verklaard? 68

82 Strukton: Geotechnici in de praktijk - onmisbare schakels in

Presenatie afstudeerprojecten 54. 58, 66, 75, 79, 80

Schuifspannings verplaatsingsgedrag grout-zand

RECTIFICATIE

In artikel “Ontwerprichtlijn stabiliteitsschermen in dijken” van

elementenmesh op het bezwijken te reduceren. Deze equivalente

Geotechniek april 2014 wordt niet-associatieve grondsterkte niet

sterkte (shear stress ratio) is gerelateerd aan de oriëntatie van

overal correct omschreven. Niet-associatief impliceert niet per

het schuifvlak bij doorgaand bezwijken, die met een associatieve

definitie een dilatantiehoek

beschrijving is vastgelegd ten opzichte van de hoofdspanningen.

, maar een dilatantiehoek

ongelijk aan de inwendige wrijvingshoek (

).

Meer achtergronden vindt u in het artikel “On double shearing in frictional materials” (J.A.M. Teunissen, 2007) en IHE MSc-Thesis

De in de ontwerprichtlijn geadviseerde omzetting van niet-

“Evaluation of Safety Analysis with Finite Element Method” (Nguyen

associatieve naar equivalente associatieve sterkteparameters met

Thi Viet Phuong, 2010).

het Best Guess Equivalent model wordt gedaan om invloed van de


Inhoud 1 Van de Redactie – 6 Actueel – 9 CUR Bouw & Infra – 19 The Magic of Geotechnics 28 KIVI NIRIA rubriek – 34 Normen & Waarden – 37 Afstudeerders – 42 Agenda

10

CUR Richtlijn 247: Risico gestuurd grondonderzoek, van planfase tot realisatie

14

Monsterverstoring, de laatste onbekende schakel?

22

De nieuwe Ramspolbrug op open stalen buispalen

30

Ing. H. Brassinga / Ir. J. van Dalen

Dr. ir. C. Zwanenburg

Ir. R.O. Schippers / Ir. J.W.R. Brouwer

Deel IV in de kleine serie: Wat kunnen wij nu nog van Keverling Buisman leren

Met Buisman naar de isotachen ir. J. Heemstra

38

De Luxemburgse bodem en de zwakke Rhät klei Prof. dr. ir. A. Vervoort / ir. G. Van Lysebetten

43 GEOKUNST Onafhankelijk vakblad voor gebruikers van geokunststoffen 46 Deformatiemetingen unieke tien meter hoge gewapende grondwand Ing. T. Linthof / Ing. C. Brok / Ing. P. van Duijnen / Ir. S. van Eekelen

54

Lichtgewicht snelwegverbreding met verticale zijwand van A76 op ingekort talud met keerwand Dr. Ir. M. Duskov / Ir. A. Plagmeijer / Ing. M. den Uil


Actueel

In Memoriam Tom Collignon Op 6 april 2014 overleed op 71-jarige leeftijd ing. Tom Collignon, oud directeur van Mos Grondmechanica b.v. Nadat Tom was afgestudeerd aan de HTS Rotterdam trad hij op 1 oktober 1968 in dienst bij N.V. Grondboorbedrijf J.Mos, als adviseur op de afdeling Grondmechanica. Hij heeft binnen het bedrijf vele functies bekleed en is uiteindelijk doorgegroeid tot directeur van Mos Grondmechanica b.v. zoals het bedrijf inmiddels was gaan heten. In de periode dat hij actief was bij Mos Grondmechanica heeft het bedrijf zich ontwikkeld van een klein grondonderzoeksbedrijf tot een professioneel ingenieursbureau met meerdere vestigingen in Nederland en een in Suriname. Vanuit de verschillende posities binnen het bedrijf heeft hij aan vele projecten een bijdrage geleverd, waarmee hij een grondige kennis opbouwde van zowel grondmechanica, funderingstechniek als grondonderzoeksmethoden in het veld en in het laboratorium. Deze opgebouwde kennis deelde hij graag met anderen, blijkens een grote betrokkenheid bij vele normcommissies, voornamelijk op het gebied van geotechnisch labonderzoek, en CUR commissies. Daarnaast is Tom actief geweest als bestuurslid van de Kivi afdeling Geotechniek, de branchevereniging VOTB en Grondmechanica Nederland. Hij was nauw betrokken bij de ontwikkeling van de bekende (en nog steeds succesvolle) cursussen Grondmechanica en Funderingstechniek (CGF) en was hier lange tijd als docent aan verbonden. Daarnaast heeft hij zich vanaf het eerste uur ingezet voor de opzet en de ontwikkeling van het vakblad Geotechniek. Naast een kundig adviseur was Tom een innemende, sterke en positieve persoonlijkheid. Hij heeft gedurende zijn carrière vele beginnend adviseurs wegwijs gemaakt binnen het vakgebied, waarvoor hij een grote passie had en deze over wist te brengen. Hij was in staat om nuttige verbindingen te leggen met aan het vakgebied verbonden disciplines. Zo heeft hij o.a. vorm gegeven aan specifiek materiaalonderzoek voor in

de funderingstechniek veel toegepaste materialen, (zoals bentoniet cement) en heeft hij een stevige brug geslagen tussen de petrochemische industrie en de grondmechanica door bij te dragen aan normering en wetgeving op het gebied van de fundering en monitoring van (grote) opslagtanks. Sinds begin 2005 was hij gepensioneerd, maar zijn liefde voor het vakgebied was nimmer aflatend. Hij was vaak in buurt van bouwplaatsen te vinden, waar hij belangstellend toekeek naar de vorderingen. Via de halfjaarlijkse bijeenkomsten van Grondmechanica Nederland onderhield hij nog warme contacten met vakgenoten uit zijn

9

Geotechniek - Juli 2014

eigen periode, maar ook met de generaties die na hem kwamen. Geotechnisch Nederland verliest in Tom een gepassioneerd vakman. Hij was een ambassadeur van het vakgebied en een lichtend voorbeeld voor iedere Ingenieur op het vlak van de maatschappelijke invulling van dit beroep. Wij herdenken Tom met respect en wensen zijn familie sterkte toe met dit enorme verlies. Ruud van der Meel Directeur Mos Grondmechanica b.v.


Onderzoek installatie en belasting van grondverdringende schroefpalen, Almere - Poort

Dr Ir. Floris Schokking GeoConsult B.V.

Ing. Patrick IJnsen HEKtec B.V.

is van heilawaai en het installatiesysteem nagenoeg trillingsvrij is, zijn de palen zeer geschikt voor toepassing in de bebouwde en met name de binnenstedelijke omgeving.

Inleiding De zandige ondergrond van de Gemeente Almere wordt gekenmerkt door het voorkomen van sterke dichtheidsverschillen. Deze van oorsprong glaciale fenomenen laten zich moeilijk voorspellen en op een bouwlocatie kunnen binnen een aantal meters van elkaar extreme variaties in het verticale profiel van de dichtheid van zand optreden, waarbij een teruggang in conusweerstanden van 15 MPa naar 1,5 MPa geen uitzondering is. Er is in het gebied van de gemeente Almere veel onderzoek verricht met in de grond geheide paalsystemen, ondermeer prefabbeton palen en in de grond gevormde (vibro) palen (Viergever, 1983; Ploeg, 2006), waarbij het garanderen van de gewenste draagkracht tengevolge van de sterk variabele omstandigheden, vaak problematisch is gebleken. Bij het toepassen van grondverdringende schroefpalen in deze zanden vindt een verdichting van de grond rond de paal tijdens het inschroeven plaats en daarmee een verhoging van de dichtheid, sterkte en horizontale grondspanning. De grote variaties in geotechnische condities kunnen hiermee grotendeels worden geëlimineerd.

Naast het voordeel van de grotere efficiëntie van de schroefpaal uit funderingsoogpunt, zijn er belangrijke milieutechnische voordelen bij het toepassen van de paal. Doordat er geen sprake

Voor de installatie van grondverdringende schroefpalen bestaat geen duidelijk omschreven protocol dat kwaliteitsgarantie van het installatieproces biedt, terwijl het meten van installatieparameters, zoals het boormoment, de aandrukkracht en de indringsnelheid potentieel mogelijkheden biedt voor een kwaliteitbeoordeling de installatie van de paal (Van Impe, 2001; Mandolini et al. 2002; Huybrechts & Whenham, 2003). Om die redenen is op initiatief van aannemingsbedrijf Gebr. van ’t Hek B.V, in een samenwerkingsverband met de Gemeente Almere en GeoConsult B.V., een vergelijkend onderzoek uitgevoerd met de installatie en het statisch proefbelasten van grondverdringende schroefpalen en geprefabriceerde betonnen heipalen. De bedrijven Van Dijk Geotechniek B.V., Hektec B.V.

Tabel 1 - Geologische opbouw gebied paalbelastingproeven Almere-Poort Bovenkant laag m - NAP

Onderkant Beschrijving laag m - NAP

Consusweerstand qc in MPa

ca. 3, 2

4,2 à 4,7

Matig dicht ZAND (opgebracht)

6 tot 8

4,2 à 4,7

7,0

Slappe humeuze KLEI, los ZAND, siltig en VEEN

0,5

10

Matig fijn tot fijn, matig dicht ZAND, siltig

7,0

10

15 à 21,5

Los tot matig dicht, matig grof ZAND met locaal lagen van matig stijve KLEI, siltig

15 à 21,5

Tot einde sondering ca. 32,5

Matig dicht tot dicht, matig grof tot grof ZAND met locaal lagen matig stijve KLEI, siltig

10

Geotechniek - Juli 2014

Periode en Afzettingsmilieu Holoceen Antropogeen Holoceen Marien en terrestrisch

15 tot 20

Pleistoceen Door wind, onder periglaciale omstandigheden afgezet

1,5 tot 20

Pleistoceen Door rivieren onder periglaciale omstandigheden afgezet

10 tot 30

Pleistoceen Glaciaal gestuwde oudere fluviatiele afzettingen


Samenvatting

De grondverdringende schroefpaal heeft een aantal belangrijke voordelen ten opzichte van geheide paalsystemen. Naast de veel beperktere invloed op de omgeving, zoals hinderlijk heilawaai en eventuele schade aan belendingen door trillingen, kan de grondverdringende ingeschroefde paal in bepaalde situaties een intrinsiek hogere draagkracht leveren dan een geheide paal. Op een proefveld in Almere – Poort zijn statische belastingproeven uitgevoerd op 6 grondverdringende schroefpalen en 4 geprefabriceerde betonnen heipalen met lengten van ca. 6, 10 en 13 m. Bij alle palen is een sondering vooraf uitgevoerd en twee sonderingen na de installatie. Onder de Holocene deklaag van ca. 2,5m dik, bestaat het grondprofiel uit dichte eolische zanden met eronder matig dichte fluvio-glaciale zanden met locale zones van zeer los gepakte zanden. De schroefpalen laten een stijver belasting-deformatie gedrag zien met een duidelijk bezwijkpunt, waarbij het maximale draagvermogen voornamelijk wordt geleverd door de ontwikkelde schachtwrijving. De geprefabriceerde betonnen heipalen laten een minder goed gedefinieerd bezwijk-

punt zien waarbij zowel ontwikkelde schachtwrijving en puntweerstand een bijdrage aan het draagvermogen leveren. Het maximale draagvermogen van de grondverdringende schroefpalen is voor de palen die eindigen in de fluvio-glaciale zanden hoger dan dat van de heipalen. De verdichtende werking van de in de grond gedrukte en geschroefde paal geeft suggereert een grond-paal interactie model met een opspanning binnen een grondcilinder rond de paal, onder een toename van de hoek van inwendige wrijving en de horizontale grondspanning. De schuifsterkte ter plaatse van het contact van de beton met het zand, die groter lijkt te zijn dan de schuifsterkte van het zand, levert een extra component in het hogere draagvermogen van de schroefpalen. Monitoring van de aandrukkracht, draaimoment, indringingssnelheid en omwentelingssnelheid tijdens het inbrengen van de paal staan een kwalitatieve beoordeling van het installatieproces toe. Recent onderzoek laat zien, dat uit deze gegevens een “virtuele sondering” kan worden afgeleid, die overeenkomt met de voor de paalinstallatie uitgevoerde sondering.

Figuur 1 - Schematische opzet proefveld van paalbelastingproeven Almere-Poort

Figuur 2 - Geotechnisch profiel ter plaatse van het proefveld Almere-Poort

en Fugro Ingenieursbureau B.V. verrichtten ondersteunende diensten voor respectievelijk het grondonderzoek, de installatiemonitoring en de proefbelasting. Bij de evaluatie van het onderzoek zijn diverse aspecten naar voren gekomen met betrekking tot de relatie tussen ontwerp-, monitoring- en uitvoeringmethodiek die een nieuw licht werpen op de ontwerpveiligheidsdiscussie bij de productie van grondverdringende schroefpalen. De uit het onderzoek gebleken mogelijkheden van het monitoren voor de beoordeling van het draagvermogen, de verbetering van de geotechnische condities door het inbrengen van de schroefboorpaal en het ontwerpen en installeren van de paal conform Eurocode 7 worden in dit artikel besproken. Proefopzet Voorafgaand aan de proef, uitgevoerd op een toekomstig bouwterrein in Almere - Poort, werden tien sonderingen tot een diepte van ca. 30 m – NAP ≈ 33 m - mv gemaakt ter plaatse van de te installeren palen (Fig. 1 en 2). Zes grondverdringende schroefpalen (1 t/m 6) en 4 prefab betonpalen (19 t/m 22) werden geïnstalleerd met paalpuntniveau’s op ca. 6 m, 10 m en 13 m -mv. De paalpuntniveau’s van de schroefpalen op ca. 10 m en 13 m – mv werden gekozen met het oog op het vóórkomen van de zones met los gepakt zand (Fig. 2) teneinde het effect hiervan op de installatie en het paalgedrag te onderzoeken. Na het inbrengen van de palen werden op 0,67 m uit het hart van de palen aan weerszijden nasonderingen uitgevoerd tot ca. 4 m onder het paalpuntniveau (Fig. 1). Voor de statische proefbelasting van de palen werd een constructie van ca. 230 T doodgewicht

11

Geotechniek - Juli 2014


Figuur 3 - Monitoringdata van de installatie van de grondverdringende schroefboorpaal SPB 3

Figuur 4 - Vergelijking conusweerstanden vóór (S3) en na (S11 en S12) installatie van grondverdringende schroefboorpaal SBP 3

Tabel 2 - Geotechnische eigenschappen ter plaatse van de paalbelasting proeven Beschrijving Matig dicht ZAND (opgebracht) KLEI, organisch los ZAND VEEN

γ

[kN/m3]

γs

[kN/m3]

c’

[kN/m2]

φ’ [◦]

f undr

[kN/m2]

10,5

20,0

-

32 - 35

-

-

15,0

5,0

10

15

10,0

19,0

-

28 - 30

-

-

11,0

10,0

15

20

Eolisch, matig fijn tot fijn, matig dicht ZAND, siltig

11,0

21,0

-

36 - 45

-

Fluvio-glaciaal, los, matig grof ZAND

10,0

19,0

-

30 - 34

-

Fluvio-glaciaal, matig dicht, matig grof ZAND

11,0

20,5

-

37-41

-

gebruikt voor het leveren van de reactiekracht. De verticale deformatie werd gemeten met 3 verplaatsingopnemers die werden gemonteerd op een stalen referentiebalk die weer bevestigd was aan de naburige geïnstalleerde palen. De minimale tijd tussen installatie en het belasten bedroeg 35 dagen voor de schroefboor-

palen en 28 dagen voor de prefab heipalen. De proefbelastingen werden uitgevoerd conform NEN 6745-1:2005. Na de proeven werden de palen, na overboring met een stalen trilbuis met een uitwendige diameter Duitw= 650 mm tot onder de paalpunten,

12

Geotechniek - Juli 2014

getrokken om visuele inspectie van de palen mogelijk te maken. Geologische en geotechnische kenmerken van de locatie Het geotechnisch profiel (Fig. 2), zoals dat samengesteld is uit de sonderingen bestaat uit opgebracht zand, holocene klei-, veen- en zandlagen, dicht eolisch zand, fluvio-glaciaal zand en glaciaal gestuwde dichte zanden. Ter plaatse van de proefpalen in sonderingen 3, 5 en 6, is binnen de fluvio-glaciale zanden een laag losgepakt zand te zien, dat in de onderzoeken van de Rijksdienst IJsselmeerpolders (Viergever, 1983) als “slechte plekken” werd aangeduid. Deze losgepakte zanden zijn waarschijnlijk overblijfselen van open systeem pingo’s gevormd in een peri-glaciale periode (French, 1976). Bij het afsmelten van het ijs van de pingo, zal de grond indien deze niet volledig inzakt, over het algemeen een lossere pakking vertonen dan de omliggende grond. Deze trajecten met lage conusweerstand in de fluvio-glaciale zanden zijn in het correlatie dia-


Onderzoek installatie en belasting van grondverdringende schroefpalen, Almere - Poort

Tabel 3a - Ratio R tg’φ per laageenheid voor schroefboorpalen Laageenheid

R tg φ’ minimum

R tg φ’ maximum

R tg φ’ gemiddeld

Eolische Zanden

1,01

1,24

1,11

Fluvio-glaciale zanden

1,16

1,24

1,22

Losgepakt fluvio-glaciaal zand

1,22

1,66

1,43

Fluviatiele zanden, tot 1,5 m onder punt

0,91

1,17

1,02

Tabel 3b - Ratio R tg’φ per laageenheid voor geheide prefabpalen Laageenheid Eolische Zanden

R tg φ’ minimum

R tg φ’ maximum

R tg φ’ gemiddeld

0,98

1,12

1,05

Fluvio-glaciale zanden

1,16

1,23

1,20

Losgepakt fluvio-glaciaal zand

n.b.*

n.b.*

n.b.*

Fluviatiele zanden, tot 1,5 m onder punt

0,99

1,36

1,15

*er

werden geen geheide prefabpalen uitgevoerd in lagen met losgepakt fluvio-glaciaal zand

Figuur 5 - Relatiediagram van genormaliseerde qc en tg ϕ’ (naar Robertson & Campanella, 1983) gram Conusweerstand vs. Wrijvingsgetal van Douglas & Olsen, 1981 aangemerkt als “metastabiele zanden” hetgeen redelijk overeenkomt met de omschrijving, zoals die in Viergever, (1983) is gegeven. Van metastabiel zand is bekend, dat bij verstoring van het korrelskelet er instabiliteit kan optreden, het volume afneemt en de dichtheid sterk toeneemt. Van de in het geotechnisch profiel (Fig. 2) aangetroffen eenheden zijn op basis van NEN 9997-1:2010, Tabel 2, en gecombineerd met de bepalingen volgens Robertson en Campanella (1983), de geotechnische eigenschappen afgeleid en weergegeven in Tabel 2.

Installatie en monitoring van grondverdringende schroefpalen Bij de installatie van de grondverdringende schroefpaal wordt een stalen hulpbuis, hier Ds = 360 mm, voorzien van een losse stalen boorpunt Db = 430 mm, op het maaiveld geplaatst. Op de boorpunt is een verticale stalen rib gelast met een hoogte van 30 mm die als functie heeft het losmaken van de grond onder de boorpunt en het zijdelings wegdrukken daarvan. De boorpunt is tevens voorzien van één volledige schroefdraadgang met flensbreedte van 35 mm (buitendiameter flens komt overeen met Db = 430 mm) en een spoed van 75 mm. De buis wordt schroevend op diepte gebracht met een variabele draaisnelheid van n = 6 of 10 omwentelingen/min, onder het aanbrengen van een axiale druk Pi (maximaal 250 kN op de gebruikte boorstelling) en een draaimoment Mi (maximaal 400 kNm). Bij het bereiken van het gewenste paalpuntniveau wordt de wapening in de buis afgehangen, nadat gecontroleerd is of de buis droog en vrij van grond is. De buis wordt vervolgens gevuld met betonspecie. Tenslotte wordt de buis oscillerend getrokken. Tijdens het inschroeven van de paal worden de boorparameters: de aandrukkracht, het draaimoment, de indringingssnelheid en de omwentelingsnelheid continu gemeten en digitaal geregistreerd (Fig. 3). De parameters en met name de aandrukkracht en het draaimoment laten slechts een zeer geringe kwalitatieve, overeenkomst zien met de conusweerstand van de vooraf gemaakte sondering.

13

Geotechniek - Juli 2014

Uit recent onderzoek is gebleken, dat op basis van deze gegevens de sondering, die voorafgaande aan het installeren gemaakt is, qua conusweerstandspatroon kan worden gesimuleerd. Hierbij worden een aantal algoritmen toegepast en correlatiefactoren gebruikt, die specifiek zijn voor de geologische en geotechnische omstandigheden op de locatie, voor de gebruikte paalboormachine en toegepaste boorpunt. Deze correlatiefactoren zullen voor iedere bouwlocatie door calibratie aan een sondering bij de technische paal bepaald moeten worden. Berekening van het paaldraagvermogen gedurende het inbrengen van de paal is op basis van deze “virtuele sondering” en de veranderde geotechnische parameters ten gevolge van het inbrengen van de paal die afgeleid worden, mogelijk. Indien een systeem hiervoor volledig ontwikkeld is kan op iedere locatie tijdens het boren van de paal het vereiste paalpuntniveau vastgesteld worden. GeoConsult heeft een Europees octrooi op dit monitoring-paaldraagkrachtbepaling systeem aangevraagd (EP 2 348 159 A1). Een prototype van het monitoringsysteem SBPMonitor zal binnenkort worden gevalideerd in het kader van het Geo-Impuls programma, Werkgroep 4: “Kwaliteitscontrole van in de Grond Gevormde Elementen” Verandering van geotechnische ontwerp parameters door inbrengen grondverdringende schroefboorpaal Uit een vergelijking tussen de voor- en nasonderingen kan worden geconcludeerd dat lagen met conusweerstanden tot ca. 15 MPa in het algemeen een verhoging van de weerstand te zien geven na de installatie van de paal (Fig. 4). Afhankelijk van de initiële dichtheid van de lagen wordt bij schroefboorpaal 3 in de los gepakte zanden een gemiddelde toename van de conusweerstand met een factor 3 gerealiseerd en in de matig dichte zanden een factor 1,5 tot 2. Een vergelijkbare toename in dichtheid, uitgedrukt in een toename in stijfheid, en gemeten met een dilatometer, werd vastgesteld bij zanden met conusweerstanden van 2 tot 6 Mpa tijdens proeven met verschillende typen grondverdringende schroefpalen bij Limmelette in België (Huybrechts & Maertens, 2004). Verschillende auteurs hebben de expansie van een bolvormige of cilindrische opening in de grond beschreven, waarbij in het geval van volledig gedraineerde condities het aantal beschikbare theoretische modellen is gelimiteerd (Vesic, 1972; Yo-Ming Hsieh et al., 2002). Zowel de horizontale grondspanning, de hoek van inwendige wrijving en de stijfheid van het


Tabel 4 - Resultaten grondverdringende schroefboorpalen en prefab heipalen Paalnummer

Ds/Db [mm]

Dequ [mm]

Paallengte [m]

Fult;proef * [ kN]

Fult,proef – Fs;ult Holoceen [ kN]

SBP 1

360/430

6,15

497

477

SBP 2

360/430

6,30

636

616

SBP 3

360/430

12,95

1575

1555

SBP 4

360/430

13,10

1710

1675

SBP 5

360/430

10,25

900

827

SBP 6

360/430

10,15

975

950

HP 19

396

6,00

708

683

HP 20

396

6,00

800

770

HP 21

396

10,00

1056

1021

HP 22

396

10,00

910

875

*

conform bezwijkcriterium NEN 6745-1

Figuur 6 - Last-zakking diagrammen van de geteste palen in Almere-Poort

resultaten van laboratoriumproeven in calibratievaten, en uitgevoerd door een aantal auteurs op uiteenlopende type zanden, zijn bijeengebracht (Fig. 5). De verhouding tussen N = conusweerstand qc/effectieve verticale spanning σ’v en tg φ’ wordt met een lineair dubbel logaritmische verband gerealiseerd. Het blijkt, dat voor hogere horizontale gronddrukken dan de neutrale gronddruk, de waarden voor φ’ slechts ca. 2º verschillen. De karakteristieken van de zanden in de gepresenteerde grafiek zijn volgens de door Robertson & Campanella (1983) beschreven theorie, niet van invloed op de hoek van interne wrijving. Dit houdt verband met het verbrijzelen van zandkorrels bij het bezwijken bij de hogere grondspanningen. Er treedt bij die hogere spanningen geen dilatatie meer op. De verandering ten gevolge van het inbrengen van de schroefpalen en van de heipalen is uitgedrukt in een ratio R tgφ’ = tg φ’- na/ tg φ’-voor, waarbij voor iedere beproefde paal voor de tg φ’- na de gemiddelde waarde van de twee na-sonderingen op de overeenkomende diepte gebruikt zijn. In Tabel 3a en 3b zijn de resulterende waarden voor de schroefpalen en de heipalen voor de verschillende te onderscheiden lagen weergegeven. Voor alle laageenheden wordt een toename van tg φ’ gevonden. De relatief geringe toename in de eolische zanden is te verklaren door de al hoge uitgangsdichtheid van deze laag in aanmerking te nemen. Van groot belang is de waargenomen zeer consistente toename van tg φ’ in de fluviatiele zanden en met name de aanzienlijke toename in de lagen met los zand.

zand nemen toe. Toch lijkt het vooralsnog niet zinvol om uit te gaan van een theoretische afleiding om tot ontwerpparameters te komen, omdat het proces van losmaking en verdichting van de grond bij het in de grond drukken van de buis en de plastische deformatie die daarbij optreedt, onvoldoende is gedefinieerd om de vergelijking met een ideaal expanderende cilinder te kunnen maken. Tevens is de initiële geotechnische conditie sterk variabel en kunnen de geologische en geotechnische omstandigheden variëren. De enige informatie die uit de proef beschikbaar is om het effect van het inbrengen van de schroefpaal direct te beoordelen, zijn de voor- en na-

sonderingen en tevens de terugrekening van de gemeten paalbelasting bij bezwijken. De hier toegepaste methodiek is, om met behulp van de uit sonderingen afgeleide parameter van de hoek van inwendige wrijving φ’ de verandering die optreed op een afstand 0,67 m uit de as van de paal (ca. 1,8 Ds) te bepalen. Bij het terugrekenen van de gemeten paalbelasting is bij het gebruik van de slip-formule voor de berekening van het draagvermogen φ’, met daarnaast Kh, de kritische parameter. Voor de bepaling van de hoek van inwendige wrijving is de relatie gebruikt, zoals voorgesteld door Robertson & Campanella (1983), waarbij

14

Geotechniek - Juli 2014

Voor de geheide prefab palen worden in alle laageenheden lagere waarden gevonden dan voor de schroefpalen (Tabel 3b). Onder de punt van de geheide palen worden hogere waarden gevonden dan voor de schroefpalen hetgeen zich laat verklaren door de grotere verdichting van deze lagen door de in verticale richting ingebrachte energie bij het heien. De coëfficiënt van de horizontale gronddruk Kh kan voor zanden niet uit voor- of na-sondeerresultaten worden afgeleid. Deze coëfficiënt is middels terugrekening uit de paalbelastingproeven bepaald. Paalbelastingproeven De paalbelastingproeven zijn alle uitgevoerd middels een stapsgewijze toename van de belasting van 10 % van het berekende grensdraagvermogen per stap en met een interval tussen


Onderzoek installatie en belasting van grondverdringende schroefpalen, Almere - Poort

Figuur 7 - Belasting – vervorming diagrammen dicht, middeldicht en los gepakt zand (naar Marachi, 1986)

Figuur 8 - Geschematiseerd grond-paal interactie model met verdichte grondcilinder rond de paal de stappen van ca. 1 tot 1,5 u. De proeven werden 24 uur per etmaal bewaakt, waardoor de belasting bij teruglopen door manueel bij te pompen constant kon worden gehouden tijdens de optredende verticale deformatie. De verticale deformatie werd gemeten met drie verplaatsingopnemers, die onderling geen verschillen in meting bleken op te leveren. Een vergelijking van de last-zakking diagrammen van de grondverdringende schroefpalen met diameter Øuitw= 360 mm (SBP 1- 6) en de geprefabriceerde betonnen heipalen met doorsnede □ 350 mm (HP 19 – 22) (Fig. 6) en Tabel 4 geeft belangrijke informatie over het gedrag van de palen tijdens de progressieve belasting. De waarden in Tabel 4 voor de bezwijkbelasting Fs;ult;proef komt overeen met het grensdraagvermogen conform het 10 % criterium voor het grensdraagvermogen uit NEN 6745-1. De langere schroefpalen (SBP 3 – 6) laten een aanzienlijk semi-lineair belastingtraject zien, dat gevolgd wordt door een relatief kort bezwijktraject. De belasting wordt tot aan het bezwijken voor het overgrote deel door de schachtweerstand opgenomen en pas bij bezwijken langs de schacht begint de punt weerstand te leveren (Fig. 6). Bij het belasten en bezwijken van de paal moet men denken aan een model waarbij de maximale schuifweerstand in dit soort stijve zanden reeds bij zeer geringe deformatie opgebouwd wordt. In Marachi et al., 1981 worden de verschillen

in schuifdeformatie tussen stijve en losgepakte zanden gedemonstreerd (Fig. 7). Na het bereiken van de maximale schuifsterkte in een stijf zand, na een deformatie van ca. ε = 1 %, gaat de schuifweerstand, met een zeer geringe deformatie, naar de residuaire schuifsterkte die ca. 50 % van de maximale schuifsterkte bedraagt. In dit laatste traject wordt het puntdraagvermogen van de paal steeds meer aangesproken. Helaas zijn bij de paalbelastingproeven de optredende schachtwrijving en puntweerstand tijdens de belasting niet geregistreerd. Echter de waarnemingen van de deformatie in het zand is vast te stellen door de paalkopzakking te verminderen met de elastische verkorting van de paal (ca. 10 mm resp. 6 mm voor de palen SBP 3 en 4 resp. SBP 5 en 6) en tevens met de elastische deformatie onder de verdichte grondcilinder, zoals beschreven in het volgende. Deze laatste deformatie bedraagt ca. 4 mm resp. 6 mm voor de palen 3 en 4 resp. 5 en 6. Bij bezwijken is de verticale deformatie in het zand ca. 7 en 10 mm voor de palen SBP 3 en 4 en 6 en 8 mm voor de palen SBP 5 en 6. Indien men het percentage van de maximale puntweerstand, dat ontwikkeld zou zijn juist voor het eigenlijke bezwijken en het overschrijden van de maximale schachtweerstand, afleidt uit de grafiek Eurocode 7:NEN 9997-1:2010 Fig. 7n resulteert dit in ca. 25 % voor de palen SBP 3 t/m 6. Omdat dit een gegeneraliseerde grafiek betreft die afhankelijk is van de uitgangsdichtheid van het zand in de omgeving van de paalpunt dient men er rekening mee te houden, dat

15

Geotechniek - Juli 2014

dit percentage voor de palen SBP 5 en 6 nog aanzienlijk lager zal zijn, omdat deze met de punt in de losgepakte zanden gefundeerd zijn. Een aanwijzing hiervoor is dat de grafiek van Fig. 6 voor deze palen na bezwijken slechts een zeer geringe weerstand laat zien. Dit in tegenstelling tot de grafiek van de palen SBP 3 en 4 die erop duidt, dat na bezwijken nog een weerstand aanwezig is, die enigszins toeneemt met toenemende deformatie. Bij SBP 4 is een korter traject los gepakt zand aanwezig dan bij SBP 3 en deze paal laat daardoor een hoger grensdraagvermogen zien dan de laatste. SBP 5 en 6 zijn beide met de punt in een traject met los gepakte zand geplaatst en laten een continue zakking zien bij gelijkblijvende belasting, nadat de grond onder de punt is bezweken. Bij de kortere schroefpalen (SBP 1 en 2) is de ratio schachtweerstand/puntweerstand kleiner en wordt bij SBP 2 de punt sneller belast en treedt relatief meer deformatie onder de punt op. De lineaire zakking bij SBP 1 wordt toegeschreven aan een “ponseffect” tengevolge van de minder stijve fluvio-glaciale zanden onder de relatief stijve eolische zanden waarin de paal is gefundeerd. Bij alle heipalen treedt veel eerder plastische deformatie onder de punt op dan bij de schroefpalen en heeft de last-zakking curve een gebogen verloop, zonder een duidelijk gedefinieerd bezwijkpunt.


Tabel 5 - Resultaten grondverdringende schroefboorpalen Fs;proef ;zand –

Fs;ult ; zand = σ’v. tg’φna. Kh.Os Kh = 1,0 [kN]

Paallengte

Fproef ;zand [ kN]

Fr:max;punt (afgeleid) * [ kN]

SBP 1

360/430

6,15

295 (100%)

182

111

1,64

SBP 2

360/430

6,30

517 (75%)

100

119

0,84

SBP 3

360/430

12,95

290 (25%)

1265

630

2,00

SBP 4

360/430

13,10

380 (35%)

1295

640

2,02

SBP 5

360/430

10,25

130 (25%)

697

558

1,25

SBP 6

360/430

10,15

92 (25%)

858

328

2,62

Paalnummer

*%

Fr:max;punt (afgeleid) [ kN]

Fproef ; zand/ Fs;ult ;zand

Fr:max;punt conform Eurocode 7:NEN 9997-1:2010 Fig. 7n

Grond-paal interactie model Het grond-paal interactie model, dat voortkomt uit de paalbelastingproeven, uit de vergelijking tussen de voor- en na-sonderingen die een toename van tg φ’ laten zien en uit de hieronder beschreven terugrekening en parameter analyse, kan worden voorgesteld door een verdichte grondcilinder rond de paal (Fig. 8). Bij de visuele inspectie van de palen na het trekken bleek, dat bij de schroefpalen overal de grond met een centimeters dikke laag nog aan de paal was gehecht. Dit in tegenstelling tot de prefab betonnen heipalen die geen aangehechte grond te zien gaven. Hieruit is te concluderen, dat bij het eerste bezwijken van de paal de piek schuifsterkte van de het zand bereikt wordt en de paal via een grond-grond contact binnen de verdichte grondcilinder afschuift en daarna een residuaire waarde bereikt, zoals bekend uit schuifproeven op dichte zanden (Fig 7). De hoek van inwendige wrijving van het zand φ’ binnen de verdichte cilinder is daarom maatgevend voor de berekening van de schachtwrijving van de schroefboorpaal. Bij geprefabriceerde heipalen dient gerekend te worden met een gereduceerde waarde van φ’ voor de wandwrijvingshoek δ’. Dit verschil en de grotere verdichting rond de schroefboorpaal zijn mede verantwoordelijk voor de grotere intrinsieke efficiëntie ten opzichte van de heipalen. Dat men inderdaad rekening moet houden met een aanzienlijke toename van de schuifweerstand van het zand rond de paal door een toename van de horizontale spanning en een toename van de hoek van inwendige wrijving is in België aangetoond in veldproeven waarbij tijdens en na de installatie middels Marchetti vlakke dilatometerproeven de horizontale spanning en stijfheid gemeten werden (Van Impe en Peiffer, 1997). De Kh - waarden na inbrengen van de grondverdringende schroefpalen met vergelijk-

bare diameters bedroegen na het uitharden van de beton ca. 1,5 à 2. Deze waarden komen goed overeen met de hieronder uit de terugrekening met de slip-formule afgeleide Kh – waarden.

Kh tg φ’z

Vóór het bezwijken is de belasting op de onderkant van de grondcilinder door de “vergroting” van het oppervlak gering en is het semi-lineaire verloop van de last-zakking curve gedeeltelijk te verklaren uit een geringe deformatie die onder de vergrootte “punt” optreedt en uit een de geringe elastische vervorming in het zand langs de paalschacht.

In Tabel 5 is voor het gedeelte van de palen, dat in de zandlagen gefundeerd is de rekenwaarde voor Kh = 1 voor de bezwijkbelasting weergegeven. Voor de waarde van tg φ’;z is de met de methode van Robertson & Campanella (1983) bepaalde gemiddelde waarde uit de twee na-sonderingen over 0,1 m diepteintervallen gebruikt. In Tabel 5 is tevens de ratio tussen Fproef ;zand/ Fs;max;zand gegeven. Uit deze laatste waarden kan geconcludeerd worden, dat er met een aanzienlijke verhoging van de horizontale spanning ten gevolge van het inschroeven van de palen rekening moet worden gehouden. Uit een terugrekening is middels een iteratief proces af te leiden, wat de Kh – waarden zijn voor de verschillende laag eenheden waarin de palen zijn gefundeerd. Hieruit blijkt, dat de Kh-waarden na de installatie voor de verschillende typen zanden variëren van Kh ≈ 1,5 tot 2,0 voor de eolische zanden, Kh ≈ 2,0 voor de middeldichte fluvio-glaciale zanden en Kh ≈ 1,0 voor de losgepakte fluvio-glaciale zanden. Deze waarden zijn afhankelijk van de initiële Kh – waarden en dichtheden van de verschillende lagen, zoals die in het geologische verleden zijn gevormd. Daarnaast zijn de gevonden waarden afhankelijk van de diameter van de paal, de configuratie van de paalvoet en van het boormoment Mi en de aandrukkracht P i. Verder onderzoek naar de relaties met zowel de initiële geologische condities van verschillende laagpakketten in Nederland als met de boorparameters is nodig om meer inzicht te verkrijgen in gevonden toename van tg φ’ en Kh

Het over langere perioden meten van de gerealiseerde horizontale gronddruk en de toename van de stijfheid zal in de toekomst bij deze palen van belang zijn om de bestendigheid van de grondverbetering over lange termijn te beoordelen. Terugrekening en parameteranalyse Terugrekening volgens de slip-formule In het beschreven grond-paal interactie model van de verdichte grondcilinder is het grensdraagvermogen op de paal te berekenen met de slip-formule:

Fs;ult; = Op;gem ∫ L0( σ’v;z. Kh.tgφ’z+ fadh;z)dz

(1)

waarin: Fs;ult = maximaal leverbare schachtwrijving in kN Op;gem = gemiddelde omtrek paal in m L = lengte paal in grond fadh;z = wandadhesie op diepte z in kN/m2 z = lengtemaat in verticale richting in m σ’v;z = effectieve verticale korrelspanning in kN/m2

16

Geotechniek - Juli 2014

= horizontale gronddruk coëfficiënt = tangens van de effectieve hoek van interne wrijving

Vergelijkbaar onderzoek met proefbelastingen


Onderzoek installatie en belasting van grondverdringende schroefpalen, Almere - Poort

in verschillende geologische omstandigheden in Nederland zou kunnen worden uitgevoerd om meer inzicht te krijgen in de gevonden relaties. Het opzetten van een database met geregistreerde boorparameters bij de installatie van grondverdringende schroefpalen in geheel Nederland die geïnterpreteerd en in verband gebracht kunnen worden met de geologische en geotechnische condities lijkt van belang om gaandeweg meer inzicht te krijgen in de gevonden relaties. Berekening volgens Eurocode 7:NEN 9997-1:2010 Uit het grond-paal interactie model en de terugrekening volgens de slip-formule blijkt, dat een berekening van het draagvermogen volgens Eurocode 7:NEN 9997-1:2010 zonder aanpassingen hier niet is uit te voeren. Omdat de schachtweerstand in de verdichte grondcilinder in deze proef in Almere blijkbaar veel sneller opgebouwd wordt dan bij geheide palen en nietgrondverdringende boorpalen, waarop Eurocode 7:NEN 9997-1:2010 in feite is gebaseerd, is een toepassing van deze norm niet direct mogelijk. Bij de toepassing van deze norm wordt verondersteld, dat de punt veel eerder gaat dragen, conform de grafieken Fig. 7n en o. Uit de waarnemingen in de belastingproeven blijkt, dat in deze grondopbouw van de grondverdringende schroefpalen tot bezwijken het aandeel van de schachtwrijving veel groter is en dat van de puntweerstand kleiner is. Met de huidige door de Eurocode 7 voorgeschreven methodiek wordt geen recht gedaan aan deze afwijkende verdeling van geleverde grondweerstand. Conclusies Het inbrengen van grondverdringende schroefpalen veroorzaakt in los gepakte en matig dichte zandlagen een verdichting van de grond rond de paal, die sterker is dan bij geprefabriceerde betonnen heipalen. Het grond-paal interactie model is te definiëren als een verdichte grondcilinder waarbinnen het draagvermogen van de paal tot aan het bezwijkpunt voor het overgrote deel geleverd wordt door de schachtwrijving. Het bezwijken na een relatief korte, nagenoeg lineaire deformatie, vindt plaats in de zandlagen. De last-zakking diagrammen van de grondverdringende schroefpalen laten een stijver deformatiegedrag zien, dan dat van de prefab heipalen. Een parameteranalyse middels een terugrekening van de gemeten grensdraagvermogens van zes grondverdringende schroefpalen met

de slip-formule, gebruik makend van de uitgevoerde na-sonderingen, levert een toename op van de parameters tg φ’ en Kh die specifiek is voor de aangetroffen zandlagen met verschillen in geologische oorsprong, lithologische opbouw en initiële dichtheid en tevens specifiek voor de gebruikte diameter van de paal en de configuratie van de paalvoet. Aanbevelingen voor verder onderzoek De in dit onderzoek gevonden relaties tussen boorparameters en ontwerpparameters en tussen de ontwerpparameters onderling zijn specifiek voor de verschillende aangetroffen laageenheden en de geologische en geotechnische eigenschappen daarvan. Het uitvoeren van proefbelastingen in verschillende geologische situaties, en met verschillende schroefpaaltypen en paalvoet configuraties is daarom van groot belang voor een verdere ontwikkeling van de gevonden relaties. Bovendien zou het aanbeveling verdienen een database op te zetten waarin de geregistreerde installatie parameters van grondverdringende schroefpalen en andere relevante project gegevens bijeengebracht worden. De interpretatie van deze gegevens in samenhang met de geologische en geotechnische eigenschappen van de funderingslagen kan bijdragen in een gaandeweg verbeterd inzicht in de relaties die het draagvermogen van de palen bepalen. Daarnaast is het van belang het lange termijn gedrag van de palen en van de verandering van de horizontale spanningstoestand te onderzoeken. Bij dat laatste kan gedacht worden aan het uitvoeren van dilatometerproeven en het installeren van permanente dilatometers in verschillende laageenheden, die periodiek uitgelezen worden. Referenties - CUR, 2008, Van onzekerheid naar betrouwbaarheid, CUR 2008-1, CUR Cie C135 - Marachi, N. Dean, J.M. Duncan, C.K. Chan and H.B. Seed, 1981, Plane strain testing of sand; Laboratory testing of soil, ASTM STP 740, pp. 294 - 302 - French, H.M. 1976, The Periglacial Environment, Longman, London and New York - Huybrechts, N. & V. Whenham, 2003, Pile testing campaign on the Limmelette test site and installation techniques of screw piles; Proceedings of the 2nd Symposium on screw piles, Brussels, Belgium: “Belgian Screw Pile Technology – Design and Recent Developments”, pp. 71 – 130

17

Geotechniek - Juli 2014

- Huybrechts, N. & J. Maertens, 2004, Statische paalbelastingsproeven op grondverdringende schroefpalen aangezet in Tertiair zand, Geotechniek, april 2004 - Impe, W.F. van, 2001, Considerations on the influence of screw pile installation parameters on the overall pile behaviour; Proceedings of the 1st Symposium on screw piles, Brussels, Belgium: “Screw Piles – Installation and Design in Stiff Clay”, pp. 127 - 149 - A., M. Ramondini, G. Russo & C. Viggiani, 2002, Full scale loading tests on instrumented CFA piles; Proceedings of the International Deep Foundations Congress 2002, Orlando, Florida, pp. 1088-1097 - NNI, 1991, NEN 6740, Geotechniek, TGB 1990, Basiseisen en belastingen - NNI, 1997, NEN 6743, Geotechniek, Berekeningsmethode voor funderingen op palen; Drukpalen - NNI, 2000, NEN 6745-1, Geotechniek, Proefbelasting van funderingspalen, Deel 1, Statische axiale belastingen op druk - Douglas, J. B. & R. S. Olsen, 1981, Soil Classification using Electric Cone Penetrometer, Symposium on Cone Penetration Testing and Experience, Geotechnical Engineering Division, ASCE, St. Louis, pp. 209-227. - Ploeg, G., 2006, De wisselende bodemgesteldheid in Almere; Cement, 2006, Vol. 3 - Robertson & Campanella, 1983, Interpretation of cone penetration tests. Part I: Sand; Canadian Geotechnical Journal, Vol. 20, pp. 718 – 733 - Van Impe, W.F. & H. Peiffer, 1997, Influence of screw pile installation on the stress state in the soil; Keynote lecture in: Design of Axially Loaded Piles – European Practice, De Cock & Legrand, Balkema, Rotterdam, pp. 3 – 19, - Vesic, A.S.,1972, Expansion of cacvities in infinite soil mass, Jl. of Soil Mech. And Found. Div., Proceedings of the ASCE, Vol. 98, SM3, pp. 265-290 - Viergever, M.A., 1983, Proefbelastingen in gebieden met sterk wisselende sondeerwaarden; Flevobericht Nr. 210 - Yo-Ming Hsieh, Andrew J. Whittle & Hai-Sui Yu, 2002, Interpretation of Pressuremeter Tests in Sand using Advanced Soil Model, J. Geotech. and Geoenvir. Engrg. Volume 128, Issue 3, pp. 274-278


KIVI Afdeling Geotechniek

‘Let’s bring in the Dutch’

Maarten Profittlich

Nederlanders actief op internationaal geotechnisch (vak)gebied Nederlanders zijn over het algemeen goed vertegenwoordigd in het buitenland, niet alleen op vakantie, maar ook in het geotechnisch vakgebied. Onze kennis en ervaring over bv. dijken, water en offshore wordt goed gewaardeerd in het buitenland. Vele vakgenoten hebben zelf (tijdelijk) in het buitenland gewerkt, of meegewerkt aan internationale projecten. Echter minder bekend is dat een selecte groep Nederlanders uit diverse (non-profit) organisaties ook internationaal actief is in een TC, een ‘Technical Committee’. Een TC is een groep van zo’n 10 tot 20 internationale deskundigen die gespecialiseerd zijn in een bepaald thema en samenwerken, kennis en ervaring uitwisselen en een bepaald doel voor ogen hebben. In totaal bestaan er ruim 30 TC’s waarbij in 2/3 hiervan Nederlanders zijn vertegenwoordigd. De TC’s vallen onder de paraplu van de ‘International

Society for Soil Mechanics and Geotechnical Engineering’ (zie ook www.issmge.org), waarbij de NSSMGE de Nederlandse tak is en wordt vertegenwoordigd door de KIVI-afdeling Geotechniek. De onderwerpen van de TC’s variëren van meer fundamentele (zoals ‘Physical modellering in geotechnics’) tot een meer praktisch (zoals ‘Underground construction in soft ground’) insteek. Ook de relatie met de omgeving en samenleving speelt (vaak) een belangrijke rol, zoals bij de TC ‘Coastal and river disaster mitigation and rehabilitation’. Een meer dan actueel onderwerp gezien de vele recente overstromingen, zoals in Australië, Engeland en de Balkan. TC’s zijn vaak betrokken bij de nieuwste ontwikkelingen in het vakgebied, zijn in staat innovaties en wetenschappelijk onderzoek te ‘vertalen’ in bruikbare richtlijnen, en doen soms normvoor-

bereidend werk. Daarnaast organiseren zij diverse (internationale) conferenties en worden actuele ontwikkelingen in internationale vakbladen gepubliceerd. Kennis die wij weer kunnen gebruiken in de dagelijkse (ontwerp)praktijk. Voor een actueel overzicht verwijs ik je graag naar de website van de Afdeling Geotechniek van het KIVI. Als je na het lezen van dit stuk nieuwsgierig bent geworden, meer info wilt, of zelf een actieve bijdrage aan een TC wilt leveren, ‘bring in’ en neem contact op met mij, bij voorkeur via de e-mail op nssmge@kivi.nl. Namens het bestuur van de KIVI-afdeling Geotechniek, Maarten Profittlich.

Agenda internationale conferenties 2014 25

augustus

IS-Seoul 2014 TC204 ISSMGE International Symposium on “Geotechnical Aspects of Underground Construction in Soft Ground”

1

september

Geomechanics from Micro to Macro in Cambridge (TC105)

2-5

september

EYGEC 2014 Barcelona

9

september

XV Danube-European Conf. on Geotechnical Engineering Wenen

21

september

10th International Conference on Geosynthetics - 10th ICG Berlijn

10

november

7th International Congress on Environmental Geotechnics, Melbourne

20

november

Geohazards 2014: Science, Engineering and Management, Nepal

Agenda internationale conferenties 2015 2

december

7th International Conference on Scour and Erosion (ICSE-7), Perth 2015: ECSMGE Edinburgh Europese conferentie: 37 Nederlandse abstracts ingezonden!

18

Geotechniek - Juli 2014


No profession turns so many ideas into so many realities

Royal Dutch Society of Engineers

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


Tunnelbouwkuip A2 Maastricht Evaluatie Observational Method deel 1

Ir. Rens Servais Geotechnisch adviseur, Strukton Engineering / Avenue2

Ir. Jan H. van Dalen Senior Geotechnisch adviseur, Strukton Engineering / Avenue2

Ing. Dennis C. Boone Geotechnisch adviseur, Ballast Nedam Engineering / Avenue2

Inleiding Tijdens de bouw van een deel van de A2 tunnelbouwkuip in Maastricht wordt, vanwege onzekerheid ten aanzien van de door de kalksteen te leveren passieve weerstand, de Observational Method toegepast. In eerdere artikelen is zowel de onzekerheid [2] als de gehanteerde werkwijze [3] toegelicht. De Observational Method is een ontwerpmethode waarbij de onzekerheid ten aanzien van het gedrag en de modellering van de ondergrond niet wordt gecompenseerd met traditionele veiligheidsfactoren, maar met het monitoren van Figuur 1 - Tunnelbouwkuip Geusselt van noord naar zuid. Foto Peter Wijnands

het gedrag gedurende de werkzaamheden. In combinatie met het scenario denken, waarbij voor nagenoeg alle onzekere gebeurtenissen een reactiemaatregel is voorzien, kan bij toepassing van de Observational Method het gewenste betrouwbaarheidsniveau worden bereikt [1]. Uit het grondonderzoek is gebleken dat zeer lokaal sterke afwijkingen kunnen voorkomen in de sterkte (cohesie) van de bovenste kalksteenlagen en dat de hoogteligging van de laagscheiding tussen de zwakkere kalksteenlagen en de sterkere diepere lagen onzeker is (figuur 10). Daarnaast is de te bereiken waterspanning in de passieve zone van de damwand onzeker, in verband met mogelijke variatie in de verhouding tussen de verticale en horizontale doorlatendheid. Deze mogelijke afwijkingen komen gezamenlijk uitsluitend voor op een deel van het traject. Daarom is ervoor gekozen om 27 van de in het totaal 108 moten – elk 24 meter lang – te ontwerpen en uit te voeren met de Observational Method. Stand van zaken Eind 2012 zijn de eerste 7 moten (circa 170 m) waar de Observational Method wordt toegepast ontgraven. In figuur 1 betreft dit het gestempelde gedeelte van de bouwkuip, waarvan een dwarsdoorsnede is opgenomen in figuur 3. Hierbinnen viel ook de waterkelder in moot 85. Hier is ontgraven tot MV -22 m (NAP +26 m), hetgeen de diepste ontgraving is binnen het project. In maart 2013 is de monitoringsdata over het betreffende gedeelte geëvalueerd. Voorliggend artikel geeft een samenvatting van deze evaluatie, waarbij voornamelijk wordt gefocust op moot 86 – 88 (figuur 2), aangezien deze representatief

20

Geotechniek - Juli 2014

zijn voor de nog aankomende ontgravingsslagen. In januari 2014 is gestart met de ontgraving van het resterende deel volgens de Observational Method (21 moten, circa 500 m). Uitvoering Observational Method Het scenario waarmee de Observational Method van start is gegaan, betreft een ontwerp met de representatieve waarde voor de cohesie (20 kPa voor de zwakste kalksteen) bepaald volgens het in [2] genoemde Laboratorium 1. De lagere waarden welke door Laboratorium 2 zijn vastgesteld zijn niet meegenomen, omdat het vermoeden bestaat dat monsterverstoring hierop een grote invloed heeft gehad. Omdat echter niet is uit te sluiten dat in-situ sprake zou zijn van een grotere spreiding, is gekozen voor de Observational Method. Uit de damwandberekening blijkt dat de passieve weerstand die de kalksteen kan leveren, voornamelijk afhankelijk is van de cohesie van de kalksteen in combinatie met de optredende waterspanningen in de passieve zone. Om het gedrag te monitoren zijn drie grootheden gemonitord (figuur 3), te weten: • Waterspanningen in de passieve zone van de kalksteen (per moot circa 2 per zijde op 2 verschillende diepten). • Damwanduitbuiging onder het diepste stempelniveau (per moot circa 2 per zijde). • Stempelkrachten in het onderste stempel (circa 2 van de 6 stempels per moot). Om de stempelkracht te monitoren zijn per stempel 4 rekstroken aangebracht (figuur 4). Omdat de Observational Method uitsluitend is ingericht om de passieve weerstand van de diepgelegen kalksteen te monitoren, vallen al-


Samenvatting

Eerder zijn over het project A2 Maastricht in dit blad artikelen verschenen waarin de onzekerheid met betrekking tot de sterkte van de Maastrichtse kalksteen is gemeld en waarin uiteen is gezet hoe hiermee tijdens het ontwerp en de uitvoering van het project mee om is gegaan. Men heeft gekozen voor een economische uitvoering van het project, bij een zeer gunstig risicoprofiel door toepassing van de “Observational method”. Voorliggend artikel betreft de evaluatie van het eerste deel van

de bouwkuip dat met behulp van deze methode is uitgevoerd. Uiteengezet is hoe deze methode in praktische zin is ingezet gedurende het ontwerpen bouwproces. Uiteindelijk kan geconcludeerd worden dat in het reeds gerealiseerde gedeelte van de bouwkuip de werkelijke sterkte van de kalksteen hoger is geweest dan in het slechtste scenario aangenomen werd. Dit zegt echter nog niets over het nog te realiseren deel van de bouwput dat volgens de “Observational method” zal worden uitgevoerd.

Figuur 2 - Situatieschets en langsdoorsnede

Figuur 3 - Dwarsdoorsnede bouwkuip moot 86 - 88

Figuur 4 - Stempel met beschermde rekstroken De Observational Method is ingevuld door voorafgaand en aan het einde van iedere werkdag advies uit te brengen over de veiligheid van de bouwkuip en het te volgen scenario bij de voortzetting van het bouwproces. Dit advies is gebaseerd op de meetresultaten in relatie tot de vastgestelde signalerings- en interventiewaarden (S- en I-waarden), bouwkuipinspecties en vakkundig inzicht. De S-waarden komt overeen met de verwachtingswaarden. Bij het overschrijden van de S-waarde worden beheersmaatregelen ingezet [3]. Bij het bereiken van de I-waarde is de veiligheid van de bouwkuip nog net gewaarborgd en de passieve grondweerstand maximaal 90% gemobiliseerd. Omdat de I-waarden in principe nimmer mogen worden overschreden, worden noodmaatregelen ingezet indien de monitoring uitwijst dat overschrijding dreigt op te treden [3]. Bij het naderen van de I-waarde zal altijd een integrale analyse uitgevoerd worden, waarbij als resultaat van deze analyse kan worden besloten dat het in sommige gevallen acceptabel is de Iwaarde alsnog aan te passen. leen de diepste ontgravingsslagen (A t/m E in figuur 3), onder het onderste stempel, binnen het regime van de Observational Method. De ontgravingswijze, van binnen naar buiten, is met

uitzondering van de waterkelder (moot 85) van toepassing op alle moten. Ter plaatse van de waterkelder is een extra stempellaag toegepast en is van boven naar beneden ontgraven.

21

Geotechniek - Juli 2014

In figuur 5 is de opbouw in de S- en I-waarden van de stempelkrachten in moot 86 - 88 uitgezet tegen de ontgravingsbreedte ten opzichte van


Figuur 5 - Opbouw S- en I-waarden stempelkrachten moot 86-88

Figuur 6 - Waterspanningen moot 87

Figuur 7 - Damwanduitbuiging moot 87

het midden van de bouwkuip (ontgravingsslagen A t/m E).

Ook zijn aspecten in het veld waargenomen die in het ontwerp niet zijn onderkend.

In de praktijk Dat niet alles in de praktijk verloopt zoals van tevoren is bedacht, is geen nieuw fenomeen. Zo zijn tijdens de uitvoering van de bouwkuipwerkzaamheden enkele aanvullende maatregelen noodzakelijk gebleken teneinde de ontgravingswerkzaamheden voorspoedig te laten verlopen.

Tijdens de uitvoering is veel last ondervonden van oppervlaktewater op de bouwputbodem. Middels de in het ontwerp voorziene bemalingsconfiguratie, bestaande uit alleen deepwellbemaling, kon dit slechts beperkt worden afgevangen vanwege de relatief slechte doorlatendheid van de kalksteen. Naast kwel- en

22

Geotechniek - Juli 2014

regenwater, betreft dit een grote hoeveelheid poriÍnwater, dat de kalksteen pas los laat als het in contact komt met het graaffront. Hierdoor komt water op de bouwkuip bodem terecht, dat verontreinigd raakt door los gereden kalksteen. Om te voorkomen dat dit troebele water vanaf de bouwputbodem in de deepwells stroomt en de filters in de pompen verstopt raken, is ervoor gekozen om dit oppervlaktewater middels oppervlaktebemaling (vuilwaterpompen) op te vangen en de middensleuf (ontgravingsslag A in figuur 3) zo vroeg mogelijk te realiseren. Naast deze aanpassing in het bemalingsconcept, zijn nog een aantal andere zaken waargenomen tijdens de bouwkuipinspecties, te weten: 1) Het niet volledig aanliggen van de stempels/ gordingen alvorens deze worden belast. De oorzaken hiervan zijn a) kromgetrokken kopplaten en de toegepaste vulplaten voor de stempels en b) dat bij een spleet van circa 15mm of kleiner er geen groutzak tussen de gording en de damwand kan worden aangebracht. Omwille van bovenstaande is er is dus deformatie nodig alvorens de damwanden goed aanliggen tegen de stempels en gordingen. In de modellering betekent dit dat de stempels minder stijf reageren en daarmee minder kracht naar zich toetrekken. Dit is bij de back analyse meegenomen en hieruit blijkt dat bij moot 86 – 88 een gemiddeld 16% lagere stempelkracht wordt herberekend. 2)  De grindlaag gedraagt zich vanwege de goede verdichting en het grote aandeel fijn materiaal sterker dan in het ontwerp was aangenomen. Er zijn ontgravingen in de bouwkuip waargenomen waarbij de grindlaag over circa 5m nagenoeg verticaal is ontgraven. Waterspanningen Tijdens de werkzaamheden in moot 85 en 86 voldeden de waterspanningen zonder toepassing van aanvullende maatregelen aan de vooraf gestelde eisen. Bij de moten 87 tot en met 91 was dit echter niet het geval. Veel waterspanningsmetingen gaven voorafgaande aan de ontgravingswerkzaamheden waarden aan boven de S- en/of I-waarden. Achteraf bleek dat de stationaire situatie met betrekking tot de waterspanningen hier nog niet was bereikt, omdat de bronbemaling relatief laat was aangezet en enkele bronnen aan de westzijde te hoog hingen. Op basis van integrale analyses is tijdens de uit-


Ontwerprichtlijn stabiliteitsschermen in dijken

Figuur 8 - Gemiddelde stempelkrachten

voering van het grondwerk besloten dat het verantwoord was om, in tegenstelling tot het vooraf bedachte scenario (bijplaatsen deepwellbemaling bij overschrijding I-waarde), de ontgravingsslagen voort te zetten zonder aanvullende maatregelen. Deze integrale analyses bestonden uit het terugrekenen van de cohesie op basis van de gemeten stempelkrachten en damwanddeformaties. Hieruit volgde dat de cohesie en de stijfheid van de kalksteen aanmerkelijk hoger waren dan waar in de ontwerpberekeningen van was uitgegaan. Als beheersmaatregel is ervoor gekozen deze integrale analyse voorafgaand aan iedere ontgravingsslag uit te voeren. De vooraf bedachte beheersmaatregel bij overschrijden van de S-waarde van de waterspanningen, bestaande uit het continu monitoren van de waterspanningen en stempelkrachten [3], was om praktische redenen eerder al uitgevoerd. Vrijwel alle stationaire waterspanningen bevonden zich rondom de S-waarde en beneden de Iwaarde (figuur 6). Hellingmetingen De gemeten damwanduitbuigingen onder het onderste stempelniveau bleken veel kleiner dan de verwachtingswaarden (S-waarden) op basis van de ontwerpberekeningen. Ter hoogte van het ontgravingsniveau is maximaal 5 mm deformatie opgetreden, terwijl circa 30 mm deformatie is geprognosticeerd. Op basis hiervan is geconcludeerd dat de damwand op een hoger niveau is ingeklemd, hetgeen duidt op een hogere sterkte

Figuur 9 - Berekende stempelkracht in relatie tot cohesie en stijfheid van de kalksteen

(cohesie) van de kalksteen. In figuur 7 is de gemeten damwanduitbuiging in moot 87 weergegeven. Stempelkrachten In figuur 8 zijn de gemiddelde stempelkrachten per moot uitgezet tegen de tijd. De stempelkrachten in moot 86 – 88 namen noemenswaardig toe vanaf ontgravingsslag E. In moot 85 namen de stempelkrachten, vanwege de ontgravingsvolgorde van boven naar beneden, geleidelijk toe. Er is geen tijdseffect waargenomen, nadat slag E is ontgraven stabiliseerden de stempelkrachten vrijwel onmiddellijk. Wel reageren stempelkrachten, nadat volledig is ontgraven, op ontgravingen in de naastgelegen moten. Uiteindelijk zijn in moot 85 stempelkrachten gemeten van circa 57% van de verwachtingswaarde (S-waarde op basis van ontwerpberekeningen) in moot 86 – 88 is dit circa 40%. Daarmee wordt ook op basis van de stempelkrachten geconcludeerd dat de sterkte van de kalksteen ter plaatse hoger is dan de ontwerpwaarden voor het gunstigste scenario (representatieve waarde voor de cohesie, conform Laboratorium 1). Back-analyse – herberekeningen Op basis van de metingen is vastgesteld dat de cohesie (en stijfheid) van de kalksteen kennelijk hoger is dan in het ontwerp is aangehouden. Er is een back-analyse uitgevoerd om de cohesie en stijfheid van de kalksteen terug te rekenen. Deze back-analyse bestaat uit herberekeningen (DSheet Piling en Plaxis 2D) waarbij de as-built

23

Geotechniek - Juli 2014

gegevens, inclusief het werkelijk gemeten waterspanningsverloop in de passieve zone, zijn ingevoerd. Niet meegenomen is de onzekerheid ten aanzien van de sterkte van de grindlaag. Tevens heeft een herbeschouwing van het grondonderzoek plaatsgevonden. Op basis van de herberekende stempelkrachten is geconcludeerd dat de cohesie en stijfheid van de kalksteen minimaal 5 keer de ontwerpwaarden moeten zijn. De verwachte damwanduitbuiging op ontgravingsniveau is dan nog steeds een orde 3 (moot 85) tot 10 (moot 86 – 88) hoger dan de gemeten uitbuiging. Rekening houdende met de mogelijk hogere sterkte van de grindlaag zou dit resulteren in een lagere vermenigvuldigingsfactor (orde grootte 3). In figuur 9 zijn de berekende stempelkrachten voor moot 85 (DSheet Piling) en moot 86 (DSheet Piling en Plaxis 2D) uitgezet tegen de vermenigvuldigingsfactor. Op de cohesie en stijfheid is dezelfde vermenigvuldigingsfactor toegepast. Voor moot 86 komen de DSheet Piling resultaten tot een vermenigvuldigingsfactor van circa 3 overeen met de Plaxis 2D resultaten. Vermenigvuldigingsfactoren tot 3 respectievelijk 5 voor moot 86 en 85 hebben invloed op de DSheet Piling stempelkracht resultaten. Bij hogere vermenigvuldigingsfactoren lopen de stempelkrachten niet verder af. Mogelijk is de modellering middels DSheet Piling niet volledig juist voor gesteenten met dergelijke hoge sterkte- en stijfheidseigenschappen. Daarnaast kunnen er andere facto-


Figuur 10 - Geotechnisch lengteprofiel

het deel dat met de Observational Method wordt uitgevoerd valt, is ook de laagscheiding grind – kalksteen niet overal horizontaal, hetgeen duidt op (minder sterke) verweerde kalksteen (figuur 11). Conclusie Op basis van de meetresultaten en de backanalyses is geconcludeerd dat het start scenario van de Observational Method conservatief is geweest ter plaatse van moot 85 – 88. De cohesie (en stijfheid) van de kalksteen zijn immers hoger dan de ontwerpwaarden. Één van de mogelijke oorzaken hiervoor is dat de betere kalksteen ter plaatse minder diep aanvangt.

Figuur 11 - Onregelmatige laagscheiding grind-kalksteen (vanuit moot 93 richting het zuiden)

Het is echter aannemelijk dat de kalksteen, ter hoogte van de passieve zone, vanaf moot 80 naar het zuiden toe in sterkte afneemt. Dit omdat hier ter hoogte van de passieve zone de zwakke en niet de sterke kalksteen aanwezig is. Daarom is op basis van de evaluatie van deel 1, ondanks de meevallende resultaten, besloten om ook deel 2 (moot 64 tot en met 84) onder het regime van de Observational Method uit te voeren en hetzelfde startscenario ten aanzien van de cohesie van de kalksteen aan te houden. Het aantal monitoringslocaties is nagenoeg gelijk gehouden. In de monitoringsfrequentie (aantal ontgravingsslagen) is geoptimaliseerd. Er wordt, alvorens het diepste stempelraam wordt aangebracht en de Observational Method van start gaat een circa 5m brede middensleuf ontgraven. Zodoende wordt het water beter beheerst en kan het grondwerk efficiënter uitgevoerd worden. Verwacht wordt dat op basis van de monitoringsgegevens over enkele maanden een definitieve uitspraak kan worden gedaan over het verloop van de in-situ sterkte van de kalksteen binnen het volledige gemonitoorde gedeelte van de A2 tunnelbouwkuip.

ren een rol hebben gespeeld, waardoor middels DSheet Piling de gemeten stempelkrachten niet kunnen worden teruggerekend. Back-analyse – herbeschouwing grondonderzoek In de ontwerpfase is de laagscheiding tussen de zwakkere en sterke kalksteen in de loop van het proces lokaal gewijzigd (verlaagd) In figuur 10 is dit gevisualiseerd. Dit is gedaan omdat niet tot een eenduidig antwoord is gekomen ten aanzien

van de sterkte van de kalksteen. Op basis van de meetresultaten van moot 85 tot en met 88 is het echter toch waarschijnlijker dat deze laagscheiding ter plaatse hoger aanvangt. Tevens is op basis van visuele inspecties waargenomen dat vanaf moot 89 richting het noorden de kalksteen op ontgravingsniveau minder sterk is. Hetgeen ook op basis van het concept lengteprofiel met de hoger gelegen laagscheiding wordt verwacht. In moot 91 – 93, welke buiten

24

Geotechniek - Juli 2014

Referenties [1] Jong de, E. Kansen benutten met de Observational Method, Geotechniek April 2011 [2] Dalen van, J.H. en Salazar, J. Bouwput A2 Tunnel Maastricht: Diepe ontgraving en kerende wanden in Kalksteen, Geotechniek Juli 2012. [3] Boone, D.C. en Os van, P.P. Observational Method Tunnel A2 Maastricht, Geotechniek Oktober 2012.


Uw partner voor akoestische paalcontrole

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

hektec.nl

0299 420808 adv. hektec 208x134.indd 1

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


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

Platform BiKa (Binnenstedelijke kademuren) In het vorige nummer van “Geotechniek” is melding gemaakt van de plannen om een ‘Platform binnenstedelijke kademuren’ op te richten. De aanleiding voor dit platform is dat: • recent het SBRCURnet Handboek “Binnenstedelijke kademuren” is verschenen (publ. nr. 649.14), waarin alle beschikbare kennis en ervaring is gebundeld; • alle gemeenten die kademuren in hun areaal hebben met dezelfde vragen en problemen worstelen waar het gaat om beheer en onderhoud. Doel van het Platform BiKa is: • kennis en ervaring te delen, zodat niet steeds opnieuw het wiel wordt uitgevonden; • signaleren van witte vlekken en het gezamenlijk ontwikkelen van oplossingen; • het vormen van een kennisnetwerk van deskundigen. Het platform is primair bedoeld voor beheerders van binnenstedelijke kademuren. Maar ook ingenieursbureaus die advies uitbrengen en het ontwerp voor nieuwbouw of renovatie leveren en aannemers die het werk uitvoeren en innovatieve oplossingen en uitvoeringsmethodieken aandragen zijn van harte welkom om lid te wor-

den van het platform BiKa. Op 22 mei jl. heeft de startbijeenkomst plaatsgevonden met ca. 60 deelnemers. In die bijeenkomst is een aantal presentaties gegeven en een start gemaakt met het verzamelen van de kennisvragen, waar vervolgens mee aan de slag wordt gegaan. Om het platform te ondersteunen is vanuit de sector een kernteam gevormd van deskundigen (vertegenwoordigers van gemeenten, adviesbureaus en aannemers). SBRCURnet biedt het kernteam en het platform facilitaire ondersteuning. Meer informatie over o.m. het lidmaatschap: www.platformbika.nl. Zwelbelasting op funderingen Sinds 1991 is in NEN 6743 een rekenmethode voor bepaling van zwelbelasting op funderingspalen opgenomen. In 2006 is een update van NEN 6743-1 uitgekomen, zonder wijziging van de rekenmethode voor zwelbelasting op palen. In de Eurocode 7 is bij de Nederlandse aanvullende bepalingen voor het geotechnisch ontwerp (NEN 9997-1) eveneens dezelfde rekenmethode overgenomen. De rekenmethode in NEN 6743-1 is een conservatieve methode die leidt tot hoge zwelbelasting op de funderingspalen. In de praktijk wordt deze methode daarom zelden

26

Geotechniek - Juli 2014

toegepast. Dat leidt tot verwarring, omdat elke aanbieder in een tenderfase anders omgaat met zwel en dus tot een andere aanbieding komt. Dat maakt het niet alleen onduidelijk voor de opdrachtgever, maar ook voor het bevoegd gezag (Bouw- en Woningtoezicht). Vanaf die tijd is nieuwe kennis en ervaring opgedaan. De rekenmethode uit NEN 6743-1, overgenomen in NEN 9997-1, sluit niet aan op de huidige kennis en ervaring met betrekking tot zwelbelasting op funderingen. Gezien de huidige stand van zaken is een nieuwe ontwerprichtlijn voor bepaling van zowel zwelbelasting op funderingspalen als zwelbelasting op funderingsvloeren en beschouwing van onderlinge interactie noodzakelijk, waarbij gebruik wordt gemaakt van nieuwe kennis en ervaring van de afgelopen 10 jaar. De basis voor deze ontwerprichtlijn vormden een uitvoerig literatuuronderzoek, theoretische beschouwingen van ontwerpmodellen, de ontwerppraktijk voor een groot aantal cases, aanvullende analytische en numerieke berekeningen en validaties en een aantal beschikbaar gestelde meetresultaten. De ontwerprichtlijn vormt een duidelijke verbetering ten opzichte van de werkwijze zoals die momenteel in NEN 9997-1 is opgenomen, zowel kwalitatief als kwantitatief. In de richtlijn zijn twee ontwerpmethodieken uitgewerkt, een


SBRCURnet zijn uitgevoerd. Aardbevingen vinden echter plaats in de diepe oneenvoudige methode op druk basisenvantemperatuur, analytische dergrond onder hoge berekeningen en een geavanceerde methodeacop meestal in de aanwezigheid van een chemisch basis van numerieke EEM berekeningen. tieve vloeistof. Het is dan ook de vraag in hoeverre de op kamer temperatuur bepaalde parameters De belangrijkste uit de modellen vandrie toepassing zijn op resultaten natuurlijke situaties. Grootzijn daarbij: schalige modellen worden getuned om recente, • de (vrije) zwel; goedberekende geïnstrumenteerde aardbevingen na te boot• de berekende zweldruk vloeren; sen. Voorspellingen aan deop hand van deze model•  d e berekende zwelkracht op palen en/of len zijn dus niet mogelijk. De huidige inschattingen wanden. van het mogelijke gevaar voor aardbevingen zijn dan ook voornamelijk gebaseerd op de aardbevinMet deze ontwerprichtlijn “Zwelbelastingen op gen die in het verleden geregistreerd zijn.

funderingen” krijgt de sector de beschikking over een richtlijn die enerzijds meer aansluit Theoretisch is het wel mogelijk om de grootschaop de huidige kennis en ervaringen en die anlige modellen te gebruiken om een inschatting derzijds een meer eenduidige aanpak van de te maken van de maximale grootte van een aardberekening van zwelbelastingen aangeeft. Op beving die in een specifieke regio verwacht kan het moment van schrijven van deze kopij is de worden. Hiervoor is het echter nodig om een beter ontwerprichtlijn vrijwel gereed. De inhoudebegrip te hebben van de wrijvingseigenschappen lijke werkzaamheden ervan zijn uitgevoerd door van het breukgesteente onder de condities in de Grontmij en Kwast Consult; de begeleiding werd diepe ondergrond. De kern van ons onderzoeksgedaan door een commissie van deskundigen programma is om juist dit uit te vinden. onder voorzitterschap van ir. H.R.E. (Harry) Dekker (RWS GPO). Het hoge druk en temperatuur laboratorium in Utrecht heeft een uniek apparaat ontwikkeld dat Stand van zaken update SBR-Trillingsrichtlijn het mogelijk maakt om de wrijvingseigenschappen deel A

Op 17 april jl. is met een brede vertegenwoor-

van breukgesteente onder de extreme condities in de diepe ondergrond te onderzoeken tot dieptes diging uitkm de (normaal sector een vergadering gehouden van ~50 spanningen tot 300 MPa, over de update van de SBR-Trillingsrichtlijn en temperaturen tot 700 ºC en in de aanwezigheid met name deel A. Deze update is noodzakelijk van water). Recentelijk hebben we in een serie exomdat de inzichten sindstonen de laatst herziene perimenten aan kunnen dat de variatieuitin gave van 2003 zijn gewijzigd. RSF parameters veel groter is dan in experimenten Inop2013 is een plan van aanpak kamer temperatuur. De RSF opgesteld parameterswaarin zoals drie scenario’s staan beschreven. Het eerste bepaald voor het breukgesteente materiaal dat scenario is gericht vergelijkbaar is metop hettekstuele materiaalaanpassingen, dat tijdens de waarbij valt te een duidelijkere omaardbeving in denken Spanje aan bewoog, worden systeschrijving van de gebouwcategorieën, ondermatisch groter met toenemende diepte. Deze toescheid tussen constructieve en cosmetische name is een mogelijke verklaring voor de observaschade, eenduidig maken van de zettingseis en tie dat veel van de snelle beweging tijdens de aansluiten bij de terminologie van BRL5024. In aardbeving omhoog gericht was, oftewel richting het tweede scenario worden S-krommen toehet oppervlakte. Hierdoor was de grondbeweging gevoegd die de relatie geven tussen de kans op (het schudden aan het oppervlakte) veel sterker schade en het trillingsniveau. Daarnaast wordt dan vooraf gedacht en als gevolg daarvan was de het risico van grondverdichting meegenomen in schade aanzienlijk.

de tekst. Tenslotte wordt in het derde scenario de aanwezige spanningen en/of zettingen in de Door systematische experimenten te combineren constructie in relatie tot schade meegenomen. met numerieke modellen van de processen die De scenario’s volgen elkaar qua uitwerking op. plaatsvinden op de korrelschaal, zullen we een Welk scenario er uitgevoerd gaat worden is grote stap kunnen zetten naar een beter begrip afhankelijk van de beschikbare financiering. van de variatie van de wrijvingseigenschappen SBRCURnet krijgt via een tweetal fondsen van gesteentes. Uiteindelijk hopen we dan deze financiering, mits daar financiering van andere eigenschappen te kunnen gebruiken in grootschapartijen tegenover staat. Partijen die interesse lige modellen omzich de aardbevingscyclus na te boothebben kunnen melden bij wouter.notenbomer@sbrcurnet.nl.

sen voor specifieke regio’s, zonder de parameters aan te passen. De modellen kunnen dan getest Soil mix wanden, handboek ontwerp worden aan de hand van de tot nu en toe geregiuitvoering streerde aardbevingen op deze locaties. Indien Een Nederland/België commissie dezegezamenlijke testen succesvol zijn, kunnen we de modellen (SBRCURnet en WTCB) onder voorzitterschap gebruiken om een lange periode van aardbevingen van ir. bootsen G. (Geerhard) Hannink (Gemeente Rotterna te en zo een inschatting te maken van dam) is al een eind op weg in de realisatie van de maximaal grootte van aardbevingen. Bovenhet handboek “Soil mix wanden – ontwerp en dien is het dan mogelijk om te onderzoeken wat uitvoering”. De state-of-the art is afgerond en het effect is van activiteiten in de ondergrond op het hoofdstuk “Ontwerp” is vrijwel gereed. Over de mogelijke seismische activiteit. Het onderzoek een aantal belangrijke aspecten is de commisin mijn project in Utrecht is voornamelijk gericht sie nog druk doende (o.m. de kwaliteitsborging op natuurlijke aardbevingen maar de principes zijn van het gerede product en het beheer). hetzelfde voor opgewekte aardbevingen.

De verwachting is dat de commissie in het najaar 2014 gereed is en dat het handboek in het Referenties voorjaar 2015 beschikbaar komt. – Amonton, G. (1699) Histoire de l'Académie Royale des Sciences avec les Mémoires de Update CUR 198 “Kerende constructies in Mathématique et de Physique. gewapende grond” – Archard, J.F. (1953). Contact and Rubbing of Zoals vermeld in het nummer van oktober 2013 Flat Surface. J. Appl. Phis. 24 (8): 981–988,  zal de huidige ‘CUR 198’ worden aangepast en doi: 10.1063/ 1.1721448 o.m. worden aangesloten op de Eurocodes. Een – Bowden, F.P. & Tabor, D. (1950)  breed samengestelde SBRCURnet commissie The Friction and Lubrication of Solids. is ermee bezig. Inmiddels is het gehele werk– Dieterich, J. H. (1978). Time-dependent pakket voor de herziening vastgesteld en zijn er friction and the mechanics of stick-slip. Pure afspraken gemaakt over de verdere uitwerking. and Applied Geophysics, 116, 790-806. 

De verwachting is dat de herziene versie in het voorjaar 2015 beschikbaar komt.


N71 Voorwerk_Opmaak 1 28-08-13 12:10 Pagina 6


creating that move your business creatingtools tools that move your business Met veel plezier las ik het artikeltje van Henk van de Graaf (Geotechniek juli 2013) over de geschiedenis van het sonderen. Hierin is de ontwikkeling van het electrisch sonderen vóór 1962 wat onderbelicht gebleven.

Ingezonden

a.p. van den berg The CPT factory

uitgevoerd. Speurwerkrapport SE-35-D-2-1 van prof.dr.ir. G.J. de Josselin de Jong betreft het verslag over het eerste vijftal speurwerk-sonderingen verricht met een capacitieve meetkop. Daarin staan metingen uitgevoerd met een sondering met electrische meetkop in 1949 en 1950. Zowel de doorsnede van de conus als de vergelijkende metingen zijn bewaard gebleven in het archief van Deltares GeoEngineering. Jan Heemstra

Een belangrijke reden waarom het electrisch sonderen pas zo laat van de grond kwam, was de moeilijkheid te meten met rekstrookjes. Ik citeer uit speurwerkrapport SE-95-1 van het Laboratorium voor Grondmechanica: aantekeningen van W.J. van den Boogaard bij de voordrachten tijdens de leergang Rekstrookjes-Meettechniek Al ruim 42 A.P. van den Berg de de innovatieve enin betrouwbare partner als het gaat om bodemonderzoekgehouden vanjaar 4-7isjuli 1950; verslag over oefeningen het lab. apparatuurSpanningsvoor een slappe bodem. A.P. van den BergVoor loopt1940 voorop in het ontwikkelen en wereldwijd v.d.Werkgr. en trillingsonderzoek T.N.O.: vermarkten nieuweparameters geavanceerde sondeermonstersteeksystemen die uitblinken in betrouwbaarheid Naast de viervan standaard puntdruk (q ),enkleef (fs ), was reeds een begin gemaakt met het onderzoek cnaar de mogelijkwaterspanning (u) enVan helling (lx/y) kunnen extra parameters gemeten en gebruiksgemak. verscheidene landsondeersystemen tot multifunctioneel apparatuur voor het gebruik heden om spanningen te meten met behulp van weerstandsveranworden metwaterdieptes de gebruiksvriendelijke modules de Icone. Iedereservicepakketten tot digitale meetsystemen op zee tot van wel 4000 metervoor en van uitgebreide deringen inde een stroomgeleidend materiaal. Tijdens oorlog module wordt automatisch herkend door hetof meetsysteem, zodat u worden getransporteerd, ze behoren waarmee bodemgegevens via een kabel optischede lichtsignalen werden onderzoekingen in Nederland opgeschort, maar in Ameflallemaal exibeldekunt werken. tot het leveringspakket van A.P. van den Berg. rika werden ze met grote intensiteit voortgezet. De in Amerika gevonVeel aandacht wordt geschonken aan de arbeidsomstandigheden van de sondeermeester. Zo heeft A.P. van Deresultaten modules Icone Seismisch, Conductivity en Icone Magneto den werden in 1946 Icone in Nederland bekend, vooral door de den Berg de sondeerbuizenschroever ontwikkeld, die in ieder sondeerapparaat kan worden geïntegreerd. waren reeds beschikbaar. U kunt uw seten nuvan uitbreiden met Icone Vane. studiereizen van de hoogleraren Biezeno der Maas. Dede voorstelMet de buizenschroever wordt het op- en afschroeven van de sondeerstreng efficiënter uitgevoerd. De ling alsof het plakken vanhet rekstrookjes eenvoudig is als hetmet plakbuizenschroever komt meest toteven zijn recht in combinatie een draadloos meetsysteem. Het doorrijken vanvan eende postzegel en het metendan vantot spanningen evenVoor eenvoudig als gen conuskabel behoort het verleden. de sondeermeester betekent dit een aanzienlijke hetvermindering op de klok aflezen de tijd, is ten eneen male van devan fysieke inspanning hetmisleidend. voorkomen van een versnelde slijtage van de gewrichten.

The CPT factory Vanetesten nu ook mogelijk met de Icone Sondeerbuizenschroever: gemakkelijk, snel en ergonomisch verantwoord

Icone Vane

Interesse? Neem contact met ons op!

Aandacht voor de arbeidsomstandigheden is voor alle betrokkenen van groot belang en is zijn investering

N14 Artikels nw_Opmaak 1 27-02-13 11:07 Pagina 18 dubbel en dwars waard. Toch werden er in 1949 en 1950 door het LGM al electrische sonderingen

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

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

Tel.: 0513 631355

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

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

www.apvandenberg.nl

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

19-5-2014 13:23:59

gemaakt. De resultaten van het onderzoek kunnen Oostvaardersplassen clay. Poc. 3rd Int. Symp. Geotechnical Journal vol 43 p 726-750. worden gebruikt voor het geven van handvaten On deformation characteristics of Geomaterials, Mathijssen F.A.J.M. (2012) Memo ontwikkelactiviMOS Grondmechanica Kleidijk 35 Postbus 801 3160 AA Rhoon T + 31 (0)10 5030200 F + 31 (0)10 5013656 www.mosgeo.com voor het toepassen van de indeling die in de EuroLyon, Swets & Zeitlinger Vol. 1 p 49-55. teiten in de geotechnische keten interne notitie. code NEN-EN 1997-2 en NEN-EN-ISO 22475– Helenelund K.V., Lindqvist L-O, Sundman C. H03104-M-79-FMAT0b. 1/C11 wordt gegeven. De nadruk op de praktische (1972) Influence of sampling disturbance on the – Mayne P.W.,van Coop Springman De bekendheid hetM.R., Stedelijk MuseumS.M., aan de toepassing en aandacht voor organische grond engineering properties of peat samples. Proc. HuangPotterstraat A-B, Zornberg J.G. (2009)heeft Geomaterial Paulus in Amsterdam meer te vormt de meerwaarde van het voorgestelde on4th Int. Peat Congres, Helsinki Vol II p 229-240. behaviour testing. moderne Proc. Of en thehedendaagse 17th Int. Conf. maken met and de klassiek derzoek ten opzichte van de reeds uitgevoerde on– Landva A.O. (2007) Characterization of on soil mechanics and geotechnical engineering, kunst waarvan zij haar bezoekers laat genieten, dan derzoeken en beschikbare publicatie in de Escuminiac peat and construction on peatland in: Hamza, Shahien El-Mossallamy (eds) Alexandria met het gebouw waarin zij is gevestigd. Toch is dit internationale literatuur. Characterisation and engineering properties of IOS press ISBN 978-1-60750-031-5. neorenaissancegebouw – in 1895 ontworpen door Voor de langere termijn blijft het doel te komen natural soils. Tan, Phoon, Hight & Leroueil (eds) – Orr, T.Adriaan L. L., & Farrell, E.R. (1999) architect Willem Weissman – eenGeotechnical bekend en tot een eenduidig vast te stellen criterium waarTaylor & Francis group ISBN 978-0-415-42691-6. design to Eurocode 7, Springer London historisch monument. De ingrijpendeVerlag renovatie die in mee monsterkwaliteit kan worden vastgelegd. – Long M. (2006) Use of a downhole block sampler limited. de periode 2007 – 2010 heeft plaats gevonden vroeg for very soft organic soils. Geotechnical testing – Santagata M., Sinfield dan ook de grootste zorg. J.V., Germaine J.T. Literatuur journal 25(3), p 1-20. (2006) Laboratory simulation of field sampling: – Baligh M.M. Azzouz A.S., Chin C-T (1987) – Long M., El Hadj N., Hagberg K. (2009) comparison with ideal sampling and field data. Rekenen en bewaken Disturbances due to ideal” tube sampling Journal Quality of conventional fixed piston samples of Journal geotechnical and geoenvironmental Om dezeofreden was MOS Grondmechanica van of Geotechnical Engineering vol. 113 no 7 p 739Norwegian soft clay. Journal of geotechnical and engineering voleinde 132 no p 351-362. het begin tot het van3 de uitvoering betrokken 757. geoenvironmental engineering 135: 2 p185-198. Schriervan J. (2012) Nut en noodzaak bij– Van de de renovatie het Stedelijk Museum. betere Het – Clayton C.R.I., Siddique A., Hopper R.J. (1998) –“De Lunne T., Berre T., Strandvik S. (1997) monstername grondonderzoek. Interne notitie bureau verzorgde het benodigde grondonderzoek metingen geven aan Effects of sampler design on tube sampling Sample disturbance in softtot lowde plastic Norwegian nr op 51403/JsvdS/MCUR-001/419190/Nijm. en basis van de resultaten hiervan de volledige dat de bouwput disturbance – numerical and analytical investigaticlay Recent developments in Soil and Pavement – Tanaka M., engineering Tanaka H., Shiwakoti D.R. (2001) geotechnische van de bouwkuipen en einddiepte mag worden ons Géotechnique vol 48 no 6 p 847-867. mechanics. Almeid (ed) Balkema Rotterdam, Sample quality evaluation of soft clays using six funderingen. MOS bleef gedurende het bouwproces ontgraven.” – Dijkstra J., (2012) CUR Commissie “kwaliteit ISBN 90 5410 885 1. types samplers. aanwezig Proc. Of the international op de of achtergrond om 11th te toetsen of de van grondonderzoek”, notitie monsterverstoring – Lunne T., Berre T., Andersen K.H., Strandvik S., offshore and polar engineering conf. Vol. 2niet p optredende vervormingen van het oude pand 16 november 2012 interne notitie, verslaglegSjursen M. (2006) Effects of sample disturbance 493-500, Stavanger Norway, The International groter werden dan geoorloofd. Hiermee leverden de ging studiereis NGI. . and consolidation procedures on measured shear societyvan of offshore polar engineers ISBN mensen MOS eenand belangrijk aandeel aan het1– Den Haan E.J. (2003) Sample Disturbance of strength of soft marine. Norwegian clays Canadian 880653-53-2. behoud van een markant stukje Nederlands erfgoed.




Geef vorm aan uw innovatieprojecten IWT-VIS traject “Smart Geotherm”

partners :

Vanaf 2020 is men verplicht om “nearly zero-energy buidlings” te bouwen. We zijn ervan overtuigd dat een groot deel van de resterende energie kan ingevuld worden door geothermie. Actueel wordt in België slechts 2% van de nieuwbouw voorzien van een geothermische installatie. Dit is in vergelijking met onze buurlanden bedroevend laag. Door gericht onderzoek en kennistransfer wil Smart Geotherm dit aandeel tot minimum 12.5% verhogen.

met steun van :

Slimme besturingssystemen zullen ontwikkeld worden die de match zullen maken tussen  de vraag naar koeling en verwarming,  het aanbod aan geothermie en andere vormen van thermische energie,  de tijdelijke buffering van energie o.a. in de ondergrond, en in de structuur van het gebouw. Er zal bijzondere aandacht worden besteed aan de combinatie van ondergrondse warmtewisselaars en funderingselementen zoals de energiepalen.

http://www.smartgeotherm.be

Instituut voor de aanmoediging van Innovatie voor Wetenschap en Technologie in Vlaanderen

Concrete resultaten van het project: Geothermische geschiktheidskaarten, richtlijnen van goede praktijk m.b.t. geothermische warmtewisselaars en energie-opslagsystemen, intelligente regelalgoritmes, dimensioneringstools, voorbeeldprojecten enz. De koppeling van theorie en praktijk zal geschieden door het monitoren van concrete pilootprojecten.

contact : WTCB, ir. Luc François Lombardstraat 42 B-1000 BRUSSEL Telefoon : +32 2 655 77 11 E-mail : info@bbri.be

ouw & Infra

420 K Gouda 1 (0)182 - 540630 1 (0)182 - 54 06 21 rbouweninfra.nl

eursbureau rdam

erstraat 430 12693 R Amsterdam 1 (0)20 - 251 1303 1 (0)20 - 251 1199 a.amsterdam.nl

Bouwbedrijven kunnen tevens een beroep doen op concrete hulp bij het definiëren en vormgeven van hun innovatieprojecten. Geïnteresseerden vinden op de website een aanmeldingsformulier.

Mede-ondersteuners PostAcademisch Onderwijs (PAO)

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

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

N71 GK_Opmaak 1 28-08-13 12:20 Pagina 45

Limaweg 17 2743 CB Waddinxveen Tel. 0031 (0)182 - 640 964 www.profound.nl 17 E JAARGANG NUMMER 4 OKTOBER 2013

Postbus 151 6500 AD Nijmegen Tel. 0031 (0)24 - 328 42 84 Fax 0031 (0)24 - 323 93 46 www.royalhaskoningdhv.com 18E JAARGANG NUMMER 1 JANUARI 2014 ONAFHANKELIJK vAKbLAd vOOR GEbRUIKERS vAN GEOKUNSTSTOFFEN

ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR

GEBRUIKERS VAN GEOKUNSTSTOFFEN

18e jaargang nummer 2 april 2014 Onafhankelijk vakblad vOOr gebruikers van geOkunststOffen

nv Alg. Ondernemingen Soetaert-Soiltech Esperantolaan 10-a B-8400 Oostende Tel. +32 (0) 59 55 00 00 Fax +32 (0) 59 55 00 10 www.soetaert.be

Neem deel aan de Geokunst Special rondom de

“10th International Conference on Geosynthetics” (september 2014, Berlijn). De Geokunst Special rondom de “10th International Conference on Geosynthetics” wordt gedistribueerd onder exposanten en

Geokunststoffen en de bijdrage aan de circulaire economie

K AT E R N VA N

Ontwerp van geokunststof voor toepassing onder onverharde wegen - Methode Sellmeijer

Geotextiel als pipingremmend scherm, hoe werkt het?

KATERN vAN

via de Conference Bag die ale bezoekers zullen ontvangen. Een kans bij uitstek om via Geokunst uw organisatie/dienst/ product d.m.v. een advertentie en/of publicatie te presenteren.

Ontwerp van geokunststof voor toepassing onder onverharde wegen - Methode Sellmeijer

ECHNIEK GANG 17 – NUMMER 2

OCW: Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw

katern van

Colofon

Informeer bij de uitgever naar de aantrekkelijke plaatsingstarieven.

2013

Geotechniek is E info@uitgeverijeducom.nl een uitgave van T 010 425 65 44 Uitgeverij Educom BV

hniek is een informatief/promotioneel nkelijk vaktijdschrift dat beoogt

Mathenesserlaan 347 3023 GB Rotterdam Tel. 0031 (0)10 - 425 6544


Geboorde groutankerpalen met GEWInde-staal voor verankering van (onderwaterbeton)vloeren BAUER Funderingstechniek B.V. behoort tot de toonaangevende bedrijven op het gebied van speciale funderingstechnieken. Verankering door middel van gespoelboorde groutankerpalen is ĂŠĂŠn van de specialismen van BAUER Funderingstechniek B.V. Deze funderingstechniek is, naast inzet in infrastructurele projecten en utiliteitsbouw, ook uitermate geschikt voor bouwactiviteiten in binnenstedelijk gebied, omdat bij deze trillingsvrije boormethode overlast voor omwonenden in de vorm van trillingshinder en geluidsoverlast sterk gereduceerd blijft.

booremmer toegepast welke voorzien is van een pomp. Hiermee wordt tijdens het boorproces uitkomende boorspoeling en tijdens afpersen van het groutlichaam overtollig cement weggepompt. Door het gebruik van deze booremmer wordt vervuiling van de bouwputbodem tot een minimum beperkt, wat belangrijk is voor het opschonen van de bodem van de bouwput voor het storten van de onderwaterbetonvloer.

ervaring, zijn de verschillende uitvoeringsaspecten dusdanig geoptimaliseerd, waardoor het mogelijk is palen aan te brengen met een aanmerkelijk hogere wrijvingsfactor dan de verwachtingswaarden volgens CUR236 Ankerpalen.

Groutankerpalen kunnen zowel als tijdelijke fundering als permanente fundering worden toegepast. Hierbij is het mogelijk een ontwerplevensduur van 50 Het trekdraagvermogen van de groutan- of 100 jaar te waarborgen. De palen kerpaal is sterk afhankelijk van de soort kunnen dan voorzien worden van enkegrond waarin het ankerlichaam gele- of dubbele corrosiebescherming. vormd is, de lengte van de paal alsme- Tevens kan er gekozen worden palen De palen kunnen zowel vanaf maaiveld, de verschillende uitvoeringsaspecten met een grotere staafdiameter uit te ponton als traverse worden aangezoals mate van verstoring van de grond voeren. Deze overwaarde kan dan tijbracht. Als de bouwput vooraf nat wordt tijdens het boorproces en draaimoment dens de ontwerplevensduur afroesten ontgraven dan boort Bauer vanaf pontijdens het afpersen. Doordat Bauer (afroestcriterium) zodat de paal na de ton of traverse met een boorbuis met beschikt over specialistische kennis, ontwerplevensduur nog aan de gestelverloren boorpunt. Daarnaast wordt een gedegen vakmanschap en jarenlange de eisen voldoet.

Voordelen

- Trillingsvrije en geluidsarme aanbrengmethode, - Klein diameter boorgat, - Geringe verstoring van de grond, - Zowel druk- als trekkrachten kunnen worden opgenomen, - Uitvoerbaar in relatief beperkte ruimte, - Relatief snel aan te brengen en lage installatiekosten, - Bijzonder nauwkeurige plaatsing met minimaal verloop, - Zowel verticaal als met schoorstand aan te brengen, - Groot vervormingsvermogen.

Fundatie toepassingen

- Parkeergarages, - Onderdoorgangen, - Sluizen, - Tunnels, - Aquaduct toeritten, - Kelders, - Windmolens.


Van redactie Van de de redactie Van de redactie

Plaats op Actueel

uw nieuwste Beste lezers, Beste lezers,

ontwikkelingen.

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

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

projectvoorbereiding en communicatie. Verder is er een artikel over pi-

bevindingen aldaar.

van artikelen. u willen reageren: van artikelen. MochtMocht u willen reageren: Ondanks uitstekende ontwikkelingen binnen bijvoorbeeld Rijkswaterkijk op www.vakbladgeotechniek.nl enuw post uw bevindingen Ondanks uitstekende ontwikkelingen binnen bijvoorbeeld Rijkswaterkijk op www.vakbladgeotechniek.nl en post bevindingen aldaar.aldaar. Limburg een staat beetje alsBVP buitenland aanvoelt. De specifieke ondergrondNamens redactie en uitgever, met (Beste Value Procurement), waarbij op kwaliteit wordt staat met BVP (Beste Value Procurement), waarbij op kwaliteit wordt condities in dit gebied blijken ineen ieder geval invloedis te op zowel gestuurd het kiezen van een opdrachtnemer, is op kleinere schaal Wij wensen u alvast veel leesplezier gestuurd bij hetbij kiezen van opdrachtnemer, op hebben kleinere schaal het het Wij wensen u alvast veel leesplezier toe! toe! van een opdracht op basis van sec de prijs nog aan de orde van faalkansgunnen als gunnen faalmechanisme voor piping. Een regio-specifieke aanpak Vera van Beek Namens redactie en uitgever, van een opdracht op basis van sec de prijs nog aan de orde van Namens redactie en uitgever, deOf dag. nu gaat om een adviesopdracht of eenvoor werk voorvoor een nieuws uit de wereld van geotechniek. Plaats uw nieuws www.vakbladgeotechniek.nl is eenwie eerste aanspreekpunt dag. hetOf nuhet gaat om een adviesopdracht of de eenvoorkeur werk een van het de pipingprobleem lijkt gerechtvaardigd. Voor geeft hetkies gunnen op basis de laagste prijs Roel Brouwer plaats een banner die naar uw site verwijst. in (funderings)aannemer, de rubriek ‘Actueel’. Of een ‘web-vertorial’, gebruik de vacature-pagina, (funderings)aannemer, het gunnen opvoor basis van devan laagste prijs is nog is nog Roel Brouwer

ping in Limburg. Misschien komt het wel door de regionale geologie dat

aan zon, zee en strand (en dan met name de laatste twee) is er een artikel Bespreek de mogelijkheden met Educom, uitgever online en in druk: 010 - 425 6544 www.uitgeverijeducom.nl

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

professionals 5000+5000+ professionals uit de GWW-sector en uit de GWW-sector en prospects als nieuwenieuwe prospects als overheden. overheden.

Publiceer een artikel of Publiceer een artikel of ’n advertorial... plaats plaats ’n advertorial... de tarieven op Bekijk Bekijk de tarieven op vakbladgeotechniek.nl vakbladgeotechniek.nl


Monitoringsfilosofie voor de Nederlandse waterkeringen Inleiding Sinds vele jaren worden de Nederlands waterkeringen gemonitord om uiteenlopende redenen. Het uiteindelijke hoofddoel betreft in alle gevallen het borgen van de waterveiligheid. Stijging van de zeespiegel, daling van het land en de toenemende economische waarde van het achterland zijn factoren die er toe bijdragen dat de waterveiligheid onder druk komt te staan. Het belang van monitoren om de waterveiligheid te borgen wordt daarmee steeds belangrijker. Daar komt bij dat de overgang van een zes-jaarlijkse naar een twaalf-jaarlijkse toetsing er toe leidt dat een aantal aspecten in het kader van de actieve zorgplicht intensiever gemonitord zal moeten worden. In dit artikel wordt een systematische opzet en uitvoering van monitoren beschreven. Waarom monitoren? Het monitoren van waterkeringen moet gebeuren op basis van specifieke vragen ten aanzien van het gedrag van de waterkering. Het monitoren om het monitoren zelf dient te worden vermeden. Doordat er verschillende ideeën zijn over wat monitoren inhoudt, zal er een definitie van monitoren gegeven worden. Wij hebben

Drs. Ing. Frans P.W. van den Berg Senior levee specialist, Deltares te Delft, unit Geo-engineering, afdeling Dike technology

gekozen voor een ruime definitie: ‘Monitoren is het geheel van tijdsafhankelijke, waar nodig herhaalde metingen aan een waterkering en de verwerking daarvan, om indien nodig tot onderbouwde wijzigingen ten aanzien van de waterkering, het beheer ervan of de monitoring zelf te kunnen besluiten.’ [van den Berg & Koelewijn, 2014]. Monitoren van waterkeringen kan op verschillende schaalniveaus, zie figuur 1. Van links naar rechts worden de volgende methoden weergegeven; onderzoek naar interne erosie, het meten van potentialen en geofysische meetmethoden vanaf de grond en vanuit de ruimte. Systematische opzet en uitvoering Op basis van literatuur en ervaring is een stappenplan ontwikkeld om tot een afgewogen monitoringssysteem voor waterkeringen te komen. Het bestaat uit de volgende negen stappen: 1. Verzamel en beoordeel informatie over de kering 2. Identificeer de uiterste grenstoestanden 3. Kies een monitoringsstrategie 4. Leg het monitoringssysteem vast

Dr. Ir. André R. Koelewijn Specialist R&D, Deltares te Delft, unit Geo-engineering, afdeling Dike technology

5. Leg de eisen aan de instrumenten vast 6. Plan hoe om te gaan met de metingen 7. Rond het ontwerp af 8. Installeer het monitoringssysteem en zorg dat het benut wordt 9. Gebruik (en herzie) het monitoringssysteem 1. Verzamel en beoordeel informatie over de kering a. Baken het project af De projectafbakening betreft zowel de ruimtelijke begrenzing als de afbakening in de tijd, het budget en de reikwijdte binnen de organisatie. Deze stap moet zorgen voor een gelijk uitgangspunt voor alle betrokkenen. b. Verzamel historische gegevens Relevante historische gegevens betreffen ontwerpdocumenten, as built-tekeningen, eerdere waarnemingen, resultaten van veld- en laboratoriumonderzoek, historisch kaartmateriaal en gegevens over bijzondere gebeurtenissen in het verleden, zoals dijkdoorbraken. Een aandachtspunt vormt de beperkte geldigheidsduur van veel gegevens. Denk hierbij aan metingen van de waterspanningen in een dijklichaam, die na een reconstructie van dat dijklichaam niet meer valide zijn of een boring in een gebied met een dik slappe-lagenpakket waar later een forse ophoging is aangebracht. 2. Identificeer de uiterste grenstoestanden De uiterste grenstoestanden bepalen welke omstandigheden de kering moet kunnen weerstaan, dit komt uiteindelijk neer op een sterkteeis. Overwogen kan worden om daarnaast rekening te houden met vervormingen en zodoende ook rekening te houden met de bruikbaarheidsgrenstoestanden.

Figuur 1 - Monitoren van waterkeringen op verschillende schaalniveaus [Mooney, 2012]

34

Geotechniek - Juli 2014

a. Bepaal maatgevende belastingen De maatgevende belastingen zijn over het algemeen vastgelegd als het Maatgevend Hoogwater (MHW) en situaties als Extreme Neerslag. Daarnaast zijn er belastingen als een verkeersbelasting, het polderpeil en belastingen die samenhangen met een bijzondere situatie ter plaatse.


Samenvatting

Sinds vele jaren worden de Nederlands waterkeringen om uiteenlopende redenen gemonitord. Het uiteindelijke hoofddoel betreft in alle gevallen het borgen van de waterveiligheid. Om het proces van monitoren waardevol te laten zijn, is een stappenplan ontwikkeld om tot een afgewogen monitoringssysteem voor waterkeringen te komen.

b. Stel de maatgevende faalmechanismen vast Een waterkering kan alleen bezwijken door een faalmechanisme: een keten van gebeurtenissen die leidt tot verlies van de waterkerende functie. Overigens kan er ook al aanzienlijke schade optreden wanneer deze keten zich niet geheel doorzet. Omwille van bijvoorbeeld de ontsluitingsfunctie worden dan ook vaak aanvullende eisen gesteld die bijvoorbeeld scheurvorming in een weg op de dijk moeten tegengaan.

Figuur 2 - Veiligheidsniveau in de loop van de tijd, met ontwerpverwachting (zwarte schuine lijn) en twee scenario’s door monitoring (groene en rode lijn)

c. Stel de maatgevende parameters vast Uit de maatgevende faalmechanismen kunnen de fysische parameters worden afgeleid die maatgevend zijn voor falen, evenals de locatie waar deze parameters het meest van belang zijn in de beginfase – waar tijdige detectie zich op moet richten om tijdig ingrijpen ook mogelijk te maken. 3. Kies een monitoringsstrategie De keuze van de monitoringstrategie is in hoge mate bepalend voor de uitwerking en hangt samen met de gehanteerde ontwerpfilosofie en de intensiteit van het onderhoud. Een veilige situatie met weinig onderhoud en weinig monitoring is doorgaans alleen te bereiken met een ontwerp dat hoge uitvoeringskosten kent. Bij het andere uiterste kan er sprake zijn van lage uitvoeringskosten, maar hoge onderhoudskosten en matig tot hoge kosten voor monitoring. Dan is de monitoring nodig om de effecten van het onderhoud te bepalen en eventueel te optimaliseren, maar ook om het veiligheidsniveau te kunnen aantonen. In figuur 2 is het veiligheidsniveau van een waterkering in de loop van de tijd schematisch weergegeven, met daarin het ontwerpniveau, het toetsingscriterium en de veiligheidsmarge die vereist is vanwege het onvermijdelijke tijdsverloop tussen afkeuren in de periodieke toetsing en een dijkversterking. De diagonale lijnen geven de degradatiesnelheid aan, d.w.z. de snelheid waarmee de veiligheid van de waterkering in de loop van de tijd afneemt, bijvoorbeeld ten gevolge van zwaardere hydraulische belastingen. In het ontwerp bestaat daarvoor een bepaalde verwachting; iedere waterkering wordt immers met een bepaalde levensduur ontworpen. Dit is aangegeven met de zwarte lijn. Door monitoring, met de bijbehorende analyse, kan het werkelijke veiligheidsniveau worden ingeschat. Hiervoor zijn in figuur 2 twee verschillende scenario’s weergegeven: het groene, gunstige scenario en het rode, ongunstige scenario. Uit de metingen aan de kering, in combinatie met de inschattingen voor het ge-

drag onder maatgevende omstandigheden, volgt telkens één veiligheidsniveau. Dit is aangegeven met een aantal dikke stippen rondom de groene en rode lijnen. Gesteld kan worden dat er in het ‘groene scenario’ sprake is van potentiële winst (Δt = €) door monitoring doordat de degradatiesnelheid lager blijkt te zijn dan voorzien en de volgende dijkversterking kan worden uitgesteld. In geval van het ‘rode scenario’ is een dijkversterking eerder nodig dan gepland, hetgeen als verlies (Δt = - €) kan worden gezien. Daar staat een veel grotere winst (€€€) ten gevolge van een vermeden potentiële dijkdoorbraak in de periode dat de kering onveilig zou zijn geweest tegenover. Een scenario als het groene wordt vaak aangegeven als ‘de winst die met monitoring bereikt kan worden’. Al zal dit scenario vanwege de conservatieve opzet van de toetsingsvoorschriften naar verwachting het vaakst optreden (‘meer kennis leidt tot scherper toetsen’), het werke-

35

Geotechniek - Juli 2014

lijke voordeel uit monitoring wordt bereikt door betere kennis omtrent het gedrag van de waterkering, waardoor de kans op onaangename verrassingen verkleind wordt. Dit voordeel wordt dus ook behaald wanneer de ontwerpverwachting uitkomt. 4. Leg het monitoringssysteem vast Vastleggen van de wijze waarop tot een monitoringssysteem is gekomen maakt het later mogelijk om bij noodzakelijke aanpassingen de juiste keuzes te maken en om te prioriteren. a. Kies de te monitoren parameters Uit de identificatie van de maatgevende parameters, inclusief de positie, volgt nog niet direct welke parameters op welke plaats het beste gemonitord kunnen worden. Dit vergt een nadere analyse en keuzes. Daarbij geldt dat het doorgaans efficiënter is om een andere parameter op een andere plaats te meten. Voor bijvoorbeeld piping (terugschrijdende erosie) geldt dat erosie aan de binnenzijde van de dijk maatgevend is. Met instrumentatie is dit beter te bepalen uit waterspanningsmetingen of glasvezel-


temperatuurmetingen in de bovenkant van de pipinggevoelige zandlaag net bovenstrooms van het uittredepunt. Wanneer er meerdere maatgevende faalmechanismen zijn, dan is het noodzakelijk na te gaan in hoeverre deze op elkaar in werken. Hierdoor kan met één instrument soms geen onderscheid gemaakt kan worden tussen het ene of het andere faalmechanisme. De keuze van de te monitoren parameters is zeer belangrijk voor de opzet van een monitoringssysteem. Wanneer bepaalde mechanismen over het hoofd worden gezien en deze later optreden is de kans groot dat deze niet worden gedetecteerd of dat de gemeten signalen onjuist worden geïnterpreteerd. Eén van de grootste risico’s bij monitoring ligt zodoende in een onjuist ontwerp van het monitoringssysteem. Als maatregel hiertegen wordt wel voorgesteld om zoveel mogelijk te monitoren en zoveel mogelijk data te verzamelen, maar een betere aanpak lijkt te vinden in een goede opzet van de monitoring en een tijdige, grondige review van het monitoringsplan. b. Bepaal de orde van grootte van veranderingen Over het algemeen zijn veranderingen van parameterwaarden bepalend voor gedragsveranderingen en is de absolute waarde van minder belang. Bovendien is er qua relevantie een grens aan de grootte van veranderingen: voorbij een zekere waarde doet de grootte van de verandering er niet meer toe, bijvoorbeeld omdat de waterkering dan al lang bezweken is. Dit kan van invloed zijn op het type meting dat gekozen wordt, of op het type instrument – met sommige meettechnieken is meting van absolute waarden (bijvoorbeeld druk) noodzakelijk, terwijl met andere technieken alleen veranderingen gemeten kunnen worden.

vengrenswaarden zijn en het is ook denkbaar dat deze voor verschillende instrumenten met elkaar samenhangen. De concrete vaststelling van waarschuwings- en alarmwaarden per instrument en per groep van instrumenten kan pas plaatsvinden wanneer de keuze daarvoor is gemaakt (zie stap 4h), maar op dit punt moet er al aandacht aan worden besteed omdat dit van invloed is op andere keuzes. d. Bepaal de mogelijkheden om in te grijpen In samenhang met de waarschuwings- en alarmwaarden moet in deze fase worden gekeken naar de interventiemogelijkheden wanneer de meetwaarden aangeven dat er mogelijk iets mis is. Bij het overschrijden van alarmwaarden moet er nog sprake zijn van enig handelingsperspectief, zoals noodmaatregelen of (selectieve) evacuatie. Dergelijke maatregelen moeten tevoren zijn voorbereid. Bij het overschrijden van waarschuwingswaarden zouden dergelijke vergaande maatregelen nog niet nodig moeten zijn, maar kan al wel een deel van de organisatie worden geactiveerd. Ook het bijplaatsen van instrumentatie, intensiveren van visuele inspecties en het repareren van defecte apparatuur kan passend zijn wanneer waarschuwingswaarden worden overschreden. Bij defecten moet worden nagegaan wat de oorzaak is. e. Registreer relevante omgevingsinvloeden Relevante omgevingsinvloeden betreffen het weer, reguliere activiteiten als maaien, maar ook vandalisme e.d. Dit soort bijzondere gebeurtenissen kan het beste per gedeelte van een waterkering worden bijgehouden in een logboek waar op kan worden teruggegrepen bij nader onderzoek van afwijkende meetwaarden of afwijkende trends.

c. Stel waarschuwings- en alarmwaarden vast Om op een zinvolle wijze de meetwaarden te kunnen beoordelen, moet het duidelijk zijn welke meetwaarden als normaal kunnen worden beschouwd, wanneer extra aandacht vereist is en wanneer alarm geslagen moet worden. In het laatste geval is het noodzakelijk dat er snel gehandeld kan worden op basis van actuele meetwaarden en niet als de calamiteit of catastrofe achter de rug is.

f. Kies de locaties van de metingen Uit de gekozen monitoringstrategie, de keuze van te monitoren parameters en de analyses die hebben geleid tot de vaststelling van waarschuwings- en alarmwaarden volgt op welke locaties het kenmerkende gedrag kan worden gemeten waarmee de diverse potentiële faalmechanismen kunnen worden gedetecteerd. Eén goedgeplaatst instrument kan overigens meer opleveren dan een reeks ondoordacht geplaatste instrumenten.

Op basis van ontwerp- en toetsingsberekeningen is het mogelijk om grenswaarden te bepalen waarbij extra waakzaamheid of actie is geboden. Dit kunnen zowel ondergrenswaarden als bo-

g. Benoem specifieke doel(en) van elk instrument “Ieder instrument dient geselecteerd en geplaatst te worden om bij te dragen aan het beantwoorden van één of meer specifieke vragen:

36

Geotechniek - Juli 2014

als er geen vraag is, dan moet er ook geen instrument zijn” [Dunnicliff, 1993]. Voor elk instrument moet worden aangegeven waarom het aangebracht moet worden. Daarbij geldt dat bij cruciale metingen redundantie zeker zinvol kan zijn. h. Stel verwachtings-, waarschuwings- en alarmwaarden vast per instrument De volgende stap betreft het concreet vaststellen van de te verwachten meetwaarden per instrument. Hiermee kunnen het benodigde meetbereik, het onderscheidend vermogen en de detectiesnelheid worden vastgesteld. Het onderscheidend vermogen en de detectiesnelheid zijn vooral van belang indien de range van verwachte meetwaarden groot is en weinig verschilt van de grenswaarden waarbij tot actie moet worden overgegaan. De snelheid waarmee veranderingen kunnen optreden tegenover de snelheid waarmee deze gedetecteerd kunnen worden kan van doorslaggevende invloed zijn bij de concrete selectie van meetmethoden en instrumenten. Verder is dit overzicht later te gebruiken om de betrouwbaarheid van de meetwaarden te bepalen. 5. Leg de eisen aan de instrumenten vast Na de concretisering van het monitoringssysteem kunnen de eisen waar de instrumenten blijvend aan moeten voldoen worden vastgelegd. Dit omvat een vijftal stappen. a. Beschrijf de functionele eisen aan te selecteren instrumenten Voor de concrete selectie van de benodigde instrumenten wordt aangeraden om functionele eisen te formuleren. Dit maakt het gemakkelijker om uiteenlopende offertes van aanbieders te vergelijken. Van de aanbieders moet worden gevraagd aan te geven in hoeverre hun product(en) zullen voldoen aan de gestelde eisen. Bewezen betrouwbaarheid van vergelijkbare systemen onder vergelijkbare omstandigheden is daarbij een belangrijk voordeel. Overigens kunnen aanbieders onderling sterk verschillen in de mate waarin de op dit punt aangeleverde informatie zèlf betrouwbaar is, het vragen om referenties bij andere opdrachtgevers wordt aanbevolen. Bij de functionele eisen is het zinvol onderscheid te maken tussen het minimaal vereiste niveau en het idealiter gewenste niveau (eventueel te formuleren als ‘functionele wensen’). Bij een afweging tussen concurrerende aanbiedingen die alle aan het minimale niveau voldoen en op wisselende onderdelen aan het gewenste niveau kan hierdoor de keuze vergemakkelijkt worden.


Interactieberekeningen Funderingselementen met het programma ‘INTER’

Voor de functionele eisen (en wensen) kan gebruik worden gemaakt van de beoordelingscriteria en –schalen die gebruikt zijn bij de All-inone sensorvalidatietest van de IJkdijk [de Vries et al., 2013ab]. Voor de instrumentatie kunnen de volgende criteria worden gebruikt: • Meetfrequentie • Nauwkeurigheid • Resolutie • Reikwijdte • Robuustheid • Aanlooptijd • Informatieverwerkingstijd • Interpreteerbaarheid Naast instrumentatie is ook een systeem nodig waarmee de metingen ontsloten kunnen worden. b. Stel procedures op om te kunnen bepalen of instrumenten goed functioneren Onderdeel van het ontwerp van een monitoringssysteem is ook het periodiek controleren van het correcte functioneren van de instrumenten. Dit bestaat uit regelmatige calibratie (stap 5b) en controle van de meetwaarden (stap 6). Naast deze meer technische en routinematige procedures is het ook zinvol om regelmatig na te gaan in hoeverre er nog voldaan wordt aan de gestelde uitgangspunten, aannamen en randvoorwaarden. Verder worden de meetfrequentie en de doorgifte-frequentie beïnvloed door de frequentie waarmee vernieuwing van de meetgegevens nodig is, ook tijdens eventuele calamiteiten: als er een plotselinge afwijking in de metingen wordt gerapporteerd, dan kan de betekenis pas worden bepaald zodra er één of meer volgende meetwaarden bekend zijn of door ter plaatse poolshoogte te nemen, er kan immers ook sprake zijn van een meetfout. De meetfrequentie en de doorgifte-frequentie zullen hierop moeten worden afgestemd en eventueel ook van afstand aanpasbaar moeten zijn. c. Plan regelmatige kalibratie en onderhoud Voor betrouwbaar en correct functioneren is regelmatige kalibratie en onderhoud vereist. De frequentie waarmee dit moet gebeuren verschilt per instrument en de omstandigheden waaronder deze worden ingezet. Soms is kalibratie niet mogelijk en zal herplaatsing of een andere meettechniek overwogen moeten worden. Bij de interpretatie van de metingen dient men er altijd op verdacht te zijn dat de kalibratiewaarden niet meer geheel juist zijn.

Figuur 3 - Handelingsschema voor beoordeling van meetwaarden in het kader van monitoring. d. Plan installeren van de instrumenten Het installeren van de instrumenten vergt enige tijd. Dit omvat de feitelijke tijd die nodig is om de instrumenten aan te brengen, maar ook het voorafgaande traject van vergunningen, toestemmingen, KLIC-melding, de planning in de tijd van het jaar (sommige activiteiten zijn een deel van het jaar maar beperkt of niet mogelijk) en de benodigde rusttijd na installatie, vooral bij plaatsing van instrumenten in het slappe-lagenpakket. e. Stel aankoopspecificaties op voor de instrumenten c.q. het monitoringssysteem Vanwege de wenselijkheid van concurrerende, vergelijkbare offertes kunnen de aankoopspecificaties het beste geformuleerd worden in functionele eisen. Een deskundige kan worden betrokken voor de formulering van deze eisen en bij de beoordeling van de aanbiedingen. 6. Plan hoe om te gaan met de metingen a. Plan de verzameling van meetgegevens De verzameling van meetgegevens vereist een zorgvuldige voorbereiding. Het gaat hierbij om het verzamelen van data van alle sensoren, het doorgeven van de data en het opslaan van de data. In figuur 3 is een schema weergegeven dat

37

Geotechniek - Juli 2014

van nut kan zijn bij de inrichting van het systeem, zowel technisch als organisatorisch. Betrouwbaarheid en tijdig handelen staan hierbij voorop. b. Plan de verwerking van meetgegevens Na de initiële controle op de overschrijding van waarschuwings- en alarmwaarden is periodiek een meer gedegen controle van de metingen vereist, voordat deze als betrouwbaar kunnen worden opgeslagen en verder worden gebruikt. Voorspellingen ten aanzien van dijksterkte kunnen worden verfijnd door het toevoegen van gedragsmonitoring, waarnemingen, anomaliedetectie en expert judgement. Afwijkend gedrag kan semi-automatisch worden opgespoord door het toepassen van wiskundige algoritmen waarbij eventueel de hele meetreeks wordt meegenomen.. In voorspellingsmodellen kan de data zijn nut bewijzen, bijvoorbeeld door de modelparameters te verbeteren met inverse analyse of door parameterfitting. c. Leg verantwoordelijkheden vast De verantwoordelijkheden voor de verschillende onderdelen kunnen het beste worden neergelegd bij de partij die op een bepaald onderdeel de meeste invloed heeft. Financiën, institutionele macht en inhoudelijke expertise spelen


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

daarbij een rol, evenals contractuele afspraken. Hierbij moet gewaakt worden voor overspannen en uiteindelijk niet-afdwingbare beloften. 7. Rond het ontwerp af a. Stel de (voorlopige) begroting op en ga desnoods één of meer stappen terug Het is verstandig om op dit punt een begroting te maken. Wanneer de begrote kosten niet overeenkomen met het beschikbare budget, dan moeten meestal enkele tot vele stappen terug worden gezet. Dit geldt zowel bij overschrijding als bij onderschrijding van het beschikbare budget: bij significante verschillen is er waarschijnlijk een mismatch tussen verwachtingen en mogelijkheden en kunnen er ook rationele gronden voor zijn om het budget voor monitoring aan te passen, bijvoorbeeld omdat daarmee de overallrisico’s worden verkleind. b. Beschrijf het systeem in een toegankelijk ontwerpverslag Op basis van de voorgaande stappen kan het ontwerp worden vastgelegd in een samenhangend verslag. Het maken van zo’n verslag alleen al kan eventuele inconsistenties aan het licht brengen. Daarnaast is het ontwerpverslag nuttig als referentiemateriaal bij de interpretatie en verwerking van metingen en voor de periodieke

herziening van het monitoringssysteem.

leiding zijn voor een herziening.

8. Installeer het monitoringssysteem en zorg dat het benut wordt De eigenlijke installatie vormt het meest zichtbare onderdeel van het monitoringssysteem. Ter verificatie van een juiste werking zal het systeem ook getest moeten worden. Daarnaast vergt de inbedding in de organisatie ook de nodige aandacht – anders is de hele opzet mogelijk zelfs zinloos – en leidt in het ideale geval tot een zekere onzichtbaarheid van het systeem doordat het is ingebed in de organisatie.

Literatuur - [van den Berg & Koelewijn, 2014] Berg, van den , F.P.W. & Koelewijn,A.R., IV keten, Veiligheid als basis, Monitoringsfilosofie en proeftuinen,1207933-000-VEB-0001-v2, Deltares, Delft, januari 2014 - [Dunnicliff, 1993]  Dunnicliff, J., Geotechnical instrumentation for monitoring field performance, Wiley, New York, 577 pp. - [Mooney, 2012] Mooney, M. Advancing earth dam and levee sustainability through monitoring science and condition assessment, Toegekend voorstel onder het PIRE-programma van het National Science Fund, Golden, Colorado, 2012. - [de Vries et al., 2013a] Vries, de, G., Brake, ter, C.K.E., Bruijn, de, H., Koelewijn, A.R., Langius, E.A.F., Zomer, W.S. (2013) Dijkmonitoring: beoordeling van meettechnieken en visualisatiesystemen. Groningen: Stichting IJkdijk. - [de Vries et al., 2013b] Vries, G. de, Koelewijn, A.R. & Bruijn, H.T.J. de, 2013. Inzicht in functionaliteit van dijkmonitoringssystemen, Land+Water 53 (11):24-25.

9. Gebruik (en herzie) het monitoringssysteem Bij het gebruik van het monitoringssysteem zal de waarde van een goede voorbereiding blijken. Indien nodig zullen de voorziene maatregelen getroffen moeten worden: gepaste reactie op overschrijding van waarschuwings- of alarmwaarden, aanpassing van de meetfrequentie, reparatie of vervanging van uitgevallen instrumenten, enzovoorts. Periodiek zal het systeem herzien moeten worden. Dit kan vooraf al worden gepland, aanvankelijk met een hogere frequentie dan later. Incidenten als uitval of overschrijding van waarschuwings- en alarmwaarden kunnen ook aan-


18e jaargang Nummer 3 Juli 2014 Onafhankelijk vakblad voor gebruikers van Geokunststoffen

Katern van Lichtgewicht ophogingen zonder taluds voor trambaan over A4

Spelen met geokunststof


Geokunst wordt mede mogelijk gemaakt door:

De collectieve leden van de NGO zijn:

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

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

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

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

Advert_Enkadrain_208x134mm_02_NL.pdf

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

1

01-10-13

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

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

09:30

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

Dra inag e ond er plei

n Sted elijk Museum

, Am sterdam

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

40

Geokunst - Juli 2014


Inhoud Beste Geokunst lezer, De creatieve sessie, die door de NGO in 2013 is georganiseerd en waarbij de deelnemers onder het mom van “spelen met gewapende grond”, zeer innovatieve manieren hebben gevonden om grond te wapenen met veelal ludieke, ter beschikking gestelde materialen was een groot succes. Omdat de vorige sessies zo geslaagd waren is in april 2014 weer een creatieve sessie gehouden. De sessie bestond uit lezingen en praktijk en stond in het teken van het gebruik van geokunststoffen wapening in wegfunderingen. De deelnemers zijn in teams ingedeeld en hebben op basis van een viertal cases, met behulp van de ter beschikking gestelde middelen een oplossing bedacht voor het optimaliseren van de draagkracht voor een wegverharding, die op een slappe bodem moest worden aangelegd en op schaal gebouwd. De constructies zijn gebouwd in houten kisten van ongeveer 50 x 50 x 30 cm. De “slappe bodem” was een zak losse EPS korrels. Daarop moest een gewapende fundering worden gebouwd, waarop een baksteen als verharding werd aangebracht. De constructie, die de minste zetting gaf ten gevolge van een standaard belasting (Jan van de Water). Ook dit jaar werden slimme innovatieve constructies bedacht en gebouwd. Piet van Duijnen, Suzanne van Eekelen, Eric Kwast, Wim Voskamp en Christ van Gurp doen verslag van een 3e geslaagde creatieve sessie: Spelen met Geokunststoffen.

de A4 tussen Delft - Schiedam. De trambaan in de bebouwde kom kruist het tracé van de A4. Milan Duškov en Johan de Jongh schrijven in hun artikel “lichtgewicht ophogingen zonder taluds voor trambaan over A4” over de relatief korte oplevertermijn en de minimalisering van overlast voor de omgeving door de gekozen oplossing. Vooral de “relatief korte oplevertermijn” is in schril contrast met de voorgeschiedenis van dit wegvak. Het 7 kilometer lange wegvak is de ontbrekende schakel op de A4 tussen Den Haag en Rotterdam. Op 26 april 2012 stond minister Schultz van Haegen (Infrastructuur en Milieu) bij het startschot van de aanleg stil bij de lange voorgeschiedenis van de weg, waarvoor het eerste plan uit 1953 dateert. ‘Dit kleine stukje weg ging kopje onder in het drijfzand van trage politieke besluitvorming, tegenstrijdige regelgeving en slepende procedures. De geschiedenis van de A4 Delft-Schiedam is een les voor ons allemaal; het voorbeeld van hoe het niet meer moet”, aldus Schultz van Haegen. Het project van het consortium A4all, beschreven door Milan en Johan is een voorbeeld van hoe het wél moet. Realisatie in een rap tempo, met minimale gevolgen voor de omgeving, binnen de strenge eisen voor de restzetting in een zeer zettinggevoelig gebied.

Bij de creatieve sessie speelden losse EPS korrels de rol van “slappe bodem”. In ons tweede artikel speelt EPS de hoofdrol, maar dan in vaste vorm. EPS blokken als zeer lichte ophoging voor het trambaanviaduct in

Shaun O’Hagan Eindredacteur GeoKunst

Ik wens u veel leesplezier met deze GeoKunst

Colofon

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

Tekstredactie Eindredactie Redactieraad Productie

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

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

www.ngo.nl

41

Geokunst - Juli 2014


Ing. Piet van Duijnen Lid NGO Commissie: Innovatie en Kennisoverdracht, Huesker Geosynthetics

Ing. Erik Kwast Lid NGO Commissie: Innovatie en Kennisoverdracht, Kwast Consult

Ir. Suzanne van Eekelen Voorzitter NGO Commissie: Innovatie en Kennisoverdracht, Deltares, TU Delft

Ir. Wim Voskamp Voskamp Business Consultancy

Spelen met geokunststof NGO-workshop 1 april 2014: geokunststoffen in de wegenbouw

“De beste uitvoering van een nieuw idee is om het op de oude manier te doen” Geokunststoffen in en onder wegen Dagelijks rijden onder andere Duitsers, Italianen, Russen, Belgen er overheen, geokunststoffen onder en in de wegen. Deze wapening draagt bij aan het berijdbaar blijven van de weg. Jaarlijks wordt er internationaal 60 tot 80 miljoen m2 aan funderingswapening bijgebouwd en 1,5 tot 2 miljoen m2 aan asfaltwapening. Toch is het toepassen van geokunststoffen als funderingswapening in Nederland een relatief onbekend fenomeen. Om aan deze Europese achterstand iets te doen, organiseerde de Nederlandse Geotextiel Organisatie op 1 april een bijeenkomst over de toepassing van geokunststoffen onder en in wegen. Vijfenveertig creatievelingen zijn onder leiding van hoogleraar wegenbouw Sandra Erkens op zoek gegaan naar bestaande en nieuwe toepassingen van geokunststoffen onder de weg. Deze creatievelingen zijn ingedeeld in 6 gemengde teams met deelnemers van de opdrachtgevers, aannemers, ingenieursbureaus en kennisinstituten. Voor 4 cases zijn bestaande en nieuwe toepassingen bedacht. De beschouwde cases zijn:

1. een nieuw aan te leggen weg, 2. een verbreding van een bestaande weg, 3. het upgraden (verbeteren) van een bestaande weg en 4. de aanleg van werkwegen en platformen. Om de creatievelingen enigszins te leiden zijn per case 3 vragen gesteld: (A) Hoe kunnen we de bestaande constructies verbeteren? (B) Welke nieuwe oplossingen met geokunststoffen zijn mogelijk? (C) Veranderen de oplossingen als je de kosten van 30 jaar onderhoud mee moet nemen? Creatief met wapening Het op papier verzinnen van een oplossing is één, de praktische toepassing is twee. Voor ieder team stond er een houten kist klaar. In de kist lag een met EPS-korrels gevulde slappe zak. Op deze slappe ondergrond moest een wegfundering worden gebouwd. Gewapend met 2 zakken zand, 2 rollen WC-papier en een stapel A3 90 grams vellen is ieder team aan de slag gegaan. De wegverharding was een enkele baksteen. Om de grote effectiviteit van de wapening

42

Geokunst - Juli 2014

Dr. Ir. Christ van Gurp KOAC-NPC

Funderingswapening: Wapening om de draagkracht van de ondergrond te vergroten waardoor er economischer een wegfundering wordt gerealiseerd.

aan te tonen, zijn de constructies na realisatie belast door evenwichtskunstenaar Jan van de Water van Dibec. Resultaat was een groot verschil in de gemeten zetting van de wegverharding tussen de verschillende teams. Dat het aan de opdrachtgeverkant ontbrak aan een goede voorbereiding van de contractuele aspecten werd snel duidelijk. Het programma van eisen (PvE) liet ruimte voor het aanbrengen van een grondverbetering. Het winnende team heeft de houten bak omgekeerd, de zitzak met slappe ondergrond er overheen gedrapeerd en de baksteen zo gemanoeuvreerd dat deze direct op de bodem van de kist rustte. U begrijp het al, bij het belasten werd nauwelijks zetting gemeten. De jury zat in een lastige situatie. Was het omkeren van de bak de uiterste vorm van creativiteit, of valt het onder de categorie ‘de boel belazeren’. Omdat deze oplossing volledig aan de vraagspecificatie voldeed, is deze groep terecht als winnaar bekroond: Gefeliciteerd! Overigens moet opgemerkt worden dat alle teams zeer creatief waren in het combineren van technische oplossingen met het creatief lezen van het Plan van Eisen (PvE). Zo legden twee teams de dicht gesealde, met zand gevulde zak


Samenvatting

In navolging van de vorige twee creatieve sessies, die in 2012 en 2013 werden gehouden, is op 1 april van dit jaar een derde sessie gehouden. De sessie bestond uit een tweetal lezingen en een creatief deel dat ingevuld werd met de deelnemers, bestaande uit vertegenwoordigers van opdrachtgevers, aannemers, ingenieursbureaus en kennisinstituten. In 6

teams zijn op basis van een viertal cases, met behulp van de ter beschikking gestelde middelen, oplossingen bedacht voor het optimaliseren van de draagkracht van een wegverharding, die op een slappe bodem moest worden aangelegd en op schaal gebouwd. Ook dit jaar zijn zeer innovatieve oplossingen door de teams bedacht.

Foto 1 - De geokunststofkampioenen 2014. Vlnr: Gijs Groen, Lars Vollmert, Hans de Wit, Eric Las, Frans de Meerleer, Jacques van den Bergh, Joris van den Berg. zonder hem open te scheuren op de slappe ondergrond. Het derde team onder de bezielende leiding van Fred Jonker (SBRCURnet) hield zich keurig aan de ongeschreven intentie van het PvE. De constructie bestaande uit met riet en hout gewapend los zand scoorde het beste op het gebied van creativiteit. Op draagkracht eindigde deze oplossing onderaan. De twee overige teams realiseerden een oplossing bestaande uit wapeningslagen (afwisselend WC papier en de A3tjes) met zand. Ook deze teams moesten het echter afleggen op het gebied van draagkracht. Opvallend aan het winnende team was de oververtegenwoordiging aan leveranciers. Wat natuurlijk de vraag doet rijzen of de leveranciers daadwerkelijk creatief zijn, dan wel of ze erg creatief een PvE kunnen lezen. Creatief met wapening Er moest meer gebeuren dan spelen met zand en wapening alleen. Gestart werd met een le-

zing van Wim Voskamp. Wim gaf een overzicht van de verschillende toepassingsmogelijkheden van geokunststoffen in en onder een weg. De tweede lezing werd verzorgd door Christ van Gurp. Christ ging in op ontwerpmethoden van funderingswapening en hoe deze tot stand is gekomen. Vervolgens is de hiervoor beschreven creatieve proef ingeleid door Piet van Duijnen. Erik Kwast sloot de ochtend af door aan de zes teams de vier cases voor te leggen. Voor en na een uitgebreide lunch zijn de zes teams intensief gaan overleggen en discussiĂŤren. Het identificeren van de problemen kreeg veel aandacht. Opvallend is dat de meeste teams oplossingen bedachten waarin bestaande en nieuwe technieken werden gemengd. Case II, de wegverbreding Voor de wegverbredingscase werd de stabiliteit verhoogd met kunststof wapening. Om ruimte te winnen werd grondwapening toegepast en om aan de zettingseis te voldoen werd licht ophoog-

43

Geokunst - Juli 2014

materiaal (BIMS) bedacht. Ook een paalmatras of een met geogrid verankerde damwand werden voorgesteld. Echt creatief was de oplossing van verankerde palen met daar tussen een verticaal geogrid. Kort gezegd een berlinerwand waarbij de planken zijn vervangen door een geogrid/geotextiel, ofwel een 2D paalmatras op z’n kant. Case III, de wegverbetering en case I, de nieuwe weg Veel van de oplossingen voor het verbeteren van de oude weg gingen richting het compleet vervangen van de bestaande weg. Gedacht werd aan het aanbrengen van 2 lagen geogrid onder de weg met de terugslagmethode. Om aan de restzettingseisen te voldoen werd het toepassen van EPS voorgesteld. Heel creatief was een oplossing van verticale wanden van EPS-korrels waarop geogrids werden gelegd. De maakbaarheid van deze constructie werd gegarandeerd door een in de groep aanwezige aannemer. Op-


Foto 2 - Proefbelastingen

Foto 3 - Rietmodel, opgesloten fundering, dennenappels-spreidingslaag vallend genoeg was deze persoon bij de voordracht niet meer aanwezig. Deze zelfde groep leende schaamteloos nog een idee van een toevallige voorbijganger: graaf een cunet, breng een dunne laag zand aan met daarop een geogrid, plaats daarop korte palen van autobanden gevuld met beton. Tenslotte volgt nog een geogrid met een granulaat laag. Ook is een oplossing uitgewerkt met 2 wanden met daarop een geogrid. Bovenop dat geogrid komt de aardebaan. Opgemerkt wordt dat deze oplossing zich al in een ver stadium van uitwerking bevindt. (Oliver Detert, Geokunst september 2012). Licht ophoogmateriaal werd veel toegepast. Het aanbrengen van EPS, bims gecombineerd met geogrids, geocells gevuld met licht ophoogmateriaal. Allemaal oplossingen die door één of beide groepen zijn bedacht en uitgewerkt.

Case IV, de werkwegen en platforms Traditioneel en bekend zijn de oplossingen van een scheidingsvlies met daarop een laag zand of menggranulaat. Zo nodig voorzien van rijplaten. Ook is een oplossing met meerdere lagen (kruiselings op elkaar gestapelde) rijplaten voorgesteld. Innovatiever zijn oplossingen van geocellen gevuld met menggranulaat of het op meerdere niveaus wapenen van een laag menggranulaat. Voor een definitievere functie van de werkweg of plateau zijn oplossingen op EPS voorgesteld. Gezien de hoge aslasten (of kraanopstelling) moet dan wel veel aandacht worden gegeven aan het voorkomen van overbelasting van het EPS, dus veel spreiding realiseren in de bovenbouw. Natuurlijk zijn ook oplossingen met geocells voorgesteld. Voor de platforms werden ook paalmatras oplossingen voorzien. Verschillende van deze oplossingen zijn op grote schaal nu in

44

Geokunst - Juli 2014

aanbouw voor een windmolenpark in de NoordOostpolder. Voor de palen onder de matras werden ook kunststof omhulde kolommen van zand of grond voorgesteld. Out of the Box was tenslotte een idee van met EPS-korrels gevulde vacuümzakken. Op het moment dat er een kraan wordt opgesteld, worden de zakken door een grote stofzuiger vacuüm getrokken en ontstaat er een ondergrond van stabiele bouwstenen. Dit in analogie met een pak koffie. Dankwoord De bestuursleden van het NGO willen Huesker Geosynthetics, Voets Gewapende Grond, Kingspan Unidek en Kwast Consult bedanken voor het ter beschikking stellen van zes houten mallen, zes slappe zakken, EPS-korrels, zand, wapening en het transport daarvan.


Voor gedegen

Mixed- In-PlaceTexionDesign handige tool voor ontwerpen Soilmix nieuwe oplossingen

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

Vooraanstaand en betrouwbaar www.bauernl.nl

met wegwijzer voor standaardbestekken duidelijke schetsen die de werking illustreren snelle selectie van eisen te stellen aan geokunststof unieke rekenmodules voor Methode Sellmeijer LatRes & MemAct Texion Geokunststoffen nv - Admiraal de Boisotstraat 13 - 2000 Antwerpen - BelgiĂŤ - Tel. + 32 (0)3 210 91 91 - Fax +32 (0)3 210 91 92 - www.texion.be


Lichtgewicht ophogingen zonder taluds voor trambaan over A4

Figuur 1 - Situatietekening van de lichtgewicht ophogingen en paalmatrassen inclusief de kunstwerken t.p.v. de ongelijkvloerse kruising met het A4-tracé Inleiding Na enkele decennia is de impasse over het ontbrekende snelweggedeelte van de A4 tussen Delft en Schiedam doorbroken. De uitvoering is door het consortium A4all (Heijmans, Boskalis en VolkerWessels) gestart. De toekomstige A4 zal in de bebouwde kom tussen Vlaardingen en Schiedam in een zogenaamde landtunnel komen te liggen voor een minimale omgevingsimpact. Ter plaatse van de ongelijkvloerse kruising van het A4 tracé en de sinds oktober 2005 liggende trambaan, is er begin december 2013 een trambaanviaduct over de landtunnel gerealiseerd. De aanleg van een landtunnel resulteerde in een relatief hoge ligging van het aangelegde trambaanviaduct ten opzichte van het maaiveld. In combinatie met grote zettinggevoeligheid van de lokale ondergrond enerzijds en de strenge zettingseisen anderzijds betekende dat een drastische beperking van de ontwerpvrijheid. Een additioneel complicerend aspect vormde de toegestane realisatieperiode van slechts twaalf

Ir. Johan de Jongh Heijmans NV

Figuur 2 - Karakteristiek dwarsprofiel van de lichtgewicht ophoging inclusief de assen van de des¬betreffende trambaan ten westen van de A4-landtunnel met schematisch aangegeven EPS-pakket

weken. De realisatieduur stond vast in verband met de zomerdienstregeling van de R.E.T. Ten slotte eiste RWS bij uitbesteding het minimaliseren van de overlast voor de omwonenden. De trambaan ligt in de directe omgeving van grote flatgebouwen. Al met al waren er genoeg ingrediënten die een vernuftige ontwerp- en realisatiebenadering vergden. Situatiebeschrijving incl. bodemopbouw Om inzicht in de bodembouw te krijgen zijn er sonderingen en boringen langs het A4-tracé en de kruisingslocatie verricht. Onder de in het verleden aangebrachte en inmiddels tot NAP-6,5 m gezakte zandlagen bevindt zich een ca. 10 meter dik samendrukbaar pakket van veen- en kleilagen met het onderliggende pleistocene zand. Gelet op een totale lengte van meer dan 350 m van de ontworpen lichtgewicht ophogingen zijn voor elk representatief beschouwd dwarsprofiel de dichtstbijzijnde sondeerresultaten voor het opstellen van het Plaxis-grondmodel gebruikt.

46

Dr. Ir. Milan Duškov InfraDelft BV

Geokunst - Juli 2014

De oorspronkelijke trambaan lag nagenoeg op het maaiveldniveau (tussen NAP-1,3 m en 1,6 m). Het viaduct van de trambaan ter plaatse van de landtunnel bereikt het niveau op NAP+5.4 m. Dat hoogteverschil moest dus met adequate ophogingen worden overbrugd zonder noemenswaardige zettingen te veroorzaken. De vastgestelde helling van de trambaan heeft aan beide kanten een hoek van 3.1% (=1:32,5). Daardoor zijn de ophogingen onder de toeritten relatief lang, ca. 175 m op het grondgebied van Schiedam en ca. 230 m van Vlaardingen. Hoe het aangepaste tracé ter plaatse van de ongelijkvloerse kruising lokaal afwijkt van de bestaande trambaanroute is te zien in Figuur 1. De desbetreffende situatietekening geeft ook het fietspad weer dat naast de trambaan komt te liggen. De consequentie van de aanleg van het parallelle fietspad is de breedteverdubbeling van de ophogingen van de toeritten en het kunstwerk.


Samenvatting

De toekomstige A4 zal in de bebouwde kom tussen Vlaardingen en Schiedam in een zogenaamde landtunnel komen te liggen voor een minimale omgevingsimpact. Het A4 tracé kruiste de liggende trambaan. De aanleg van een landtunnel resulteerde in een relatief hoge ligging van het trambaanviaduct ten opzichte van het maaiveld. De combinatie van grote zettinggevoeligheid van de lokale ondergrond enerzijds en de strenge zettingseisen anderzijds betekende een beduidend grote beperking van de ontwerpvrijheid. Een additioneel complicerend aspect vormde de

Figuur 3 - Plaxis-model van een dwarsprofiel ten westen van het A4tracé met een relatief dikke bovenbouw bovenop een 20 m breed en 4,0 m dik EPS-pakket met steile wanden aan de zijkanten

toegestane realisatieperiode van slechts twaalf weken. Ten slotte eiste de RWS bij uitbesteding het minimaliseren van de overlast voor de omwonenden; de trambaan ligt in de directe omgeving van grote flatgebouwen. Daarom is een groot gedeelte van de toeritten opgebouwd uit EPS. Wat het project bijzonder maakt zijn de steile wanden zonder taluds en een combinatie van een trambaan en een fietspad/weg, een unicum in de Nederlandse ingenieurspraktijk.

Figuur 4 - De eerst autonoom voltooide ophoginghelft met het fietspad/wegconstructie over de A4

Dwarsprofielen van lichtgewicht ophogingen Een voorbeeld van hoe het dwarsprofiel van de lichtgewicht ophoging ten westen van het A4tracé eruit ziet illustreert Figuur 4. In deze tekening is het bijbehorende EPS-pakket alleen schematisch weergegeven. Zoals in Figuur 2 getekend heeft het EPS-pakket verticale zijkanten. Tevens zijn conform de toenmalige instructies van de opdrachtgever aanleunende groene steile wanden getekend en zijn de gehanteerde bovenbelastingen aangegeven.

met interface-elementen om de wrijving tussen de EPS-blokken en –sublagen te onderzoeken en adequate toleranties te kunnen garanderen. Er zijn allerlei, soms vergaande, scenario’s uitgewerkt met betrekking tot mogelijke belastingpatronen, zettinggedrag van ondergrond en afdekkende zijconstructies. Ook detailoplossingen voor waterafvoer, kabels, mastenfundering en overgangsconstructies vereisten de nodige aandacht. De projectvergunning is pas na minutieus uitgewerkte onderbouwingen verleend.

De hoge kwaliteit van de ontwerpmethodiek wordt geïllustreerd door het feit dat relatief zware trams met bijbehorende aslasten ca. 6 m boven de grond rijden bovenop EPS-blokken met een elasticiteitsmodulus van minder dan 10 MPa. Bovendien is het ophoogmateriaal extreem lichtgewicht (98% lucht) en zijn de zijkanten praktisch verticaal. Het overtuigen van de betrokkene instanties: de R.E.T., gemeentes Schiedam en Vlaardingen en RWS vereiste omvangrijke modellering en analyses. In dat kader zijn onder andere parameteranalyses gemaakt

Voor de Plaxis-berekeningen zijn de geavanceerde Soft Soil Creep en Hardening-Soil modellen toegepast. De iteratieve werkwijze impliceerde het gebruik van stapsgewijze veranderingen in de modellen per uitgezocht scenario. Het ontwerpproces werd beïnvloed door interactie met de opdrachtgever. Pas nadat gedurende het iteratieproces op die manier een grote mate van zekerheid ontstond over de contouren van de ontwerpoplossing, zijn alle representatieve dwarsprofielen gemodelleerd. De restzettingen zijn beperkt gebleven tot 0,12 m.

47

Geokunst - Juli 2014

Uitvoering Om hinder door de werkzaamheden voor de omwonenden/omgeving zo veel mogelijk te beperken is ervoor gekozen om grotendeels de lichtgewicht ophogingen van het EPS te implementeren. De manuele stapelingwijze van EPSblokken is helemaal stil, de machinale aanvoer veroorzaakt alleen gebruikelijk verkeerslawaai. In het kader van de grondontlasting wordt de bovenste grondlaag ontgraven. Verder is er geen enkele invloed op de directe omgeving. De bovenste grondlaag is vervangen door de ophogingconstructies zonder noemenswaardige additionele belasting op de ondergrond. Zettingen in het aangrenzende gebied zijn per definitie uitgesloten. De naastliggende trambaan op het maaiveld kon dus tot het laatste moment ongehinderd in dienst blijven. Het was daardoor mogelijk om eerst de ophogingshelft met het fietspad/wegconstructie autonoom te realiseren. Bij de trambaanophogingen is strikt rekening gehouden met de buitendienstregeling van de R.E.T. De bouwtijd met het EPS is minimaal en


alleen afhankelijk van de leveringslogistiek. De bouwtijd is additioneel verkort door eerst de gehele ophoging voor het fietspad (=de calamiteitenweg) te realiseren zoals geïllustreerd in Figuur 4. Ondanks samendrukbare ondergrond sloot de gekozen ontwerpmethodiek enige impact van betekenis op de naburige objecten uit. De naastliggende trambaan kon in dienst blijven. De bouwwerkzaamheden konden zonder risico’s worden voltooid en het fietspad kon zonder problemen in gebruik worden genomen.

Figuur 5 - De in twee fasen uitgevoerde ophogingen voor zowel het fietspad/ calamiteitenweg als de trambaan over de A4

De ontwerpmethodiek was gericht op het uitsluiten van extra belasting van samendrukbare grondlagen na de realisatie van de ophoging. Door het consolidatieproces te voorkomen zijn onderhoudsmaatregelen niet nodig. Een lichtgewicht ophoging met EPS-blokken, mits adequaat ontworpen en uitgevoerd, is praktisch onderhoudsvrij. Overbelasting van het EPS in de bouwfase is een aandachtpunt waarop is geanticipeerd door implementatie van een cementgebonden laag bovenop het EPS. Er is verder geen gevaar voor ondergrondse infrastructuur, kwel of naburige objecten. Voor de tijdsplanning leverde het uiteraard een voordeel dat er binnen de beschikbare buitendienstperiode alleen nog aan het ophogingsgedeelte voor de trambaan moest worden gewerkt. De totale bouwtijd voor de gehele trambaan is tot 12 weken gereduceerd en de trams konden precies conform de planning op 2 december jl. over de (in aanbouw zijnde) A4 rijden. Besparing en extra voordelen ontwerpmethodiek Omdat de taluds van het EPS constructief gezien overbodig blijken te zijn, ontstaan de volgende extra voordelen ten opzichte van traditionele ophoogmaterialen: lagere bouwkosten (door minder EPS en minder grondonteigening), kleiner ruimtebeslag, gefaseerde bouwwijze en kortere bouwtijd, geen bovenbelasting/zetting direct langs het weglichaam en geen extra belasting op de ondergrondse infrastructuur direct langs het tracé. Wel vereist deze nieuwe ontwerpoplossing specifieke expertise.

Figuur 6 - Het EPS-pakket (afgedekt met folie) met nagenoeg verticale zijkanten (aan de Vlaardingse kant)

48

Geokunst - Juli 2014


ONderwijsspecial behorende bij: jaargang 18 Nummer 3 Juli 2014 Onafhankelijk vakblad voor het geotechnische werkveld

Geotechnici in de praktijk presenteren zich

Geo-engineering in het onderwijs

Afstudeerders

Moet de Geo-ingenieur in de toekomst ‘geschikt en bevoegd’ worden verklaard?

Katern van


www.sbr.nl www.curbouweninfra.nl

Colofon N71 Voorwerk_Opmaak 1 28-08-13 12:10 Pagina 2

Colofon

De Geotechniek Onderwijsspecial is een uitgave van Uitgeverij Educom BV Geotechniek is een uitgave van Uitgeverij Educom BV

4

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

/promotioneel beoogt en, inzicht g voor het ed te kweken.

en, dr. J.K. van deriks, R.P.H. af, ing. H.C. van de nnink, Drs. J. asnoot, ir. J.K. rgarden, mw. Ir. I. ker, ing. A. injan, Ir. A. ghorst, ing. O. thijssen, ir. F.A.J.M. inhardt, ir. G.

Bladmanager Robert P.H. Diederiks

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

Redactie Onderwijsspecial Ir. Jan van Dalen (Strukton) Ir. Jacco Haasnoot (CRUX) Ir. Guido Meinhardt (Volker InfraDesign)

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

Lezersservice Adresmutaties doorgeven via info@uitgeverijeducom.nl

Deze Onderwijsspecial werd mede mogelijk gemaakt door:

© Copyrights Uitgeverij Educom BV Oktober 2013

Sub-sponsors

Niets uit deze uitgave mag

worden gereproduceerd met

welke methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever. © ISSN 1386 - 2758

BAM Infraconsult BV

H.J. Nederhorststraat 1 gië wordt mede mogelijk gemaakt door:

2801 SC Gouda Tel. 0031 (0)182 59 05 10 ABEF vzw info@baminfraconsult.nl Belgische Vereniging www.baminfraconsult.nl Aannemers Funderingswerken Priester Cuypersstraat 3 1040 Brussel Secretariaat: erwin.dupont@telenet.be

Deltares Boussinesqweg 1 2629 HV Delft Gemeenschappenlaan 100 Tel. 0031 (0)88 335 82 73 B-1200 Brussel BGGG info@deltares.nl Tel. 0032 2 402 62 11 Belgische Groepering www.deltares.nl www.besix.be voor Grondmechanica en Geotechniek c/o BBRI, Lozenberg 7 1932 Sint-Stevens-Woluwe bggg@skynet.be

KIVI Afdeling voor Geotechniek Prinsessegracht 23 2514 AP DEN HAAG Veurse Achterweg 10 Tel. 0031 (0)70 391 99 00 2264 SG Leidschendam info@kivi.nl Tel. 0031 (0)70 - 311 13 33 www.kivi.nl www.fugro.nl

K – Oktober 2013

CRUX Engineering BV

Strukton Civiel Projecten

Mobilis BV Landdrostlaan 49 7327 GM Apeldoorn Tel. 0031 (0)55 538 22 22 info@mobilis.nl www.mobilis.nl

Pedro de Medinalaan 3-c 2 1086 XKWestkanaaldijk Amsterdam 3542 DA Utrecht Tel. 0031 (0)20 -494 3070 www.cruxbv.nl

Tel. 0031 (0)30 248 69 11 info@struktonciviel.nl www.struktonciviel.nl

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

Tel. 0031 (0)348 43 52 54 info@volkerinfradesign.nl www.volkerinfradesign.nl Dywidag Systems International

© Copyrights Uitgeverij Educom BV Juli 2014 Niets uit deze uitgave mag worden gereproduceerd met welke methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever. Industrieweg 25 – B-3190 Boortmeerbeek Tel. 0032 16 60 77 60 H.J. 1386 Nederhorststraat 1 © ISSN – 2758 2801 SC Gouda Tel. 0031 (0) 182 59 05 10 www.baminfraconsult.nl

50

Geotechniek - Juli 2014

Veilingweg 2 - NL-5301 KM Zaltbommel Tel. 0031 (0)418-57 84 03 www.dywidag-systems.com

In B T w


Voorwoord

Beste Student, Je hebt de onderwijsspecial van ‘Geotechniek’ in handen. De redactie van dit vakblad wil je in deze speciale uitgave informeren en enthousiast maken voor het geotechnische vakgebied. Jonge en ervaren ingenieurs delen hun ervaring in interviews en artikelen, schetsen een beeld van de werkzaamheden en de carrièremogelijkheden, en geven zo een mooi inkijkje in dit prachtige gevarieerde en voor de bouwsector cruciale vakgebied. Ondanks de economische crisis is er nog altijd schaarste aan geotechnisch ingenieurs. Bedrijven in deze sector doen daarom ook op jou een beroep: wil jij de toekomst van dit jonge, zich sterk ontwikkelende, vakgebied mede vormgeven? Een carrière in de geotechniek betekent werken aan grote en kleine projecten in teamverband, het vinden van creatieve oplossingen voor de natuurlijke grilligheid van de ondergrond, met state-of-the-art meet- en rekentools, in binnen- en buitenland. Nederland kent op geotechnisch gebied ondernemingen van wereldklasse. We noemen er twee: Het bedrijf FUnderingstechniek en GROndmechanica, beter bekend als Fugro, is

genoteerd aan de AEX en één van de grootste ingenieursbureaus ter wereld. Fugro gebruikt high-end technieken om wereldwijd gegevens van de ondergrond te verzamelen , on-shore en offshore, voor de energie-industrie, de bouw en infrastructuur. Een andere exponent is het Delftse bedrijf Plaxis. Plaxis brengt wereldwijd toonaangevende software uit, waarmee het gedrag van de grond kan worden gemodelleerd en die onmisbaar is gebleken om complexe bouwconstructies economisch te kunnen realiseren. Een geotechnisch ingenieur moet de ondergrond in beeld brengen, hiervan een technische interpretatie maken en veilige oplossingen geven voor de constructies die op of onder de grond worden gemaakt. Het beschermen van deltagebieden door dijken te bouwen is een goed voorbeeld van projecten waar geotechnici een belangrijke schakel vormen. Dit doen we al eeuwen voor dijken in Nederland, maar ook steeds vaker in het buitenland. Nederlandse baggeraars, aannemers en ingenieursbureaus halen een steeds groter deel van hun omzet uit buitenlandse projecten en dit zal in de toekomst alleen maar toenemen. De buitenlandse inzet beperkt zich niet tot dijken, maar richt zich ook op bruggen, afgezonken tunnels en ondergrondse infrastructuur.

51

Geotechniek - Juli 2014

Een grote opgave, ook voor geotechnisch ingenieurs, ligt in de energiesector. Hoe we in Nederland om moeten gaan met de aardbevingen door de gaswinning is nog onontgonnen terrein: hoe maken we funderingen, gebouwen en dijken veilig tegen aardbevingen? In het oplossen van dat vraagstuk spelen geotechnici een zeer belangrijke rol. Richting 2020 zal er een verandering plaatsvinden van fossiele brandstoffen naar hernieuwbare bronnen. Deze energietransitie zal in het komende decennium ondernemerschap en creativiteit van de geotechnisch ingenieurs vragen. Het terugdringen van de kosten van offshore windmolenparken vraagt om innovatieve oplossingen. De ondergrond zal ook een rol spelen in het besparen en opslaan van energie, maar die moet nog wel veilig gebouwd en gebruikt kunnen worden! Kortom, in het vakgebied geotechniek staat veel te gebeuren. Aan jou de keuze: doe je mee? Wij wensen je veel leesplezier en uiteraard heel veel succes in je verdere carrière. Namens de redactieraad Jan van Dalen Jacco Haasnoot Guido Meinhardt


& &

Wout Broere TU-Delft

Geo-engineering in het onderwijs De auteurs vormen gezamenlijk de Geoimpuls werkgroep Onderwijs. Ze zijn werkzaam binnen het vakgebied ‘Geo-engineering’ en vervullen een rol binnen daaraan gerelateerd onderwijs.

G

eotechnisch falen en Geo-impuls “Omhooggekropen asfalt in de Vlaketunnel, een lekkende tramtunnel in Den Haag, verzakkende huizen aan de Vijzelgracht: zomaar een paar voorbeelden van geotechnisch falen. De gevolgen zijn vaak groot. Niet alleen voor het project zelf, maar ook voor het vertrouwen in de bouwsector. Daarom zijn verschillende partijen in de grond-, weg- en waterbouw in 2009 gestart met het programma Geo-Impuls. Het doel: 50% minder geotechnisch falen in 2015.

Ernst Rob Hogeschool van Arnhem en Nijmegen Joost van der Schrier Royal HaskoningDHV

ken en controleren van diepwanden. Maar ook is er bijvoorbeeld een mindmap die zich richt op de invloed van communicatie vanuit een project met bewoners in de omgeving. Het blijkt namelijk dat als je vanaf het begin open en eerlijk communiceert, dat de reacties veel milder zijn als er toch iets blijkt mis te gaan in het project. Een belangrijk resultaat van Geo-Impuls is een ontwikkelde werkwijze om binnen het vakgebied geotechniek expliciet risico-gestuurd te werk te gaan.

Werkgroep Onderwijs Eén van de Geo-impuls werkgroepen richt zich op onderwijs en heeft tot doel te bewerkstelligen dat het Geo-Impuls gedachtengoed een plaats krijgt binnen het onderwijsveld en actief zorg te dragen voor het beschikbaar komen van Geo-Impuls lesmateriaal. Daarbij is de gedachte tevens dat het leren expliciet maken van Geotechnische risico’s in elke uitvoeringsfase van een project (volgens de Geo-RM methode, zie ook [2]) een belangrijke aan te leren vaardigheid voor toekomstige Geotechnici is.

Een uitgebreid overzicht van alle Geo-impuls projecten en producten is te vinden op www.geoimpuls.org.

Om het doel te bereiken is begonnen met te kijken welke kennis en welke vaardigheden er op dit moment door middel van onderwijs aan de mensen werkend binnen geo-engineering

Het doel van Geo-Impuls is behoorlijk ambitieus. Geotechnisch falen is namelijk niet zomaar op te lossen, omdat er niet één duidelijke oorzaak is: Er zal op verschillende fronten gestreden moeten worden, willen we de 50% reductie bereiken. Er zijn daarom meer dan tien werkgroepen gestart, verdeeld over de thema’s Mens en omgeving, Contracten en Techniek. Op deze manier werken we aan alle aspecten van een bouwproject die van invloed kunnen zijn op geotechnisch falen. En als we al deze aspecten iets verbeteren, is de reductie van 50% binnen handbereik”. Aldus een inleidend citaat van de website van Geo-impuls, dat onderstreept dat veel faalkosten in de infrastructuur ‘grond-gerelateerd’ zijn. De verschillende werkgroepen binnen Geoimpuls ontwikkelen producten, zoals kennis en tools om de ambitieuze doelstelling te halen. Deze producten zijn zeer divers. Zo zijn er publicaties uitgebracht waarin is vastgelegd hoe je komt tot de opzet van een risico gestuurd grondonderzoek, of over het proces van het ma-

Jan van Dalen Strukton

Figuur 1

52

Geotechniek - Juli 2014


worden meegegeven. Dit onderwijs-aanbod zal daarna worden vergeleken met de opleidingsvraag, beschouwd vanuit de afnemers van de diverse opleidingsprogramma’s (rekening houdende met de intenties van het geoimpulsprogramma). Met Geo-engineering worden onderdelen uit de lesprogramma’s bedoeld, die bijdragen aan de vakkennis op de gebieden Geotechniek, Funderingstechniek en Ondergronds Bouwen. Allereerst is uitgezocht binnen welke HBO en Universitaire opleidingen in Nederland aandacht wordt besteed aan Geo-engineering. Hetzelfde is gedaan voor een tweetal belangrijke postHBO en post-academische opleidingen. Daarna is per opleiding en cursus nagegaan waaruit het curriculum bestaat. De onderdelen uit het curriculum zijn zo goed mogelijk op basis van informatie van de betreffende instituten gerubriceerd en kwantitatief beoordeeld in de vorm van studiebelastingsuren. Hiertoe is gebruik gemaakt van studiegidsen en informatie op de websites van elke opleiding uit de periode 2011 tot 2013. Op basis hiervan is een totaaloverzicht opgesteld van de omvang van het aandeel Geoengineering in elke opleiding en de aantallen studenten die deze jaarlijks met succes afronden.

Conclusies inventarisatie huidige situatie Uit de uitgevoerde analyses, zie [1], kan worden geconcludeerd dat aandacht voor Geo engineering in Nederland, naast enige aandacht voor Funderingstechniek bij de opleidingen Bouwkunde, vrijwel uitsluitend het domein is van de opleidingen Civiele techniek (HBO en TU’s) en Aardwetenschappen (TU Delft).

engineering. Dit zijn enerzijds Reed Bussiness met de CGF -1 en -2 cursussen en daarnaast de Delftse stichting PAO en de Deltares Academy met diverse specifieke inhoudelijke cursussen. Deze organisaties hebben in 2013 in gezamenlijk circa 350 inschrijvers gehad, die gemiddeld zo’n 3 EC aan bijscholing ontvingen op het vakgebied.

Vanuit Nederlandse onderwijsinstellingen komen jaarlijks in totaal circa 720 afgestudeerde Ingenieurs Civiele Techniek en Aardwetenschappen op de arbeidsmarkt beschikbaar, waarvan iets minder dan de helft een mastersopleiding heeft. Driekwart van deze ingenieurs heeft tussen de 3 en 10 EC (studiepunten) aan Geo engineering in de opleiding meegekregen, hetgeen overeenkomt met 84 tot 280 uur totale tijdsbesteding door de student. Slechts 2,5% van de afgestudeerden (18) heeft meer dan 20 EC (560 uur) besteed aan Geo engineering. Studenten aan de TU-Delft die afstuderen in Geo engineering (gemiddeld 12 per jaar in de beschouwde periode) hebben in de meeste gevallen aanzienlijk meer, namelijk tot 90 EC (circa 2500 uur) aan dit vakgebied besteed.

Harde Techniek of andere vaardigheden? Binnen de werkgroep bestaat het beeld dat er in de afgelopen decennia, zeker binnen lesprogramma’s van de HBO opleidingen Civiele Techniek, een verschuiving heeft plaatsgevonden van “harde techniek” naar vaardigheden zoals samenwerken en communiceren.

In Nederland zijn 3 opleidingsinstituten leidend op het gebied van nascholing binnen de Geo

Feit is dat er een fors verschil blijkt te zijn in de hoeveelheid genoten lesuren Geo-engineering, tussen de grote groep HBO studenten en de kleine groep TU-studenten die in dit vakgebied zijn afgestudeerd. Een belangrijke vraag is in welke mate het beheersen van techniek bijdraagt of zelfs noodzakelijk is om succesvol te kunnen zijn in het vakgebied Geo-engineering. Is het nodig om hier bijvoorbeeld binnen het HBO steviger op in te zetten de komende jaren, of moeten we het tijdens de studie toch vooral zoeken in het verbeteren van vaardigheden zoals het leren expliciet maken van Geotechnische risico’s volgens de eerder genoemde Geo-RM methode en welke kennis is daar dan voor nodig ? Om deze vraag te kunnen beantwoorden zal de komende maanden het bedrijfsleven worden geconsulteerd door middel van schriftelijke enquêtes en brainstormsessies. Vervolgens zal in overleg met de aanbieders van opleidingen worden gezocht naar mogelijkheden om het Nederlandse onderwijs een optimale bijdrage te laten leveren in het streven naar afname van de risico’s op geotechnisch falen.

Literatuur 1. “Aandacht voor Geo-engineering in het onderwijs, Stand van zaken 2013” Onderzoeksrapportage Geo-impuls werkgroep 12, 24 februari 2014 2. Van Staveren, M.Th. en Litjens, P. P.T. (2012). GeoRM: Risicogestuurd werken als eindresultaat van Geo-Impuls. Geotechniek, jaargang 16, juli 2012. Figuur 2

53

Geotechniek - Juli 2014


Rien Polak Werkzaam bij: Volker Infra Design Afgestudeerd aan: Hogenschool Rotterdam

Piepschuim als trillingsdemper

Af sT

Start afstudeeronderzoek Mijn ervaring in de geotechniek is begonnen bij het Ingenieursbureau van Gemeente Rotterdam (IGR), waar ik ten tijde van mijn afstudeeronderzoek werkzaam was binnen het team geotechniek. Hier hield ik me samen met collega`s o.a. bezig met trillingsmetingen tijdens bouwwerkzaamheden. Regelmatig moet dan op de werkzaamheden worden ingegrepen of moeten deze zelfs worden stilgelegd, omdat grenswaarden volgens de normen worden overschreden. Dit leidt tot vertraging van de werkzaamheden en daarmee hogere kosten. Zeker als ook de uitvoeringswijze moet worden gewijzigd.

Als eerste onderwerp is uitgegaan van verdichting van een zandpakket met een trilplaat. Hierbij is een voorstel is gedaan om huizen te beschermen tegen de trillingen. Mijn afstudeeronderzoek is onderdeel geworden van het onderzoek naar een effectieve maatregel is en verder ook hoe breed zo`n maatregel toepasbaar is.

ud

In 2010 is binnen het IGR een brainstormsessie opgezet om na te denken hoe we beter kunnen omgaan met dit onderwerp. Uit deze sessie ontstond het idee om misschien eens andersom te denken. Normaal wordt altijd gedacht vanuit de veroorzaker van de trillingen, bijvoorbeeld veroorzaakt door zwaar verkeer of heiwerkzaamheden, maar misschien kan er ook vanuit de ontvanger worden gedacht.

Achtergrond onderzoek Bij de start van mijn afstudeeronderzoek ben ik op zoek gegaan naar eerder onderzoek. Een onderwerp waar ik al snel op uitkwam zijn aardbevingen. Eén van de interessantste onderzoeken op dit gebied is uitgevoerd door medewerkers van het GeoEngineering Centre van het Royal Military College of Canada (GEC). Dat onderzoek richtte zich op de vraag of EPS (Expanded PolyStyreen, oftewel piepschuim) kan worden toegepast als buffer rond de fundering van huizen.

ee

opgesteld om de resultaten van de proeven te kunnen koppelen aan meetresultaten van een daadwerkelijke aardbeving. Uit het numerieke model kwam naar voren dat een dempingspercentage van 55% theoretisch haalbaar is. De theorie Om de werking van het dempend materiaal goed te kunnen begrijpen en goed toe te kunnen passen, heb ik terug moeten grijpen naar ouderwetse natuurkunde. (Bouw)trillingen zijn en gedragen zich als golven. Op het moment dat een (trillings)golf een oppervlak raakt, oftewel zich probeert voort te bewegen van de ene stof naar de volgende, zal de golf worden beïnvloed. Een deel van de golf zal worden doorgegeven en een deel zal worden gereflecteerd.

rd

Door het toepassen van een laag EPS tegen de fundering bleek tijdens proeven van het GEC een demping realiseerbaar van circa 33%. In navolging van deze proeven is een numeriek model

Door gebruik te maken van dit fenomeen kan, afhankelijk van de gewenste situatie, zoveel mogelijk van de golf worden geabsorbeerd of gereflecteerd. Een goed voorbeeld van praktisch gebruik van deze kennis is het “onzichtbaar”

er

Aanbrengen EPS: Theorie (links) en praktijk (rechts)

s

54

Geotechniek - Juli 2014


Opstelling kleine proef

Af sT

Meetopstelling pilotproject

ud

maken van vliegtuigen voor radar. In dat geval wordt een zo groot mogelijk deel van de golfenergie geabsorbeerd. Om schade door trillingen te voorkomen wil je juist het tegenovergestelde bereiken. Op basis van dit principe is door mij een theoretisch model opgesteld om te berekenen hoe de intensiteit van trillingen verminderd kan worden. Het doel van het afstudeeronderzoek was om dit theoretisch model te verifiëren door het doen van proeven.

De praktijk Parallel lopend aan elkaar zijn er twee praktijkproeven uitgevoerd. Ten eerste is op kleine schaal een aantal proeven uitgevoerd waarbij verschillende materialen zijn getest. Zo is er getest met EPS, steenwol en zelfs staalplaten. Door zelf de proeven uit te voeren kreeg ik een goed gevoel bij wat er nu gebeurde en vooral welke materialen goed dempen, maar ook met welke materialen goed te werken is.

ject komt EPS toch als een van de best dempende materialen naar voren. Er is een demping van circa 50 – 70% te realiseren. Naast de dempende werking heeft het materiaal ook een grote praktische toepasbaarheid. Het lichte gewicht maakt het makkelijk verwerkbaar. Het lichte gewicht heeft echter één nadeel. Door het lage gewicht kunnen de platen opdrijven in het grondwater.

ee

Conclusie van het afstudeeronderzoek Op basis van de modelproeven en het pilotpro-

Waarschijnlijk zijn er ook betere materialen beschikbaar dan EPS, welke goed dempend werken en ook goed verwerkbaar zijn. Hierbij kan bijvoorbeeld aan bepaalde polymeren worden

Overzicht Pilotproject

55

Geotechniek - Juli 2014

Vervolgonderzoek Ook al werk ik niet meer bij het IGR, ik ben nog steeds zijdelings betrokken bij de verdere ontwikkeling van de trillingsdempende maatregelen. Sinds het afronden van mijn afstudeeronderzoek zijn er diverse nieuwe proefprojecten binnen de gemeente Rotterdam geweest, welke veelbelovende resultaten laten zien en welke uitnodigen tot verder onderzoek.

rd

Uiteindelijk bleek het theoretisch model dat ik had opgesteld te beperkt te zijn. Om een goede prognose te maken van de werking van dempende materialen zal een beter model moeten worden opgesteld wat demping beter omschrijft. Op deze manier kan vooraf aan de hand van het model worden bepaald of het toepassen van dempende materialen interessant is.

Naast de kleinschalige proeven heb ik ook het geluk gehad dat ik samen met collega`s een pilotproject kon opzetten in het kader van werkzaamheden in Rotterdam. De belangrijkste oorzaak van de trillingen tijdens de werkzaamheden was het slopen (met een grote pneumatische hamer) van de betonnen fundering van een trambaan. Omdat EPS het makkelijkst leverbaar was, is gekozen om de funderingsbalk van enkele woningen hiermee te bekleden. Dit is gedaan door een sleuf te graven en daar een EPS plaat in aan te brengen. Vervolgens hebben we hier uitgebreide metingen kunnen doen.

gedacht. Het is zeker waardevol om hier nog verder onderzoek naar te doen.

Tot slot Voor mij draaide het in mijn afstudeeronderzoek om datgene wat ik interessant vind in de geotechniek: Ook al heb je een adviserende rol, je zit heel dicht op de uitvoering en je bent vooral op een praktische manier bezig met je werk. Van achter je computer op kantoor sta je zo met de ‘poten’ in de bagger!

er

s


Jos van der Burg Journalist

Werken bij BAM Infraconsult

Pendelen tussen de Maasvlakte 2, Nieuw Hoog Catherijne en Australië

G

ijs Peeters en Anastasia Karamperidou studeerden beiden af aan de Technische Universiteit Delft met een master in geotechniek en werken nu bij BAM. Een gesprek over studeren, werken en ambities. Nee, je hoeft als kind niet op het strand zandkastelen te bouwen om later geotechniek te willen studeren, zegt Gijs Peeters op het hoofdkantoor van BAM Infraconsult in Gouda. Hij voegt er lachend aan toe dat hij dat als kind wel gedaan heeft. De in Griekenland geboren en getogen Anastasia Karamperidou bouwde als kind nooit zandkastelen, maar wel bruggen van lego. Dat kinderen met zand of lego spelen – welke kinderen doen dat niet? – voorspelt uiteraard geen toekomst in de geotechniek. Er is meer voor nodig. Een absolute voorwaarde is interesse in natuur- en wiskunde, zegt Karamperidou. “Vooral natuurkunde is belangrijk. Als je niet van dat vak houdt, moet je geen geotechniek gaan studeren.” Als je er wel van houdt, staat je een fascinerende studie en boeiend werk te wachten, zegt Peeters. Het klinkt als een promopraatje, maar hij meent het. Hij legt uit waarom hij dit vindt. “Van beton en staal weten we alles. Die

materialen zijn al zo lang geanalyseerd. Het klinkt oneerbiedig, maar daarmee werken is eigenlijk minder onzeker. Het mooie van geotechniek is de onzekerheid, omdat het gedrag van grond nooit helemaal voorspelbaar is. Daarin zit de uitdaging.” Karamperidou is het met hem eens. “Grond gedraagt zich niet naar de regels die wij verzinnen. Daarom zit in projecten altijd een zeker risico. Je ontwerpt een fundering, terwijl je niet precies weet wat je tegen komt in de grond.” Daarbij komt ook nog eens dat geotechnische projecten vaak volop in de publieke belangstelling staan, zodat zaken die misgaan breed worden uitgemeten. Karamperidou noemt als voorbeeld de Amsterdamse Noord-Zuid lijn, maar kan ‘talloze projecten’ noemen. Geotechniek is dus geen vak voor mensen die voor absolute zekerheid gaan. Maar juist omdat nog lang niet alles bekend is over het gedrag van grond, heeft het vak geotechniek een mooie toekomst, meent Karamperidou. “Er komt nog veel research aan, want het vak is volop in ontwikkeling. Zo heeft structural engineering zich sterk ontwikkeld de laatste jaren. In de komende jaren verwacht ik sterke verbeteringen van geotechnische ontwerpmethodes.”

Anastasia Karamperidou in Australië

56

Geotechniek - Juli 2014

These Peeters en Karamperidou werken beiden bij BAM Infraconsult. De weg ernaar begon voor Peeters aan de Hogeschool Amsterdam, waar hij bouwkunde studeerde. Na zijn examen wilde hij niet meteen de praktijk in. “Ik was gemotiveerd, wilde meer leren en ben Civiele Techniek gaan studeren aan de TU Delft.” Na zijn bachelor richtte hij zich in zijn master op een geotechnisch onderwerp. Voor zijn these deed hij onderzoek in het laboratorium van de Dienst Gemeentewerken in Rotterdam. “Er is daar veel kennis en kunde, zodat ik het probleem tot de bodem kon uitzoeken. Vanuit Delft was er supervisie van de afstudeercommissie, die in de gaten hield of ik goed bezig was.” Het leidde tot de these “Application of stress path method to a lateral earth pressure problem”, waarin Peeters het verschil liet zien tussen aanvullen aan de achterzijde of ontgraven aan de voorzijde bij de realisatie van een grondkering. Peeters: “Aan de hand van spanningspaden uit eindige elementen berekeningen zijn spanningspadproeven uitgevoerd in een triaxiaalcel om het grondgedrag en de parameters te verifiëren. Dit toonde aan dat er een verschil is tussen beide bouwmethoden.” Sprookje Het klinkt als een sprookje, maar het is de waarheid: na zijn afstuderen in 2010 kon Peeters aan de slag bij maar liefst vijf bedrijven. “Ik had de mogelijkheden voor het uitkiezen en koos voor BAM.” Opmerkelijk, die keuzemogelijkheden, omdat de financiële crisis toen al in alle hevigheid woedde. Het illustreert de grote vraag naar geotechnici, zegt Karamperidou. “In Nederland zijn de meeste civiele ingenieurs waterbouwers en constructeurs. Er is een tekort aan geotechnische ingenieurs. Iedereen die zich hierin specialiseert, vindt gemakkelijk een baan.” Zelf is ze ook een bewijs daarvan. De appel viel bij haar niet ver van de boom, omdat haar ouders beiden ingenieur zijn. Nadat ze haar bachelor en master of science civil engineering in Griekenland had gehaald, kwam ze in 2006 naar de TU Delft voor verdere studie. Ze specialiseerde


Gijs Peeters op de bouwplaats van Nieuw Hoog Catharijne zich in constructief en geotechnisch ontwerp van havenconstructies, met name van kades en steigers. Twee jaar later behaalde ze haar tweede master of science civil engineering. In haar these (“Parametric analysis of quay walls with a relieving platform by means of elastic supported beam and finite element method”) beschreef ze de ontwerpaspecten van diepe kademuren. Positief verschil Net als Peeters deed Karamperidou aan het einde van haar studie praktijkervaring op bij de Dienst Gemeentewerken in Rotterdam. “Ik ben er tien maanden geweest en werkte er aan mijn these. Het was leerzaam, want ik zag al die grote Rotterdamse projecten.” Na haar afstuderen kon ze meteen aan de slag bij BAM, waarbij het werk goed aansloot bij haar studie. “Mijn master ging over het soort constructies, die we hier ontwerpen en bouwen. Natuurlijk had ik nog niet de ervaring van een ontwerper, maar door mijn theoretische en praktische achtergrond kon ik de discussies hier goed volgen” Karamperidou is opgetogen over de samenwerking in Nederland tussen universiteit en bedrijfsleven. “In Delft hadden we workshops waar bedrijven op zoek naar medewerkers zich aan studenten presenteerden. Dat kennen we niet in Griekenland. Daar kom je na je afstuderen pas voor het eerst in aanraking met de arbeidsmarkt. Je moet er echt in je eentje op zoek naar een baan. Dat je in Nederland al tijdens je studie met de mogelijkheden op de arbeidsmarkt te maken krijgt, is erg goed. Een groot positief verschil met Griekenland.” Er is haar nog iets opgevallen. “Ieder land heeft zijn geotechnische specialiteit, die afhangt van de specifieke omstandigheden in een land. Nederland richt zich op hydraulic engineering en het aardbevingsgevoelige Griekenland vooral op seismic engineering.”

Unieke kans Karamperidou werkt zes jaar en Peeters drie jaar bij BAM. Beiden hebben het er uitstekend naar hun zin. Karamperidou werkt vanaf het begin bij BAM Infraconsult B.V., Peeters is daar eigenlijk net begonnen na, als een soort uitwisseling, drie jaar gewerkt te hebben bij BAM Speciale Technieken. Daaronder valt onder meer het heibedrijf. Peeters: “Dat maakt palen en past funderingstechnieken toe die BAM Infraconsult bedenkt en berekent. Ik kreeg de mogelijkheid om er een jaar te werken, maar het werden er drie. Die unieke kans greep ik graag aan.” Peeters was onder meer betrokken bij de aanleg van Maasvlakte 2. “We hebben er speciale heiinstallaties voor moeten bouwen, omdat er palen van zestig meter de grond in moesten.” Karamperidou: “Bij Maasvlakte 2 was ik betrokken bij het ontwerp van de kademuurconstructies, en heb ik die MV palen gedimensioneerd. Gijs zat meer op de uitvoeringsaspecten en was dus meer op de site aanwezig. Een groter project dan Maasvlakte 2 kun je niet krijgen. “De grootste containerschepen van de wereld moeten er kunnen aanleggen. Alles is opgeschaald voor dit project.” Na Maasvlakte 2 reisde Karamperidou naar Australië. “Ik ben net terug. BAM legt er een kilometerslange steiger aan, waaraan gastankers moeten aanmeren. Ik ben er nog mee bezig.” Peeters werkt nu aan de vernieuwing van het winkelcentrum Nieuw Hoog Catherijne in Utrecht. Ook dat werk spreekt qua schaalgrootte tot de verbeelding, omdat in de grond een parkeergarage van vijf verdiepingen wordt gebouwd. Peeters: “Voor die parkeergarage moeten we zeventien meter de grond in. Om droog te kunnen werken, maken we gebruik van de

57

Geotechniek - Juli 2014

aanwezige kleilaag op 55 meter diepte. Cementbentonietwanden zorgen voor de waterafdichting, waarbij op de helft aangebrachte damwanden voor stijfheid zorgen. Met een collega heb ik de berekeningen van de grondkeringen en een 3d som van de fundering gemaakt. Het ontwerp is bijna klaar.” Zekere arbeidsplekken We hadden het al begrepen uit hun enthousiaste verhalen: Karamperidou en Peeters hebben het uitstekend naar hun zin bij BAM. Karamperidou: “Het werk is uitdagend en je hebt veel mogelijkheden. Je kunt je op de BAM Business School in iets anders bekwamen, zodat je een andere richting op kunt. Natuurlijk kun je geen coastal engineer worden als je dat al niet bent, maar je kunt wel managementvaardigheden opdoen, zodat je een andere kant op kunt. Ook kun je rouleren tussen de afdelingen. Ik zit nu drie jaar bij BAM Infraconsult op de geotechnische afdeling, maar ervoor bij structural engineering. Omdat ik de geotechnische kant op wilde, ben ik veranderd van afdeling. Ik ben zeer tevreden en blijf doen wat ik doe. Dat betekent voor mij uitdagingen aangaan en groeien.” Ook Peeters is een tevreden mens. “Door uitwisseling van mensen zijn de lijntjes kort bij BAM, zodat je makkelijk een netwerk opbouwt. Als ik naar het buitenland kan voor het bedrijf ga ik er zeker voor, maar het is geen doel op zich. Ik hoef niet per se, want ik kan hier nog veel praktijkervaring opdoen.” Karamperidou heeft op de valreep een advies voor studenten, die binnenkort op de arbeidsmarkt komen. “Grote bedrijven als BAM zijn de meest zekere arbeidsplekken in deze financiële crisistijd.”

Het werk is uitdagend en je hebt veel mogelijkheden.


Gegolfd stalen duikers in model

Af sT

Waarom gegolfd stalen duikers nou spannender zijn dan bijv. betonnen duikers? Het antwoord is te vinden in de samenwerking tussen de constructies en het grondpakket eromheen. Gegolfd stalen duikers hebben, in tegenstelling tot betonnen duikers, de omringende grond absoluut nodig voor de sterkte en stijfheid.

besloten om ook tijdens het afstuderen onze krachten te bundelen. Al snel bleek dat de werkgever van Janko, provincie Zuid-Holland (PZH), een interessant vraagstuk had. PZH heeft namelijk een aantal gegolfd stalen duikers van enkele tientallen jaren oud in beheer en wilde graag bepalen hoelang deze duikers nog mee gaan. Echter heeft PZH geen ontwerpgegevens van deze duikers en men zag in dat een berekening met wat aannames ook niet zo simpel was. Wat is bijv. de krachtswerking in het relatief dunne staal (1,25 mm < t < 7 mm) en het grondpakket eromheen? Wat zijn de bezwijkmechanismen en hoe treden deze op? Wanneer moeten gegolfd stalen duikers volgens de Wet worden afgekeurd en zijn dit type duikers überhaupt bouwwerken volgens het Bouwbesluit of niet?

ud

Inleiding Jean-Paul Middel (1987) en Janko Vink (1981) hebben in deeltijd de studie Civiele Techniek aan de Hogeschool Rotterdam gevolgd en zijn beide in 2013 afgestuurd met het project “Gegolfd stalen duikers in model”. Een afstudeerproject gericht op de constructieve betrouwbaarheid en (rest)levensduur van gegolfd stalen duikers. Jean-Paul en Janko nemen je mee en geven een inkijk in hun afstudeerproject over gegolfd stalen duikers.

Gezien de studie in de avonduren werd gevolgd en wij beide al werkzaam waren in de sector Civiele Techniek, lag het voor de hand bij één van de werkgevers af te gaan studeren. Tijdens de studie bleken wij al een ijzersterk team en

Ee

Jean-Paul Middel Werkzaam bij: ARCADIS Nederland B.V. Afgestudeerd aan: Hogeschool Rotterdam Janko Vink Werkzaam bij: Provincie Zuid-Holland Afgestudeerd aan: Hogeschool Rotterdam het geven van bedrijfsgevoelige informatie aan één van hun opdrachtgevers (PZH). Een goede samenwerking tussen PZH, BCT en ons als afstudeerders zou voor BCT alleen mogelijk zijn als zij zelf ook een belang hebben bij het verkrijgen van meer kennis over gegolfd stalen duikers. Het bleek dat BCT, met oog op bestaande gegolfd stalen duikers, inderdaad behoefte had aan meer kennis van de onlangs gewijzigde weten regelgeving m.b.t. bestaande constructies. Er was dus een belang voor BCT om mee te werken aan dit afstudeerproject en een samenwerkingsverband tussen PZH, BCT en ons was een feit. Een complexe samenwerking weliswaar, wat gedurende het afstudeerproject ook regelmatig zichtbaar werd. Aanpak Hoe wij dit hebben aangepakt? Vooral luisteren naar de opdrachtgevers en de vraag achter de vraag achterhalen. Klinkt misschien cliché, maar het is essentieel om te begrijpen wat de opdrachtgevers bezighoudt. PZH wilde de constructies beter begrijpen, om er zo uitspraken over te kunnen doen. BCT begrijpt dit type con-

rd

Een logische stap zou zijn om de producent en leverancier van gegolfd stalen duikers te benaderen voor meer informatie. Het enige bedrijf in Nederland dat gegolfd stalen duikers produceert en levert, is Bergschenhoek Civiele Techniek B.V. (BCT). Gezien het monopolie van BCT is de vraag waarom BCT zou meewerken aan

er

s

Gegolfd stalen veetunnel

58

Geotechniek - Juli 2014


Gegolfd stalen duiker Blauwestad Groningen

Af sT

Gegolfd stalen duiker Nieuwegein

ud

structies als de beste en was juist meer geïnteresseerd in de wet- en regelgeving. Op een slimme manier in beide behoeftes voorzien en dit binnen het afstudeerproject vormen tot één geheel was onze strategie.

De grootste uitdaging Dan toch iets dieper ingaan op de inhoud. Waar zat nou de grootste uitdaging, behalve het proces met twee opdrachtgevers en hun verschillende belangen? De grootste uitdaging was vooral het in twijfel durven trekken van de berekeningsmethode voor gegolfd stalen duikers, gevolgd door een nauwkeurige verificatie. Je zou het maar doen, een bewezen berekeningsmethode van enkele tientallen jaren oud betwijfelen. Maar

juist om het feit dat de methode al zo oud was en er binnen de wet- en regelgeving zeer recent ontwikkelingen zijn geweest, was het toch niet zo’n gek idee.

ee

Conclusies Voor bruggen zijn regels vastgelegd in normen (de Eurocodes), maar deze onderscheiden geen duikers. Moet een gegolfd stalen duiker met een diameter van bijv. 8 meter gezien worden als een brug volgens de Eurocodes? Gezien het bezwijken van een dergelijke duiker ernstige gevolgen kan hebben die vergelijkbaar zijn met die van een brug, namen wij aan van wel. Het verbaasde ons alleen niet dat de tientallen jaren oude berekeningsmethode voor gegolfd stalen duikers

niet overeenkwam met de rekenmethode volgens de Eurocodes. Maakt dat de conventionele berekeningsmethode onbetrouwbaar? Nee, de conventionele berekeningsmethode bleek niet direct onbetrouwbaar, maar op enkele essentiële onderdelen wel gedateerd. BCT werd uiteindelijk door ons geholpen met een zorgvuldig uitgevoerde verificatie van hun berekeningsmethode aangevuld met de zwakke plekken en de koppeling met de vigerende wet- en regelgeving (de Eurocodes), zodat de berekeningsmethode voor gegolfd stalen duikers weer up to date werd gemaakt.

rd

Zoals gezegd is naast de wet- en regelgeving ook ingezoomd op de bezwijkmechanismen van gegolfd stalen duikers. Bij het onderzoeken van deze bezwijkmechanismen werd pas duidelijk hoe belangrijk de correlatie is tussen dit type duiker en het grondpakket eromheen. Zodra de gronddruk om de gegolfd stalen duiker een bepaalde ondergrenswaarde bereikt en de verticale druk te groot wordt, zal de flexibele buis onaanvaardbaar vervormen en uiteindelijk ook bezwijken. Ondanks de uitdaging m.b.t. het geheim houden van de bedrijfsgevoelige informatie van BCT, is het ons toch gelukt om zonder teveel informatie prijs te geven middels grafieken en tabellen snel inzicht te kunnen geven in de constructieve betrouwbaarheid van gegolfd stalen duikers. Deze grafieken en tabellen zijn voor PZH erg waardevol gebleken.

er

s

Afstudeerprijs Civiele Techniek 2013 Bouwend Nederland afdeling Rijnmond

59

Geotechniek - Juli 2014

Beloning Naast onze diploma’s zorgde de dankbaarheid van beide opdrachtgevers m.b.t. het geleverde resultaat voor voldoening. Als kers op de taart hebben wij met dit afstudeerproject de afstudeerprijs Civiele Techniek 2013 van Bouwend Nederland, afdeling Rijnmond gewonnen.


&

Goaitske de Vries Geotechnisch adviseur bij Deltares

Dijken inspecteren in Azerbeidzjan

V

an een Nederlands cursuslokaal naar een Lada in Azerbeidzjan. Dat vonden wij, Goaitske de Vries en Bernard van der Kolk, een mooie uitdaging. In Nederland verzorgden wij al regelmatig dijkinspectiecursussen voor dijkbewakers. Deze dijkbewakers hebben een belangrijke rol als het gaat om waterveiligheid. Zeker als het spannend wordt, zoal bij storm, heftige regen of extreme droogte. Zij voeren dan voortdurend inspecties uit en houden de toestand van de dijk nauwgezet in de gaten. Deltares ondersteunt de dijkbewakers op verschillende manieren. Door onder andere het ontwikkelen van de serious game “Dijkpatrouille”, onderzoek naar faalmechanismen van dijken en het uitvoeren van modelonderzoek en full-scale experimenten. Ook het verzorgen van een cursus dijkinspectie is een voorbeeld. In deze cursus wordt de nieuwste kennis over dijken, faalmechanismen en inspectiemethoden behandeld. Dijkkennis geëxporteerd Onze Nederlandse kennis over dijken en dijkbewaking wordt wereldwijd gewaardeerd en steeds vaker geëxporteerd. Ook het Ministry of Emergency Situations (MES) van Azerbeidzjan was op zoek naar water- en dijkexpertise. De vraag was groter dan alleen het geven van een dijkinspectiecursus. In het voorjaar van 2010 had Azerbeidzjan te maken met hevige overstromingen door de rivieren Araz en Kura. Het watermanagement en de hoogwaterbescherming in het land moest op een hoger plan worden gebracht. Daarom vloog Deltares met een team van geotechnische en (geo)hydrologische specialisten naar Azerbeidzjan. In Azerbeidzjan vloeien de rivieren Araz en Kura samen en monden uit in de Kaspische Zee. De rivieren die in de Kaukasus ontspringen, voeren in normale omstandigheden beperkte hoeveelheden water af. Dit water wordt in het doorgaans droge deel van Azerbeidzjan voor irrigatie gebruikt. In het voorjaar van 2010, door een combinatie van overvloedige regenval in het

stroomgebied van de rivieren en de staat van het dijkensysteem, overstroomden grote gebieden in het land met veel schade tot gevolg. De regering van het land heeft zich vervolgens ten doel gesteld hier structurele maatregelen voor te treffen en het watermanagement en de hoogwaterbescherming “up to standard” te brengen. Actieplan hoogwater Eenmaal aangekomen in Azerbeidzjan werd het project vormgegeven. We werkten aan een actieplan voor 2011, om gesteld te staan voor het volgende hoogwaterseizoen. Tegelijkertijd zou ook een programma voor de langere termijn worden ontwikkeld, waarbij het gehele watermanagement in het gebied onder de loep werd genomen. Een multidisciplinair project, waarbij niet alleen een analyse van - en aanbevelingen voor - het technische systeem van rivieren, dijken, dammen en irrigatie werd uitgevoerd, maar ook nadrukkelijk aandacht werd besteed aan kennisoverdracht en organisatie. Dit om er voor te zorgen dat uiteindelijk lokale partijen het onderhoud en beheer over kunnen nemen. Het korte termijn actieplan startte met het in kaart

Dijk nabij de Kura

60

Geotechniek - Juli 2014

Bernard van der Kolk Geotechnisch adviseur bij Deltares

brengen van de staat van de dijken. Dit door visuele inspecties uit te voeren, alle data op te slaan in een GISsysteem, vervolgens een identificatie van de meest risicovolle locaties te maken waarna maatregelen voor de korte termijn werden ontworpen en uitgewerkt. Visuele dijkinspecties uitvoeren langs de Kura en de Araz, zo’n 1800 kilometer, is een forse uitdaging. Er werden zes teams gemaakt bestaande uit een chauffeur, tolk, specialist uit Azerbeidzjan, een specialist uit Nederland en een Lada. Na het samenstellen van de teams werd het tijd om de dijkinspecties uit te voeren. Zo gezegd zo gedaan en de ervaringen zijn talrijk. Het veld in Met onder andere een GPS, inspectieformulier om bevindingen eenduidig te rapporteren en een meetlint op zak startte de dijkinspectie. Het inspectieformulier dat we in Nederland, ter voorbereiding, hadden gemaakt bleek niet helemaal geschikt in Azerbeidzjan: de praktijk was wat weerbarstiger. Details moeten worden weggelaten en de focus moet deels worden verlegd. In het veld blijkt namelijk dat er veel pijpleidin-


gen en irrigatiekanalen door de dijk lopen, vaak zonder afsluitmechanisme. Bij hoog water een risico, dat ook in kaart moet worden gebracht. Daarnaast is de inspectie van de bekleding veel te gedetailleerd opgezet. In Nederland wordt elke erosieplek in kaart gebracht, in Azerbeidzjan was dit geen optie. Dijken hebben geen bekleding of zijn alleen gedeeltelijk begroeid. Op zoek naar lokale kennis De Azerbeidjaanse specialisten hebben ontzettend veel kennis van de lokale dijken, zo blijkt gedurende de inspectie. Het boeiende van een project uitvoeren in het buitenland is niet alleen dat je kennis komt brengen, maar ook halen. Ook het praten met bewoners die nabij de dijk wonen is leuk en interessant. De bewoners komen naar je toe zodra ze je op de dijk zien lopen. De impact van het hoge water en de overstromingen worden al gauw duidelijk wanneer de bewoners hun verhaal vertellen. Echter, eenmaal begonnen met een gesprek is het lastig deze snel weer te beëindigen, het kost al gauw een half uur per locatie. Iets wat daarom geprobeerd wordt tot een minimum te beperken. De gastvrijheid onderweg is groot. Bij veel pompstations wordt aangeboden vis mee te eten, vis die nabij het pompstation is gevangen. Als lunch en diner is er vaak kebab, waarbij vaak ook de lokale overheid aanwezig is om het inspectieteam te ontmoeten. Verder werd meerdere malen per dag aangeboden om bij iemand thee te komen drinken of wat fruit uit hun eigen tuin mee te nemen. Risico’s en faalmechanismen in kaart Na het uitvoeren van de dijkinspecties zijn alle

Kaart Azerbeidzjan, Kura en Araz resultaten gebundeld en in een GIS systeem gezet. Samen met verzamelde aanwezige informatie en LIDAR data zijn vervolgens de meest risicovolle locaties geïdentificeerd. De belangrijkste faalmechanismen en risico’s van de dijken langs de Kura en Araz betroffen erosie aan de rivierzijde, open pijpleidingen en irrigatiekanalen door de dijk en onvoldoende hoogte van de dijk. Op basis van de verzamelde informatie

zijn tenslotte maatregelen voor de korte termijn ontworpen en uitgewerkt. Het op hoogte brengen van de dijken, een binnenwaartse en/of buitenwaartse versterking en het aanbrengen van afsluiters in de leidingen zijn daar een aantal voorbeelden van. Ook zijn er stappen gemaakt in het creëren van voldoende bergingscapaciteit, inzicht in de waterbalans en het opstellen van het lange termijn plan. Bij dit lange termijn plan zijn we tot op de dag van vandaag nog betrokken. Samenvattend een project waar onze kennis direct kon worden ingezet, we verder hebben gekeken dan alleen de geotechniek, werkten onder lokale omstandigheden en leerden van de gastvrije mensen uit Azerbeidzjan. Na die Lada in Azerbeidzjan, nu op naar een kano in de Amazone? Wij zijn er klaar voor.

Deltares is een onafhankelijk kennisinstituut op het gebied van water, ondergrond en infrastructuur. Wereldwijd werken we aan slimme innovaties, oplossingen en toepassingen voor mens, milieu en maatLada

61

Geotechniek - Juli 2014

schappij.


Inhoud

Monumentenliefhebbers valt op...

Erfgoedspecialisten begrijpen...

Bedrijven vertrouwen erop...

Kunsthandelaren ervaren...

Gemeentes appreciĂŤren... 46

Geotechniek - Januari 2014


Inhoud

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

De Rijksoverheid kiest ervoor...

...dat

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

Wetenschappers concluderen...

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

Uitgeverij Educom BV Uitgeverij Marketing Drukwerk Investeringen Internet

Cultuuraanbieders beleven... 47

Geotechniek - Januari 2014

www.uitgeverijeducom.nl


Moet de Geo-ingenieur in de toekomst ‘geschikt en bevoegd’ worden verklaard?

Joost van der Schrier KIVI Afd. Geotechniek

De auteur levert namens het bestuur van de KIVI afdeling Geotechniek een bijdrage aan deze onderwijsspecial om recente ontwikkelingen binnen de Geotechniek te bespreken.

H

et werkveld waarbinnen de Geo-ingenieur zijn vaardigheden verricht is breed en omvangrijk. Het is daarom ondoenlijk om alle aan onderwijs gerelateerde recente ontwikkelingen hier volledig tot hun recht te laten komen. Een goed moment dus om onder de aandacht te brengen dat in het algemeen gesteld nieuwe en actuele ontwikkelingen met regelmaat aan de orde worden gesteld op KIVI Geotechniek lezingen-avonden (https://afdelingen.kiviniria.net/geotechniek), in reguliere uitgaven van het vakblad Geotechniek (www. vakbladgeotechniek.nl) en op goed onderhouden websites als www.geoimpuls.org en www. geonet.nl. Dit zijn nuttige kennis- en ervaringsbronnen, die de moeite van het bezoeken meer dan waard zijn en ook best wat vaker bezocht en gebruikt zouden kunnen worden. Er is één ontwikkeling te benoemen die het gehele geotechnisch werkveld raakt en waaraan nog weinig aandacht is besteed. Het betreft de discussie over een mogelijk Nederlandse certificering van de Geo-Ingenieur. Een onderwerp waarover bijna iedereen een mening heeft. Voor deze opleidingsspecial ook interessant, omdat certificering altijd samengaat met te stellen eisen aan opleidingsniveau, opleidingsduur en vak-inhoud. De discussie is recentelijk (opnieuw) actueel geworden vanwege ontwikkelingen in ons omringende landen, zoals Engeland en Duitsland, maar ook in Nederland (Fig. 1). Het bestaan van het constructeursregister in Nederland (sinds 2010) houdt het onderwerp ook actueel, evenals de recente discussies over te stellen eisen aan de Geo-ingenieur om tot een afname te komen van aan geotechniek gerela-

teerde faalkosten (zie hiervoor het Geo-Impuls programma - www.geoimpuls.org). Vermeldingswaard is dat in Engeland het ‘UK Register of Ground Engineering Professionals’ actief is sinds 2010. Binnen dit Register worden 3 niveaus onderscheiden. Het ICE (Institution of Civil Engineers) beheert het register en wordt daarbij ondersteund door IoM3 (Institute of Materials, Minerals and Mining) en GSL (Geological Society London). Alleen ‘Chartered ICE of IoM3 of GSL Engineers’ mogen toetreden tot het Ground Engineering register en alleen na te zijn voorgedragen door 2 zg. ‘sponsors’. Meerdere wegen zijn mogelijk om een UK Chartered Engineer te worden. Vanuit een Master Degree

64

Geotechniek - Juli 2014

in Engineering zou hiervoor circa vier tot vijf jaar moeten worden uitgetrokken. Er moet dus aan de nodige ervarings- en opleidingseisen worden voldaan om te kunnen toetreden tot het ‘UK Register of Ground Engineering Professionals’. Externe stakeholders (waaronder klanten en collega-professionals) kunnen met behulp van het register eenvoudig vakbekwame en gekwalificeerde adviseurs in ‘ground engineering’ identificeren. Dit kan als een risico-beperkende en een kwaliteits-verhogende maatregel worden aangemerkt, welke bijdraagt aan normalisering van het vak. In Duitsland is in 2013 de ‘groene versie’ van de EASV (Empfehlungen des Arbeitskreises Sach-


Tabel 1 - Opleidingseisen volgens Arbeitskreises der Facksektion Erd- und Grundbau K 2.11 (Duitsland). Type kennis vereist

Aantal te besteden EC1)2)

Voorbeelden van bijhorende vakken om het type vereiste kennis beter te kunnen duiden (niet compleet).

Natuurwetenschappelijk

30

Wiskunde, Mechanica, Natuurkunde, Chemie Vanuit Constructie (op constructie gericht): Waterbouw, Beton, Staal, Toegepaste mechanica.

Vakspecifiek

en/of

30

Vanuit Ondergrond (op geologie en ondergrond gericht): Geologie, Hydrologie, Geo-risico’s, Mineralogie/Petrografie. Geotechnisch (kernvakken)

15

Grondmechanica (waaronder ook gesteenten), Ingenieursgeologie, numerieke modellering.

Geotechnisch (aanvullende vakken)

25

Geotechniek of Ingenieursgeologie, Geothermie, Geofysica, Project en practica, Afstudeeropdracht.

1) Minimaal

vereiste studielast uitgedrukt in EC (één studiejaar komt overeen met 60 EC, 1 EC ≈ 28 uren studielast).

2) Het

Duitse systeem maakt onderscheid tussen vakken die verplicht moeten worden vervolgd en keuzevrije vakken. Hier zijn alleen totalen uitgedrukt in EC gepresenteerd.

verständige) AK 2.11 uitgegeven door de DGGT ‘Fachsektion Erd- und Grundbau’, waarbij DGGT staat voor ‘Deutsche Gesellschaft für Geotechnik’. In deze aanbeveling staat gedetailleerd beschreven over welke expertise en ervaring een Geo-Ingenieur moet beschikken om het vak ‘erkend vak-bekaam’ te kunnen uitvoeren. Het primaire doel van de aanbeveling is het verhogen van de kwaliteit bij het uitvoeren van grondwerken en bij het uitoefenen van geotechnische advisering (in zowel grond als rots). In Europa bestaat ook de EUR ING titel nog. Deze titel kan in Nederland door elke ingenieur met de titel ir. en/of ing. worden aangevraagd (mits lid van het KIVI). De EUR ING-kwalificatie is een beroepskwalificatie, uitgegeven door de FEANI (Europese Federatie van Nationale Ingenieursverenigingen), en geeft een basisgarantie voor vakbekwaamheid van ingenieurs, vooral ten behoeve van werkgevers. In Nederland kan de EUR ING-titel alleen aangevraagd worden via KIVI. Hiervan lijkt nog niet op grote schaal gebruik te worden gemaakt. De verschillende certificeringssystemen hebben met elkaar gemeen dat ze zijn opgebouwd rondom 3 pijlers: opleidingsniveau (educatie), ervaring (praktijk) en levenslang ontwikkeling. Levenslang leren was door KIVI Geotechniek al op de agenda gezet door vakcursussen en vakinhoudelijke congressen te waarderen met

Personal Development Hours (zie ook Fig. 1). Nu wordt in Nederland voorzichtig nagedacht over de vraag of ook hier een praktische vorm van certificering van de Geo-ingenieur mogelijk en wenselijk is. Deze zou dan moeten aansluiten bij wat is bedacht in de landen om ons heen. De gedachte is dat certificering kan leiden tot kwaliteitsverbetering, mits verleend op basis van de juiste eisen en randvoorwaarden rekening houdend met leerpunten uit onderzoeksprogramma’s zoals Geo-Impuls. Daarnaast kan het leiden tot een betere positionering van de geotechniek in de project-omgeving. Bovendien zal een goed verankerde positie van geotechniek binnen het project, in alle projectfasen, positief bijdragen aan het beheersen van specifiek grondgebonden project-risico’s. De gevolgen van certificering zullen wel zorgvuldig moeten worden onderzocht en afgewogen, alvorens tot te besluiten over een mogelijke invoering. Het helpt bij deze afweging dat het Duitse systeem redelijk expliciet en gedetailleerd de opleiding beschrijft die nodig is om later te kunnen functioneren als een vakbekwaam Geoingenieur (Tabel 1). In Duitsland wordt, naast ervaring en bijleren (na de studie), om behoorlijk wat technische opleidingsinhoud gevraagd tijdens de studie: 100 EC ‘ harde’ techniek waarbij 1 EC staat voor 28 uur studiebelasting. Van deze 100 EC dient vervolgens 40-70 EC te zijn besteed aan ‘geo-specifieke’ vakken (waarbij een geo-

65

Geotechniek - Juli 2014

specifieke afstudeeropdracht mag worden meegeteld). Een interessante constatering afgezet tegen het feit dat volgens een recente schatting in Nederland per jaar slechts een klein aantal studenten uiteindelijk afstudeert met meer dan 40 EC besteed aan geo-engineering (inclusief afstudeeropdracht). In Nederland wordt volgens bron [1] geschat dat slechts 2,5% van de afgestudeerden (HTS en Universiteit samengenomen) per jaar (18 uit 720) meer dan 20 EC heeft besteed aan Geo engineering. Genoeg stof om over na te denken in het kader van te stellen opleidingseisen, gezien het belang van kwaliteit in geo-engineering en vooral ook de kansen die het werkveld biedt bij het ontwerpen en realiseren van bouw- en infrastructuur projecten in binnen en buitenland, nu en zeker ook in de toekomst ! Literatuur 1. “Aandacht voor Geo-engineering in het onderwijs, Stand van zaken 2013”  Onderzoeksrapportage Geo-impuls werkgroep 12, 24 februari 2014


Mariët Pors Werkzaam bij: Gemeente Rotterdam Afgestudeerd aan: TU Delft/Gemeente Rotterdam

Monitoring van stijfheid met behulp van trillingsmetingen

Af sT

Waarom Geotechniek? Wat mij altijd heeft getrokken aan de Geotechniek, is dat het uit zoveel verschillende facetten bestaat. Het maken van constructieve berekeningen op en/of in de grond, zoals zettings-, stabiliteits- en damwandberekeningen, is er natuurlijk één van. Maar ook het doen van onderzoek, zoals trillings-, bodem- en funderingsonderzoek, en de praktijk, het onderzoek ter plaatse en hoe het er in de realiteit aan toe gaat, zijn minstens zo belangrijk! Ieder probleem is anders, oplossingen zijn vaak niet voor de hand liggend of met duidelijke formules te beschrijven.

de stijfheid daarvan behouden blijft, zullen er geen verdere aanpassingen aan de brug nodig zijn.

ud

Om te zien of de ‘doos’-oplossing zou werken, was het van belang de stijfheid van het systeem gedurende de werkzaamheden te monitoren. Monitoring van constructies wordt vooral gebaseerd op deformatiemetingen. Zulke metingen

ee

Mijn afstudeeronderzoek Voor mijn afstudeerscriptie wilde ik dan ook graag een opdracht waar ik theorie en praktijk met elkaar kon combineren. Na een gerichte zoektocht kwam ik terecht bij de Gemeente Rotterdam, waar ze bezig waren met een uitdagend project in – en dat verwacht je misschien niet – Nijmegen. Als onderdeel van het project ‘Ruimte voor de Rivier’ zal daar ter plaatse van de uiterwaarden een nevengeul van de Waal worden geconstrueerd. De ontgraving die daarvoor nodig is bedraagt zo’n 10 meter en heeft invloed op onder andere de in de uiterwaarden aanwezige pijlers van een treinbrug. Deze pijlers zijn op staal gefundeerd met de onderkant op NAP + 5m, wat 3 meter hoger is dan het uiteindelijke bodempeil (NAP + 2m) van de nevengeul. Zonder maatregelen zullen de pijlers tijdens het uitgraven van de nevengeul dus worden ondergraven!

rd

er

s

Overzicht van hoe de nieuwe situatie wordt De Gemeente Rotterdam bedacht daarop een oplossing: een ‘doos’ van diepwanden die de pijlers, hun fundering en de omliggende grond als het ware zou opsluiten. Diepwanden van 1,5 meter dik en een kapconstructie die de bovenkant van de diepwanden aan weerszijde van de pijler koppelt, moeten de stijfheid van het zogenaamde pijler-grond systeem garanderen. Wanneer

geven informatie over de zettingen, maar niet over de stijfheid van een constructie. Om de stijfheid te monitoren moest dus naar een andere methode gezocht worden. Deze werd gevonden in trillingsmetingen. In de staal- en betonindustrie wordt de stijfheid van constructieonderdelen (zoals gewapende balken) namelijk al veelvuldig getest met behulp van trillingsmetingen. Een afname van stijfheid kan worden gezien als een

Het uiteindelijke resultaat!

66

Geotechniek - Juli 2014


Af sT Vóór constructie van de diepwanden

Terug naar Nijmegen dan. In het contract was opgenomen dat voor wat betreft de monitoring moest worden gezorgd voor continue trillingsmetingen aan iedere pijler. Het systeem dat daarop werd bevestigd registreerde iedere 10 minuten de hoogst opgetreden trillingssnelheid met bijbehorende frequentie. Voor mijn onderzoek bleek deze informatie te weinig. Ik heb daarom, met hulp van een collega, mijn eigen trillingsmetingen uitgevoerd met een veel uitgebreider systeem van de Gemeente Rotterdam. Dit systeem registreerde 1000 keer per seconde de frequentie en bijbehorende trillingssnelheid. De resultaten waren bruikbaar voor mijn onderzoek.

ud

De conclusies De belangrijkste conclusie van mijn onderzoek is: het werkt! Ik heb aan kunnen tonen dat tijdens het construeren van de diepwanden, de stijfheid van het pijler-grond systeem iets terugliep. De eigenfrequenties van het systeem namen namelijk af. Maar toen de diepwanden eenmaal af waren en de pijlers dus geheel omsloten werden, liep de stijfheid weer op. Uiteindelijk benaderde de uiteindelijke stijfheid de ini-

ee

afname van de eigenfrequenties van het betreffende constructieonderdeel. De vraag of trillingsmetingen ook gebruikt kunnen worden om de stijfheid van een pijler-grond systeem te monitoren, werd onderwerp van mijn onderzoek. De trillingen die ik heb gebruikt werden veroorzaakt door het passerende treinverkeer.

Omdat het gebruik van trillingsmetingen voor het bepalen van de stijfheid van een pijlergrond systeem nog niet eerder gebruikt was, diende er veel onderzocht te worden. Natuurlijk ben ik zoals iedereen begonnen met een literatuurstudie. Ik vond veel interessante artikelen, bijvoorbeeld over trillingen in de vorm van seismische golven die worden gebruikt om lagenscheidingen in de ondergrond te vinden. Het principe is gebaseerd op het feit dat een sterkere en stijvere grondlaag sneller trilt dan een slappe grondlaag. Golven met een hoge frequentie hebben een korte golflengte, en bereiken de bovenste grondlagen. Golven met een lage frequentie, ofwel een lange golflengte, dringen door tot de diepere grondlagen. Wanneer er een duidelijk verschil in snelheid optreedt bij het verlagen van de frequentie van de golven die je uitzendt, bevindt zich op die diepte een scheiding tussen twee verschillende grondlagen. Oké, nu dwaal ik misschien een beetje af van mijn afstudeeronderzoek, maar dit is natuurlijk ook een interessant stukje geotechniek!

tiële stijfheid van het systeem. Een andere belangrijke conclusie van mijn onderzoek is dat de stijfheid op zich niet gemeten kan worden met behulp van een trillingsmeting. Wat je kunt meten is een relatieve toe- dan wel afname van de stijfheid ten opzichte van de initiële stijfheid. Kort gezegd komt dit door ‘lekkage van informatie’ tijdens de Fourier-analyse, die wordt gebruikt om de resultaten van de trillingsmetingen om te zetten in een frequentietijd diagram. En nu? Het was een boeiend en interessant onderzoek, waarvan ik veel heb geleerd op het gebied van trillingen in de ondergrond. Wat ik ook erg leuk vind, is dat ik er nu eigenlijk nog steeds mee bezig ben. Ik werk nu namelijk bij de Gemeente Rotterdam waar ik onder andere trillingsmetingen uitvoer maar vooral verwerk. Het Matlabmodel dat ik destijds geschreven heb voor mijn eigen onderzoek, vormt de basis voor de uitvoer. Ik voel me bijna een expert, en ben trots dat mijn onderzoek in de praktijk zo nuttig blijkt te zijn!

rd

er

s

Mariët aan het meten

67

Geotechniek - Juli 2014


Schuifspannings verplaatsingsgedrag grout-zand Dit onderzoek is uitgevoerd in het kader van het bachelor afstudeerproject van W. (Wik) Breure, student civiele techniek aan de TU Delft, onder leiding van Ing. H.J. Everts. Het betreft een experimenteel onderzoek naar de relatie van de hoek van inwendige wrijving (φ) en wrijvingshoek (δ) bij groutankerconstructies. In de resultaten kwam duidelijk naar voren dat in het geval waarbij grout afschuift op zand, de vuistregel δ= 2/3 φ te conservatief is. Daarnaast laten de resultaten zien dat na het bezwijken de schuifspanning in het schuifvlak enigszins afneemt in plaats van constant blijft. Inleiding Op trek belaste groutankers ontlenen hun draagkracht aan de schuifspanning die optreedt in het grensvlak van het ankerlichaam en de grond [1]. Schuifspanningsberekeningen zijn gebaseerd op de schuifspanningstheorie van Coulomb. Indien het schuifvlak zand-zand wordt beschouwd, wordt voor de sterkteparameter die de ruwheid in rekening brengt φ gebruikt. In het geval van een zand-grout schuifvlak is dit de wandwrijvingshoek δ (1). (1)

(2) τf = schuifsterkte [N/mm2] c = cohesie [N/mm2] σ’ = normaalkorrelspanning [N/mm2]

Als wordt verondersteld dat φ en δ min of meer constanten zijn voor een bepaalde grondsoort of contactvlak zijn tan(φ) en tan(δ) daardoor ook constant. Ook de cohesie c wordt constant verondersteld, waardoor de beide formules voor de schuifsterkte lineair zijn met σ’ als variabele. De hoek die de lijn maakt ten opzichte van de x-as is gelijk aan φ of δ. Er zijn twee methoden om ankers te realiseren, die beide leiden tot een verschillend grensvlak zand-grout. Beide oppervlakken worden in dit onderzoek beschouwd. De verschillen in de bedoelde methoden hebben betrekking op het door middel van in- of uitwendig spoelen inbrengen van de boorbuis. Bij inwendig spoelen wordt de grond in een boorbuis met water weggespoten. Na het plaatsen van de ankerstaaf wordt deze gevuld met grout, dat onder druk wordt gebracht. Tijdens het trekken van de buis sluit het grout goed aan tegen het zandpakket, maar dringt daar volgens de heersende opvattingen nauwelijks in. De diameter van de groutdeeltjes zijn

φ = hoek van inwendige wrijving grond [°] δ = wrijvingshoek [°] Omdat een anker, wand of muur vaak gladder is dan het zand waarmee het in contact staat, wordt er gecorrigeerd voor de sterkteparameter φ (2). Zoals weergegeven bepaalt een vuistregel de δ-φ relatie [2]. Zodoende kan de schuifsterkte in het schuifvlak zand-grout theoretisch berekend worden. Deze vergelijkingen voor de schuifsterktes kunnen als in figuur 1 grafisch worden weergegeven.

Figuur 1 - Theoretische relatie schuifsterkte en normaalspanning.

68

Geotechniek - Juli 2014

&

W. Breure BSc Technische Universiteit Delft Ing. H.J. Everts Technische Universiteit Delft

daarvoor in het algemeen te groot in vergelijking met de diameter van de poriën in het zandskelet. Bij uitwendig spoelen is aan het ondereinde van de boorbuis, die in het zand gebracht wordt, een deksel met kleine gaten aangebracht. Deze buis wordt het zand ingedraaid terwijl het grout in de buis onder druk wordt gezet, waardoor het grout door de gaatjes in het deksel het zand in wordt gespoten. In het verweekte zand onder het deksel ontstaat een sterke vermenging van grout en zand. De retourstroom, die tijdens het inbrengen van de buis tot stand komt, stroomt buiten de buis langs richting het maaiveld. De buis wordt getrokken na het aanbrengen van de wapening en het deksel blijft achter in de grond. Onderzoeksvragen Dit artikel beschrijft de experimentele bepaling van het verloop van het afschuifproces en de bepaling van φ en δ onder gecontroleerde omstandigheden. Hierbij werden de volgende onderzoeksvragen gesteld: 1.  Blijft de geleverde schuifspanning in het grout-zand schuifvlak constant bij verder afschuiven nadat de schuifsterkte τf bereikt is? 2. Is er een significant verschil tussen de waarden van δ indien de effecten van uitwendig spoelen in acht worden genomen door aan het groutmengsel 20 massa% Maaszand toe te voegen? 3. Wat is bij het afschuiven van grout op zand de waarde van δ? 4. Hoe verhouden de parameters φ en δ zich tot elkaar, indien het een zand-grout schuifvlak betreft? Aanpak van het onderzoek Er is voor gekozen om tijdens dit experiment een aantal parameters te beperken tot representatieve waarden. Zo is er gebruik gemaakt van één soort zand: Maaszand (D = 0,6 – 1,2 mm) en het klassieke groutmengsel: w/c = ½ ; CEM IIIB 42,5N LH HS [3]. De normaalspanning σ’ loodrecht op het schuifvlak is echter wel een variabele. Om het effect van uitwendig spoelen in rekening te brengen is bij de helft van de monsters 20 massa% Maaszand aan het groutmengsel


Tabel 1 - Meetschema groutmonsters. Groutmengsel

Tabel 2 - Meetschema Maaszand. Zand Maaszand, D= 0,6 – 1,2 mm

Normaalspanning

w/c = 0,5 ; CEM IIIB w/c = 0,5 ; CEM IIIB 42,5N LH HS ; 20 massa % Maaszand (D = 0,6 – 1,2 42,5N LH HS mm)

Normaalspanning

200 kPa

2x (monster 1 en 2) 2x (monster 7 en 8)

200 kPa

2x

400 kPa

2x (monster 3 en 4) 2x (monster 9 en 10)

400 kPa

2x

800 kPa

2x (monster 5 en 6) 2x (monster 11 en 12)

800 kPa

2x

Figuur 2 - Schematische weergave directe schuifproef.

Figuur 3 - Geprepareerde zand grout monsters voor de directe schuifproef (r). Schematische doorsnede (l).

Schematische weergave van de metingen De metingen werden uitgevoerd met behulp van een shear box apparaat (producent: ELE, serie nr. 1150-0-1287). Hierbij zijn twee ringen, gevuld met het te beproeven monster, over elkaar afgeschoven door het opleggen van een verschuivingssnelheid aan de onderste ring. Ondertussen is het monster onderhevig aan een normaalspanning loodrecht op het schuifvlak, die, bij een verticaal geplaatst anker, de horizontale korrelspanning op diepte vertegenwoordigt. De schuifkracht die nodig is om de verplaatsing te realiseren wordt gemeten en gerapporteerd door een computer. Aangezien de oppervlakte van het schuifvlak bekend is, kan de gemobiliseerde schuifspanning afgeleid worden. Tijdens alle metingen in dit experiment is voor de afschuifsnelheid een verschuiving van 0,500 mm/min aangehouden. Een schematische weergave van de proefopstelling is weergegeven in figuur 2.

van het shear box apparaat gieten van het grout zou, bij de beschikbaarheid van slechts 1 testapparaat, betekenen dat na 7 dagen uitharden van het groutmonster, slechts één meting gedaan kan worden. Het grout is daarom gegoten in PVC ringen met dezelfde buitendiameter als de binnendiameter van de onderste ring van het shear box apparaat. De hoogte van beide ringen komt overeen. Een materiaaleigenschap van grout is dat het bij uitharden krimpt. Hierdoor ontstaat er een situatie waarin na uitharden het oppervlak van het monster zich niet meer bevindt ter hoogte van de bovenrand van de ring. Er dient dan nogmaals bijgevuld te worden. Direct hierna is de ring met het zandmonster op de ring van het met verse grout aangevulde groutmonster aangebracht. Dit om de natuurlijke cementwater-zand uitwisseling, waar in de praktijk ook sprake van is bij het realiseren van een anker, plaats te laten vinden. De bovenliggende zandlaag is ook in een ring gegoten. Deze PVC ring, die op de onderste PVC ring geplaatst is, geeft een horizontale steundruk aan het zand en houdt het hiermee op zijn plaats.

Preparatie van de monsters en aanpassingen ten opzichte van standaard “directe schuifproeven”. In de praktijk worden groutankers beproefd als deze ten minste 7 dagen oud zijn. Deze tijd is aangehouden tijdens het prepareren van de beproefde zand-groutmonsters. Direct in de ring

Het samenvallen van de bovenzijde van het oppervlak van het groutmonster en de onderrand van de bovenste ring van het shear box apparaat maximaliseert de kans dat bij beproeven het schuifvlak zich precies in het contactvlak groutzand bevindt. Omdat grout een waterig mengsel

toegevoegd. In de tabellen 1 en 2, is een overzicht van de uitgevoerde metingen weergegeven.

69

Geotechniek - Juli 2014

is, kan ten gevolge van de oppervlaktespanning van het mengsel bij het bijvullen van het grout een bolvormig oppervlak ontstaan dat zich boven de rand van de ring bevindt. Indien het oppervlak van het groutmonster zich na uitharden nog steeds boven de rand van de ring bevindt, zullen de proefresultaten beïnvloed worden door de weerstand die optreedt door wrijving tussen de bovenste ring en het grout. Het is echter niet mogelijk om te controleren of een dergelijke situatie optreedt na het verharden van het grout, omdat op dat moment het zand al aangebracht is. De bovenste ring heeft een buitendiameter die overeen komt met de diameter van de ring van het shear box apparaat (D = 63,5mm). De binnendiameter is echter 8,5 mm groter gekozen dan die van de onderste PVC ring om deze eventuele wrijving te voorkomen. Zie figuur 3. Resultaten Voor de afschuifproef van grout-zand monster 2 is een grafische weergave van de verkregen data weergegeven in figuur 4. Dit beeld is representatief voor de verkregen waarden bij de schuifproeven zand-grout. De waarde van τf is de maximaal gemeten schuifspanning (waar de rode lijn in figuur 4 de y-as snijdt). De waardes van τf verkregen bij monster 2 en de overige grout-zand monsters zijn weergegeven in tabel 3. De motivatie om sommige proefresultaten te verwerpen is terug te vinden aan het begin van de paragraaf discussie in dit artikel. De verkregen relaties tussen normaalspanning en schuifspanning van alle monsters uit beide mengsels (monsters 1 t/m 12, tabel 3) correleren met een correlatiecoëfficiënt van 0,9068. De waardes van τf verkregen bij het beproeven van de zandmonsters zijn weergegeven in tabel 4. Hierbij is dus in zowel de bovenste als onderste ring van het shear box apparaat Maaszand en geen grout aangebracht. Hierna zal de verkregen data uit tabel 3 als één dataset beschouwd worden. Vermoedelijk door het snel bezinken van het zand dat is toegevoegd in monsters 6 t/m 12 (zie tabel 3) is er geen ver-


De samengevoegde datasets van tabel 3 en 4 zijn samen geplot in figuur 5, voorzien van regressielijnen volgens de kleinste kwadraten methode. Conclusie De conclusie en discussie zullen beide behandeld worden aan de hand van de genummerde deelvragen.

Figuur 4 - Schuifspanning - verplaatsing diagram Monster 2, met schuifstrekte τf schil in contactvlak (of schuifspanning) ontstaan vergeleken met de monsters waaraan geen extra zand is toegevoegd. Een uitgebreidere motivatie voor het samenvoegen van de datasets voor de verschillende groutmengsels is terug te vinden in de discussie onder deelvraag 2. Met behulp van een regressie-analyse is voor de verschillende datasets de verwachtingswaarde van δ en φ, en het 95% betrouwbaarheidsinterval

van deze waarde bepaald. Daarnaast is met behulp van een t-test de significantie van de gevonden coëfficiënt (helling van de grafiek, figuur 1) voor σ’ bepaald. De P waarde in de tabel geeft de kans dat de gevonden coëfficiënt gelijk is aan 0, hetgeen volgens het model de kans betekent dat φ en δ geen invloed hebben op de schuifsterkte. De resultaten van deze analyse zijn weergegeven in tabel 5.

Tabel 3 - Schuifsterkten τf van de beproefde grout-zand monsters. Grout-zand monster

Normaalspanning [N/mm2]

Maximale schuifspanning τf [N/mm2]

1

0,2

Verworpen

2

0,2

0,280967

3

0,4

0,43647

4

0,4

Verworpen

5

0,8

1,037278

6

0,8

0,770451

7

0,2

Verworpen

8

0,2

0,302172

9

0,4

Verworpen

10

0,4

Verworpen

11

0,8

1,139771

12

0,8

0,724504

Tabel 4 - Schuifsterkten τf van de beproefde Maaszandmonsters. Maaszand monster

Normaalspanning [N/mm2]

Maximale schuifspanning τf [N/mm2]

1

0,2

0,13818

2

0,2

0,128668

3

0,4

0,26084

4

0,4

0,225294

5

0,8

0,483629

6

0,8

0,470114

70

Geotechniek - Juli 2014

1. Het in figuur 4 weergegeven beeld kwam bij alle grout-zand afschuifproeven naar voren. Het schuifvlak kan na het bereiken van de schuifsterkte nog steeds ongeveer een even grote schuifspanning opnemen bij verdere verplaatsing. 2. De correlatiecoëfficiënt tussen de spanningsrelaties verkregen bij het beproeven van de monsters met de verschillende groutmengsels (met en zonder zand-toevoeging) is 0,9068. De verwachtingswaarden van de wrijvingshoeken δ van de beide groutmengsels met Maaszand zijn dus niet significant verschillend. Anders gezegd: de schuifsterkte in het grensvlak grout-zand is, in een laboratoriumopstelling, in geval van meer zandige mengsels dus niet significant verschillend als bij een standaard grout-samenstelling. 3. Uit de dataset waarin de meetresultaten van beide groutmengsels samengevoegd zijn, blijkt dat de verwachtingswaarde E[δ] van δ bij het afschuiven van grout op zand 46,8° bedraagt. 4. Voor de verwachtingswaarde E[φ] van het Maaszand is gevonden: φmaaszand = 29,9°. Voor de verwachtingswaarde E[δ] van de samengevoegde dataset is gevonden: δsamen = 46,8°. De verhouding tussen deze twee parameters is: δsamen = 1,57 φmaaszand Discussie Bij dit experiment is in een laboratoriumopstelling de schuifsterkte in het zand–zand- en in het zand–grout-contactvlak gemeten. 1. Uit alle proeven bleek dat de schuifspanning in het zand-grout schuifvlak na het bereiken van τf (bezwijken) iets afneemt, maar zeker niet geheel komt te vervallen. De maatgevendheid van hetgeen zich afspeelt in het schuifvlak zandgrout wordt bediscussieerd in deelparagraaf 3&4 van deze paragraaf. Bij het meten van de schuifsterkte in een zandgrout grensvlak moesten de resultaten van een aantal metingen verworpen worden omdat de


Tabel 5 - Regressie analyse τf onder verschillende normaalspanningen en bepaling E[δ], E[φ]. Verwachtingswaarde E[δ] en E[φ], [°]

Ondergrens 95% betrouwbaarheidsinterval δ en φ, [°]

Bovengrens 95% betrouwbaarheidsinterval δ en φ, [°]

P>|t|

Grout-zand (δ)

46,8

26,2

58,6

0,005

Zand-zand (φ)

29,9

27,0

32,5

P<0,001

Figuur 5 - Relatie schuifsterkte τf / normaalspanning bij afschuiven grout-zand en bij afschuiven enkel Maaszand.

Figuur 6 - Reactiekrachten Fr tegengesteld aan schuifrichting Uz door complex schuifvlak.

Figuur 7 - Mogelijke afschuifvlakken proeven niet goed verliepen. Er traden 3 vormen van calamiteiten op: - Het verloopstuk van de pressure pad (zie figuur 3) was geroteerd en klem komen te zitten in de bovenste PVC ring. Hierdoor heeft de afdracht van de normaalkracht niet geheel via het zand plaatsgevonden (monster 1);

- Er was tijdens de uitvoering van de proef een duidelijke krak hoorbaar. Toen het monster na het beproeven uit het shear box apparaat gehaald werd, was de bovenste ring gebroken. Deze ring is tijdens het beproeven zeer waarschijnlijk in de onderste ring van het shear box apparaat terecht gekomen door zeer kleine spelingen (monsters 4, 9 en 10); - Het grout is bij het aanbrengen van de zandlaag uitgevloeid tot over de rand van de onderste PVC ring. Bij beproeven drukt de bovenste PVC ring vervolgens tegen het grout, wat een ongewenste weerstand oplevert (monster 5). 2. Tijdens het samenstellen van het groutmengsel, waarbij aan het klassieke groutmengsel 20 massa% zand werd toegevoegd, bleek het zand snel uit te zakken in het waterige mengsel. Daarom werd het grout – zand mengsel direct gegoten in de PVC ringen. Daar zakte het zand uit met een bezinksnelheid in de orde van grootte van 95 m/uur [4]. Voor het uitharden van een groutanker wordt in de praktijk 7 dagen aangehouden. In de monsters 7 t/m 12 in dit onderzoek, is het toegevoegde zand al naar de bodem van de onderste PCV ring gezakt op het moment dat de bovenzijde van het groutmonster is opgesteven. Die bovenzijde bestaat dus uit zand-arm grout. Hierdoor heeft het toegevoegde zand weinig invloed op de samenstelling van de ontstane groutschil. Vanuit deze redenering is het dan ook

71

Geotechniek - Juli 2014

logisch om de datasets verkregen bij het testen van beide groutmengsels samen te voegen. 3 & 4. Tijdens de experimenten werd het volgende globale verband gevonden van δsamen = 1,57 φmaaszand. In de uitgevoerde experimenten werd het schuifvlak aan het monster opgelegd, namelijk daar waar de PVC-ringen op elkaar aansluiten. Het streven was om dit te laten samenvallen met het contactvlak grout-zand. Een verklaring voor waarom de gevonden δ groter is dan de φ is, dat het grout in het contactvlak zandkorrels fixeert, waardoor deze niet kunnen rollen tijdens het afschuiven. De korrels van het zandmonster kunnen dus niet over de gefixeerde korrels in het groutoppervlak rollen, maar moeten de korrels uit het groutoppervlak ‘trekken’ of er omheen bewegen. Daarnaast kan ten gevolge van oneffenheden in het groutoppervlak een complex schuifvlak ontstaan dat een grotere weerstand biedt tegen afschuiven door het ontstaan van reactiekrachten Fr tegengesteld aan de schuifrichting Uz. Zie figuur 6. In de praktijk zal het schuifvlak ontstaan langs het oppervlak met de minste weerstand. Het feit dat de gevonden waarde voor δ groter is dan die van φ impliceert dat een afschuifvlak groutzand meer weerstand heeft dan een afschuifvlak in zand. Hieruit volgt dat bij het afschuiven van een groutlichaam het schuifvlak niet exact ter plaatse van het grensvlak grout-zand zal liggen, zie blauwe lijn figuur 7. Het gebruiken van de nu gevonden φ-δ relatie bij afschuifberekeningen zal dan ook leiden tot een overschatting van de werkelijke afschuifsterkte. De grootte van de weerstand tegen het verschuiven van een groutlichaam wordt bepaald door de weerstand in het zwakste schuifvlak; dat is het schuifvlak zand-zand, net buiten het grensvlak grout-zand, zodat bij het ontwerpen van groutankers het een redelijke aanname lijkt om uit te gaan van delta=phi Referenties [1] Funderingstechnieken uitvoeringsaspecten, A.F. van Tol, H.J. Everts, Delft, 2010 [2] GRONDMECHANICA, Arnold Verruijt, Technische Universiteit Delft, 2001 [3]  Peter Langhorst, Koninklijke BAM Groep N.V., telefonische persoonlijke mededeling, april 2013 [4] A simple universal equation for grain settling velocity, Ferguson, R.I., Church, M., Journal of Sedimentary Geology, 2004 Met dank aan: Arno Mulder & Dik Delforterie.


â&#x20AC;&#x153;

Mijn hart ligt bij het ontwerpen van infrastructurele werken en dat doet Mobilis.


Mobilis: Talent is altijd welkom

M

obilis is één van de toonaangevende civiele bouwers van Nederland. Een gesprek met de ervaren leider van de ontwerpafdeling Herman van den Noort en de jonge geotechnicus Stijn Biemans over werken bij Mobilis. Wie met de auto of trein door Nederland rijdt, of er met een boot doorheen vaart, komt onvermijdelijk in aanraking met het werk van Mobilis. Met een multi-disciplinaire aanpak realiseert de civiele bouwer wegen, bruggen, tunnels, viaducten, ecoducten, kademuren, stations met omliggende infrastructuur, energiecentrales, zuiveringsinstallaties en parkeergarages. Daarbij profiteert Mobilis als zelfstandige onderneming binnen TBI Holdings van de ervaring, kennis en slagkracht van één van Nederlands grootste en meest solide concerns in techniek, bouw en infra. Het wordt wel eens vergeten, maar die ervaring en kennis zit in mensen. Zoals in Van den Noort, die vijfendertig jaar bij Mobilis werkt. Hij draagt een schat aan ervaring met zich mee. Dat kan Biemans nog niet zeggen, want hij kent het bedrijf nog geen twee jaar. Hij is druk bezig zich het vak eigen te maken. Beide mannen zijn op verschillende manieren in de geotechniek beland. Van den Noort startte als trainee, toen hij als HBO-student Weg- en Waterbouw een stageplek zocht. “Ik ben doorgegroeid in het bedrijf met als laatste stap het leiden van de ontwerpafdeling.” Op die afdeling werken zo’n vijfentwintig mensen in vaste dienst, zegt Van den Noort. “Twintig in onze vestiging in Apeldoorn en vijf in ons bedrijf in Capelle aan de IJssel. Daarnaast hebben we nog een aantal inleners, die meestal als zzp’er werken. Er zitten geotechnische specialisten bij, maar ook constructeurs. We hebben zelfs een ontwerpleider die via een detacheerder is binnengekomen.” Het ontwerpbureau van Mobilis moet uiteindelijk doorgroeien naar veertig á vijftig medewerkers, zegt Van den Noort. Als leider van het ontwerpbureau is hij betrokken bij de praktijk, maar hij heeft meer taken. “Ik oefen in interne trajecten allerlei functies uit, van tender manager tot integraal ontwerpleider. Ook treed ik op als troubleshooter als het in projecten even niet goed gaat. En ik houd me bezig met beleid en strategie. Ik kan

er tijd voor vrijmaken, omdat twee mensen de dagelijkse gang van zaken aansturen.” Traineeprogramma Stijn Biemans staat aan het begin van zijn carrière. Hij studeerde aan de TU Delft Civiele Techniek en deed zijn Master in geotechniek. Zijn afstudeerscriptie over een theoretisch sedimentatiemodel bevond zich op het grensvlak van grondmechanica, baggertechniek en waterbouw. Hij zocht er de grenzen mee op, zegt Biemans. “Cees van Ree was mijn afstudeerprof op de TU. Hij is gespecialiseerd in baggertechniek, maar ook grondmechanisch uitstekend onderlegd.” Voor zijn scriptie deed Biemans onderzoek bij een baggeraar. Toch heeft hij er bewust voor gekozen om niet bij een baggeraar aan het werk te gaan. “Omdat ik leergierig en nieuwsgierig ben, wil ik mijn kennis verbreden. Er zijn veel soorten bedrijven waar ik met mijn opleiding terecht kan. Daarom wil ik ontdekken welk werk het beste bij mij past, waar ik mijn energie kwijt kan.” Het werd dus het traineeprogramma van TBI Holdings, waarvan Mobilis deel uitmaakt. “Ik zit in een groep van tien trainees. Anders dan de anderen rouleer ik niet drie keer acht maanden tussen de zusterbedrijven van TBI, maar alleen binnen Mobilis. Ik begon op de ontwerpafdeling, waar het werk uitstekend aansloot op mijn opleiding. Ik kende de ontwerp- en rekenprogramma’s waar Mobilis mee werkt. Na

De heren Biemans en Van den Noort

73

Geotechniek - Juli 2014

Jos van der Burg Journalist

acht maanden stapte ik over naar werkvoorbereiding. Dat was een stuk praktischer gericht. Ik hield me bezig met bouwen in plaats van met uitrekenen. En nu maak ik voor de laatste acht maanden de overstap naar uitvoering. Ik ga nu echt naar buiten.” Dat buiten bevindt zich in Friesland, waar Mobilis betrokken is bij het wegenbouwproject de Centrale As. Het project betreft de aanleg van een dubbelbaans autoweg Van Dokkum in Noord-Friesland tot Nijegea in Zuid-Friesland. De weg vergroot de bereikbaar van Noordoost-Friesland en ontlast de dorpen waar het doorgaande verkeer nu door rijdt, zodat de leefbaarheid en de veiligheid wordt vergroot.

Haak om Leeuwarden - CT de Boer Schuiven


Tacitusbrug A50 bij Ewijk-Valburg

3D impressie van Brug Burgum Mobilis is betrokken bij het deel Midden 2 van de Centrale As. Biemans: “We leggen er een aquaduct, een brug en een stuk snelweg aan. Ik ben er als planner en werkvoorbereider bij betrokken.” De kans dat Biemans na het traineeprogramma door Mobilis in dienst wordt genomen, is groot, want beide partijen zijn tevreden. Van den Noort: “Het is de bedoeling dat Stijn blijft.” Biemans: “Mijn hart ligt bij het ontwerpen van infrastructurele werken en dat doet Mobilis.” Mobilis is naast de Centrale As in Friesland ook betrokken bij de realisering van de Haak om Leeuwarden, zegt Van den Noort. Dit wegenbouwproject maakt onderdeel uit van het programma Vrij-Baan, dat de bereikbaarheid van Leeuwarden moet verbeteren. Het bestaat uit de aanleg van een weg van twee keer twee rijstroken, die de A31 bij Marsum ten westen van Leeuwarden verbindt met de N31 bij Hemriksein en de A32 ten zuiden van de stad. Het middendeel van de nieuwe rijksweg en de westelijke invalsweg (een verbindingsweg tussen de stad en de Haak) worden gerealiseerd door Grutte Fier; een samenwerkingsverband van Mobilis en andere civiele bouwers. De Haak om Leeuwarden Midden omvat onder andere het ontwerpen en bouwen van een circa 1 kilometer verdiepte autoweg (N31), de aansluiting van de autoweg op de provinciale en gemeentelijke wegen en twee spooronderdoorgangen. Het projectdeel Westelijke invalsweg omvat het ontwerpen en bouwen van drie spoorkruisingen en aansluitende gemeentelijke wegen. In de zomer van 2015 zal het werk zijn afgerond.

den om zichzelf te profileren als aantrekkelijke werkgever, zegt Van den Noort. “Om dit te bewerkstelligen investeren deze bedrijven intensief in de ontwikkeling van (toekomstige) medewerkers en leidinggevenden. De TBI Acdmy is het instrument om dit te realiseren. Ze faciliteert meerdere opleidingsprogramma’s, zodat de deelnemers succesvol kunnen functioneren en doorgroeien naar sleutelposities binnen de TBI bedrijven. Voor deze programma’s werkt TBI samen met erkende opleidingsinstituten zoals De Baak en Rotterdam School of Management van de Erasmus Universiteit. Een van de programma’s is het Talent Programma, waarin de deelnemers zich ontwikkelen tot vakspecialist en cultuurdrager binnen TBI.” Hij voegt eraan toe dat los van deze TBI-opleidingen Mobilis jobrotation programma’s organiseert. “Ze bieden de mogelijkheid om als net afgestudeerde korte periodes op verschillende afdelingen bij Mobilis te werken. Hierdoor krijgen afgestudeerden een goede basis en ontdekken zij in samenspraak met de werkgever waar hun toegevoegde waarde ligt.” Van den Noort heeft door zijn jarenlange ervaring een goed oog voor de specifieke vaardigheden van jong talent. “Ik word hier gezien als de technische vraagbaak. Ik weet wat een geotechnicus beweegt en waar zijn kansen en mogelijkheden liggen. Ook weet ik redelijk goed hoe ik een geotechnicus moet uitdagen. Welke zaken hij leuk vindt.” Maar ook geotechnici leven niet in een ideale wereld, voegt hij eraan toe. “Het is heel simpel: de markt, de prijzen en het ontwerpen staan onder druk. Het moet allemaal ‘lean and mean’. Er is een eenvoudige regel: als je iets met grond kunt doen, moet je geen beton gebruiken. Als je dat in je achterhoofd houdt, liggen er nog genoeg kansen.” Er is nog iets dat geotechnici nooit moeten vergeten, voegt hij eraan toe. “Geotechniek biedt

Ik word hier gezien als de technische vraagbaak.

Betrouwbare voorspellingen Het traineeprogramma waaraan Biemans meedoet, is één van de opleidingsprogramma’s van TBI Holdings. De achterliggende gedachte is dat TBI en haar ondernemingen het belangrijk vin-

74

Geotechniek - Juli 2014

geen wiskundige zekerheid, maar brengt altijd een zekere mate van onvoorspelbaarheid met zich mee. Als je rekening houdt met de risico’s zijn ze beheersbaar, maar als je ze wegredeneert, kom je jezelf ooit goed tegen. Met testen en metingen kun je redelijk betrouwbare voorspellingen doen. Als het toch misgaat, kom je er technisch altijd wel uit, maar voor het imago kan het fnuikend zijn. Veel mensen zijn nu eenmaal altijd in voor slecht nieuws.” Prachtig vak Slecht nieuws is ook dat geotechniek niet bepaald populair is onder studenten. Biemans: “Tijdens mijn studie aan de TU studeerden er misschien tien studenten per jaar af in geotechniek. Toen ik in het bestuur zat van de mastervereniging geotechniek was ons enige doel meer studenten voor geotechniek interesseren. Het imago van de studie is op de een of andere manier stoffig. Misschien speelt ook een rol dat de vakken grondmechanica en funderingstechniek tijdens je bachelor worden aangeboden op een manier die velen niet aanspreekt. Watermanagement en waterbouw spreken meer tot de verbeelding. Projecten als de Maaslandkering en dijkbouw ogen spectaculairder.” Van den Noort: “Ik kan me voorstellen dat, als je net van het VWO komt, zaken die het Journaal halen je meer aanspreken, maar het is wel jammer. Geotechniek is een prachtig vak, waarin je als je een vakman bent de banen voor het uitzoeken hebt. Bij Mobilis kunnen we altijd goede mensen gebruiken.” Biemans: “Toch moet je geotechniek niet alleen gaan studeren omdat er genoeg werk in is. Je moet het vak interessant vinden. Ik denk dat het er bij mij al vroeg in zat, want ik speelde thuis op het boerenerf altijd in een grote hoop zand.” Van den Noort: “Ik was al jong in bouwen geïnteresseerd. Het zal geen toeval zijn, want mijn vader was metselaar.” Voor meer info over Mobilis: www.mobilis.nl


Simon Lembrechts Werkzaam bij: Temporary Works Design (TWD) Afgestudeerd aan: TU Delft

Optimalisatie van een zuigpaalfundering

Af sT

Inleiding Als afsluiting van de master Geotechniek aan de TU Delft heb ik als eindwerk negen maanden onderzoek gedaan voor SPT-offshore, een aannemer gespecialiseerd in het ontwerp, de fabricage en de installatie van zuigpaalfunderingen voor de offshore industrie. De technologie van zuigpaalfunderingen wint aan populariteit in zowel de olie&gas als de windindustrie. Zuigpalen worden al langer als (trek)ankers gebruikt, maar als op druk belaste fundering is de technologie nog relatief jong en is er nog heel wat ruimte voor ontwikkelingen en optimalisaties.

een open ruimte aanwezig blijft tussen de topplaat en het zandoppervlak. Het bleek niet mogelijk om de topplaat aan te laten sluiten op de grond, waardoor de zuigpaal initieel uitsluitend op wandwrijving blijft staan. Om toch de draagkracht van de topplaat te mobiliseren, wordt het gat na de installatie opgevuld met grout. Het volgrouten van dit gat is een weersgevoelige en ingewikkelde offshore operatie, die de fundering onnodig duurder maakt. Het onderwerp van mijn afstudeeronderzoek was dan ook om de oorzaak van dit probleem in kaart te brengen en een mogelijke oplossing uit te werken.

De toonaangevende bedrijven in de offshore windindustrie zijn bezig met grote inspanningen om de kosten van offshore wind terug te dringen en de technologie rendabel te maken. De funderingen van de turbines vormen een belangrijke kostenpost bij de installatie van de windmolens, waardoor innovaties en nieuwe concepten van groot belang zijn. Als geotechneut kan je in deze sector dus zeker het verschil maken!

Het onderzoek bestond uit een theoretisch en een praktisch deel, waarbij het praktische deel, een schaalproef, ter verificatie moest dienen van een theoretische model. In een rekenprogramma heb ik de installatie van een zuigpaal gemodelleerd en het gebrek aan initiĂŤle draagkracht van de topplaat aan de hand van de theorie gekwantificeerd voor verschillende grondsoorten.

ud

SPT-offshore heeft samen met DONG-energy een jacket-fundering op zuigpalen ontwikkeld. In de zomer van 2014 wordt een testturbine met dit type fundering in het Borkum Riffgrund windmolenpark geplaatst. Als de technologie succesvol blijkt, opent dat de weg naar complete windmolenparken op zuigpaalfunderingen. Onderzoek Een zuigpaal is een holle, cylindrische buis die aan een kant is afgesloten met een topplaat. De diameter varieert typisch tussen de 5 en 15 meter en de hoogte van de paal is voor doorlatende, cohesieloze grondsoorten ongeveer gelijk aan de diameter. De installatie van een zuigpaal verloopt in twee stappen: eerst zakt de paal in de grond door het eigengewicht en vervolgens wordt water uit de paal gepompt waardoor een drukverschil ontstaat tussen de binnen- en de buitenkant van de paal. Dit drukverschil drukt de paal verder de grond in, tot de gewenste diepte wordt bereikt. Uit metingen bij de installaties van zuigpalen in doorlatende (zand) grond is gebleken dat steeds

Ee

Een tweede, misschien nog wel belangrijkere oorzaak, ontstaat zodra het drukverschil tussen de binnen- en buitenkant van de paal een bepaalde kritische waarde overschrijdt. Op dat moment valt de krachtswerking tussen de korrels weg, vervloeit de grondplug in de zuigpaal instantaan en neemt het volume van de grond in de paal drastisch toe. Dit doordat de grond van een dichte pakking overgaat in zijn meest losse gepakte structuur. Zodra de installatie afgerond is, valt het drukverschil weg en nemen de contactspanningen tussen de korrels weer toe. De

Geotechniek - Juli 2014

De erosie en het vervloeien van de grondplug in de zuigpaal werden toegevoegd aan het theoretische model, waarmee op basis van de grondparameters voorspeld kan worden wat de benodigde inzuigdrukken zijn en wat daarbij het te verwachten gat tussen de topplaat en de bodem wordt. De hypothese was dat het probleem verholpen zou kunnen worden door de inbreng van een tweede topplaat, met een iets kleinere diameter dan de originele topplaat. Het rekenmodel gaf veelbelovende resultaten met betrekking tot de werking van de tweede topplaat. Om deze resultaten te valideren, zijn een aantal laboratoriumtesten uitgevoerd op schaal 1:10, met behulp van een plexiglazen zuigpaal en een tank gevuld met zeezand.

rd

Uit het onderzoek kwam naar voren dat het ontstaan van het gat tweeledig is: ten eerste ontstaat er, zodra de topplaat dicht bij de bodem komt, een hoge stroomsnelheid in de smalle opening tussen de bodem en de topplaat. Hoe dichter de topplaat bij de bodem komt, hoe smaller het doorstroomoppervlak en hoe hoger de stroomsnelheid naar de afzuigopening wordt. Door de hoge stroomsnelheid ontstaat erosie van de bodem binnen de zuigpaal. De gronddeeltjes worden weggevoerd en door de (theoretisch oneindige) hoge stroomsnelheid tussen topplaat en bodem is contact uitgesloten.

75

zetting die hierbij optreedt, zorgt ook weer voor een gat tussen topplaat en grond, wat dan later ook weer opgevuld moet worden met grout.

Door het proefmodel uit te rusten met de nodige druksensoren en debietmeters, kon aangetoond worden dat door de toevoeging van een tweede topplaat contact tussen bodem en fundering realiseerbaar was. De conclusies uit het rekenmodel werden bevestigd. Verder onderzoek en proefopstellingen op zee zullen moeten uitwijzen of de tweede topplaat het grouten werkelijk overbodig maakt, maar een eerste stap in de richting van een goedkopere fundatie is in ieder geval gezet!

er

s

Conclusie Ook in de offshore industrie zijn tal van vraagstukken te vinden die interessant zijn voor geotechneuten. Innovatieve bedrijven zoals SPT-offshore zijn altijd bezig met de zoektocht naar slimmere en goedkopere oplossingen om de wind-industrie rendabeler te maken. Deze zoektocht vraagt om gespecialiseerde kennis van grondgedrag en de interactie tussen constructies en de bodem. Een master geotechniek houdt dus ook zeker de deur open om in deze boeiende industrie aan de slag te gaan!


â&#x20AC;&#x153;

Met je voeten op de grond en je handen in de praktijk


Ruud Sierlings Journalist

De basis onder onze gebouwde omgeving

Guido Meinhardt, Maarten Korevaar

Ruud Sierlings in gesprek met: Guido Meinhardt (44), Manager Geotechniek: “Geotechniek is geen exact vak, er is ruimte voor interpretatie. Het daagt telkens weer je creativiteit uit.” Maarten Korevaar (25), Projectingenieur Geotechniek: “De diversiteit binnen het vakgebied is enorm. De geotechnicus moet voor de meest uiteenlopende situaties oplossingen bedenken.”

G

eotechniek is een vrij onzichtbaar vakgebied, het speelt zich vooral onder het maaiveld af. Maar omdat we de ruimte intensief gebruiken en steeds vaker de grond in gaan, is het ook een vakgebied dat mede bepalend is voor onze toekomst. En doordat de ondergrond nogal eens verrassingen biedt, moet de geotechnicus vooral ook oplossingen kunnen bedenken. Oplossend vermogen Een geotechnicus kan niet, zoals bijvoorbeeld een architect, trots het resultaat van zijn werk laten zien. Funderingen van gebouwen en brug-

gen, ophogingen, tunnels, dijken, sluizen, offshore windturbines, je ziet er maar weinig van. Toch legt de geotechnicus wel de onmisbare basis onder het werk van de architect en constructeur; zonder dit ‘grondwerk’ heeft de architect zogezegd geen poot om op te staan. “Eigenlijk zijn we verkapte architecten”, grapt Guido Meinhardt, Manager Geotechniek bij Volker InfraDesign. “Zonder gekheid, in dit vakgebied wordt een stevig beroep gedaan op je creativiteit, er is veel ruimte voor interpretatie want de bodem kan je altijd verrassen. Dat ligt niet iedereen. Je moet het leuk vinden om onzekerheden op te lossen.”

77

Geotechniek - Juli 2014

Voor Maarten Korevaar, anderhalf jaar geleden na zijn studie aan de TU Delft begonnen als projectingenieur bij Volker InfraDesign, was dat een eyeopener: “Het detailniveau waar je in de praktijk mee werkt, dat is echt wennen. Je kunt een zelfde ontwerp voor een project in Maastricht of Rotterdam maken, maar de grond verschilt sterk. Er zijn veel randvoorwaarden waar je rekening mee moet houden. Tegelijkertijd is dat juist zo boeiend: het is breed en afwisselend werk, je moet telkens jezelf scherp houden.” Bureau- en veldwerk Het mooie is dat je die problemen of uitdagingen niet alleen achter de computer oplost, maar ook “met je voeten in de modder en je handen in het zand”, zoals Guido het uitdrukt. Dat wil zeggen, in ieder geval bij Volker InfraDesign, want dit ontwerpbureau maakt deel uit van een van de grootste aannemers van Nederland. En omdat projecten steeds vaker aanbesteed worden volgens de design & construct-methodiek (of: design, build, finance & maintenance), liggen de


verantwoordelijkheden (en de risico’s) ook bij de uitvoerende partijen. Met andere woorden: kennis is één, maar bij de toepassing in de praktijk komt wel even wat meer kijken. Ook letterlijk dus. Maarten: “Het is niet dat ik dagelijks op de projecten ben, maar als je een oplossing zoekt voor een probleem in de uitvoering, is het handig dat je ook ter plaatse gaat kijken.” Op deze manier biedt geotechniek de ideale mix van bureau- en buitenwerk. Guido: “En omdat de geotechnicus bij het hele traject betrokken is, van ontwerp tot en met uitvoering, moet je rekening houden met veel verschillende disciplines, binnen en buiten je eigen bedrijf: constructeurs, werkvoorbereiders, uitvoerders, maar ook de eisen van opdrachtgevers, politici, omwonenden. De mate van integraliteit is in dit vak groot.” Werkplek = leerplek In zo’n context is het prettig als je als instromer in een omgeving komt waar het barst van de ervaring. Guido: “Wij koppelen nieuwe medewerkers aan ervaren krachten en laten hen ook samenwerken met medewerkers bij ons zusterbedrijf Volker Staal & Funderingen. Geotechniek is: van elkaar leren, training-on-the-job. Zo leer je met de factor onzekerheid omgaan. En met maakbaarheid. Je kunt een efficiënt palenplan bedenken, maar de machine moet er wel bij kunnen en de palen moeten wel op diepte komen, om maar wat te noemen. Maakbaarheid is iets waar je op de universiteit of hogeschool minder mee te maken krijgt.”

Maarten hecht veel waarde aan het sparren met collega’s. Het leert hem de weg te vinden in het concern, maar ook in het vak: “Ik leer veel, dat helpt me om doordachte keuzes te kunnen maken. En het is leuk om te merken dat dit twee kanten op werkt: door mijn vraagstelling zet ik ervaren collega’s ook aan het denken en ontstaat er soms discussie. Je moet zowel je eigen slimheid gebruiken als die van collega’s.” En dat niet alleen, valt Guido bij: “De kennis die jonge afstudeerders inbrengen, verschaft ons nieuwe mogelijkheden om onzekerheden te kwantificeren. Zo heeft Maarten bij ons werk aan het Mauritshuis in Den Haag statistische bewerkingen toegepast om de sterkte van de wand te berekenen.” Hiermee is ook aangegeven dat geotechniek een vak is van interactie. Je moet niet alleen met klei en zand om kunnen gaan, maar ook met mensen. Guido: “Dat is een belangrijk aspect waar we onze mensen op trainen: competenties en vaardigheden, want je hebt voortdurend met anderen te maken. We streven naar bedrijfsgroei, maar ook naar persoonlijke groei.” Uitdagingen in ruimtegebruik Wat het werken in de geotechniek ook aantrekkelijk maakt, is dat het een jong vakgebied is binnen de bouwkolom. De uitdagingen in ruimtegebruik en stedelijke verdichting worden steeds groter, daarom valt in de toepassing van geotechniek op veel fronten winst te behalen, zegt Guido: “We snappen de grond steeds

beter. Maar veel funderingen en grondverbeteringen zoals soil mix technieken, paalsystemen, ankers, injecties en smart soils vereisen doorontwikkeling. Ook de risico’s door meervoudig en intensief ruimtegebruik worden groter, die moeten we nog beter in kaart brengen en leren beheersen. En de integratie van geotechniek in het Bouw Informatie Model (BIM) is een opgave waar we de komende jaren aan werken.” Kortom, never a dull moment: “Het mooie is dat je bij het hele traject en die doorontwikkeling betrokken bent,” zegt Maarten. “Dat begint in de tenderfase. Je bedenkt iets, er komt feedback, je maakt een update, en dan volgt de uitvoering waarin je zonodig nogmaals die slag maakt. Je staat midden in het project en de uitvoering ervan, je zit met opdrachtgevers en uitvoerders aan tafel en bent echt met de toepassing van geotechniek bezig.”

Kenmerken geotechniek in de praktijk - groeipotentie (inhoudelijk en persoonlijk) - aantrekkelijk carrièreperspectief - creativiteit en interpretatievermogen - interactie met veel partijen - integraliteit (geotechniek zit in bijna alles) - jong en innovatief vakgebied

Volker InfraDesign Volker InfraDesign is een VolkerWessels onderneming. Als integraal ontwerpbureau voor de infrasector van VolkerWessels koppelt Volker InfraDesign gedegen ontwerpkennis aan praktische uitvoeringskennis.

Geotechniek bij Volker InfraDesign Volker InfraDesign is met 16 geotechnici een van de grootste werkgevers in dit vakgebied. Kennisdeling en interactie zijn standaard, ook met zusterbedrijven die in de uitvoering actief zijn. Dat creëert een veelzijdig carrièreperspectief: vanuit de inhoud leer je in snel tempo alle facetten van de geotechniek in de praktijk kennen. Jetgrouten Mauritshuis, Volker Staal & Funderingen

78

Geotechniek - Juli 2014


Corné de Vogel Werkzaam bij: Aannemingsbedrijf Gebroeders Schouls B.V. te Leiden Afgestudeerd aan: De Haagse Hogeschool

Goedkopere grondkering door te sonderen met de conuspressiometer

Af sT

In de grond-, weg- en waterbouw komt het vaak voor dat een definitieve of tijdelijke grondkering moet worden toegepast om een werk te kunnen uitvoeren. Zeker in deze tijden waarin wij als aannemers voor zeer scherpe prijzen in de markt aan het werk zijn is het belangrijk om in het engineeringstraject en in het uitvoeringstraject kostenbesparingen te kunnen realiseren.

en vervolgens weer wordt toegevoegd. Bij de laatste ontlasting-herbelastingcyclus wordt de limietdruk bereikt. Op dat moment neemt de hoeveelheid water (en dus de expansie van het membraan) nog steeds toe terwijl de waterdruk in het membraan ongeveer gelijk blijft. Na het bereiken van de limietdruk wordt de druk afgelaten en wordt de volumeverandering ten gevolge van de afname van de druk geregistreerd. Aangezien bij het opblazen van de pressiometer voornamelijk schuifspanningen in de grond optreden kan uit de drie ontlastings-herbelastingslussen een Glijdingsmodulus (G-modulus) worden bepaald. Deze G-modulus wordt hierna omgezet in een E-modulus. Deze E-modulus wordt gebruikt in de berekening van de grondkering in het programma Plaxis.

ud

Mijn afstudeeronderzoek behandelt de vraag of ‘’state-of-the-art grondonderzoek’’ leidt tot een meer economisch ontwerp van een grondkerende constructie. Fugro Ingenieursbureau B.V. te Leidschendam heeft mij in de gelegenheid gesteld om op dit onderwerp af te studeren. Grondonderzoek staat aan de wieg van bijna elk project. Het onderzoek wordt voorafgaand aan de engineeringsfase uitgevoerd en vormt de basis voor het ontwerp. Binnen dit grondonderzoek speelt geotechnisch onderzoek een zeer belangrijke rol.

Conuspressiometer Onder ‘’state-of-the-art grondonderzoek’’ versta ik in mijn onderzoek het sonderen met de Conuspressiometer (CPM). In aanvulling op een standaard sondering is bij de CPM een extra module aanwezig achter de standaard conus (de pressiometer-module). Met de pressiometer kan in-situ de spanning-rek relatie van de grond worden bepaald. De pressiometer-module bestaat uit een kern met daar omheen een rubberen membraan. De diameter van de complete module is gelijk aan de diameter van de sondeerconus. Als de CPM op de gewenste diepte is ingedrukt wordt het rubberen membraan opgeblazen door er water in te pompen. Door de waterdruk wordt de wand van het sondeergat radiaal belast. Door meting van zowel de vloeistofdruk als de hoeveelheid vloeistof wordt een relatie van radiale druk en optredende radiale verplaatsing verkregen. Tijdens de proef worden minimaal drie ‘’unload-reload-loops’’ gemeten. Deze ontlastings-herbelastingslussen komen tot stand doordat een beperkte, vooraf ingestelde hoeveelheid water wordt afgelaten

ee

Besparing Om te kunnen bepalen of het ontwerp van een grondkering op basis van sondeeronderzoek met de CPM daadwerkelijk goedkoper is dan het ontwerp van een grondkering op basis van standaard sondeeronderzoek heb ik een stalen damwand, een combiwand en een diepwand uitgerekend op basis van standaard sondeeronderzoek en op basis van sondeeronderzoek met de CPM. De sondeerdata en de CPM-data werden door de Fugro ter beschikking gesteld. Het grondonderzoek waar deze data onderdeel van uitmaakt is door de Fugro uitgevoerd ten behoeve van de aanleg van de Hubertustunnel in Den Haag. Op basis van de uitkomsten van de berekeningen heb ik voor elk type grondkering twee ontwerpen opgesteld. Eén ontwerp op basis van standaard sondeergegevens en één ont-

rd

er

s

G-moduli en Limietdruk

79

Geotechniek - Juli 2014


werp op basis van CPM-onderzoek. Vervolgens heb ik van elk ontwerp een kostenraming gemaakt. Door vergelijking van de kostenraming werd duidelijk dat sondeeronderzoek met de CPM een kostenbesparing van 2,2% oplevert in zandgrond (Hubertustunnel). Ik was nieuwsgierig of er in een andere grondslag wellicht een grotere kostenbesparing te realiseren was en daarom heb ik hetzelfde ontwerpproces uitgevoerd in kleigrond. In deze grondslag werd een kostenbesparing van 5,5% gerealiseerd. De kostenbesparingen komen voort uit het feit dat de E-moduli voor zand gemiddeld met een factor 1,3 toenemen bij vergelijking van standaard sondeeronderzoek en CPM onderzoek. Voor klei bedraagt deze factor gemiddeld 2,5. Door deze gunstigere E-moduli kan goedkoper worden gedimensioneerd, wat kostenbeparingen oplevert. Hierbij valt met betrekking tot stalen damwanden te denken aan lichtere verankering, grotere hart-op-hart afstand van de verankering, kortere damwanden of een lichter damwandprofiel.

Af sT

in aanraking met het dimensioneren van tijdelijke en definitieve grondkeringen. In de diverse Design & Construct contracten onder UAV-gc laten wij regelmatig sondeeronderzoek uitvoeren en doen wij vervolgens op basis van dat onderzoek de complete engineering van het werk. Dat houdt in dat we de tijdelijke en/of definitieve grondkeringen dimensioneren, dat we de geotechische gegevens gebruiken als input bij bijvoorbeeld de constructieve berekeningen van een gemaal, bepalen wij het palenplan en de paalpuntniveau’s van funderingspalen, maken wij opbarstberekeningen van de bouwkuipbodem en bepalen wij welke maatregelen we treffen om de bouwkuip droog te houden. Wanneer de engineering van het werk klaar is kunnen wij het werk ook zelf uitvoeren. Wij hebben namelijk een uitgebreid machinepark met bijvoorbeeld diverse hydraulische kranen waarmee wij stalen damwand kunnen in- en uittrillen.

ud

De praktijk Bij mijn werkzaamheden als calculator / werkvoorbereider bij Aannemingsbedrijf Gebr. Schouls B.V. te Leiden kom ik bijna dagelijks

ee

Conclusie Uit de resultaten van mijn onderzoek is gebleken dat de toepassing van ‘’state-of-the-art grondonderzoek’’ wel degelijk een kostenbesparing oplevert in het ontwerp van grondke-

geld teveel energie wordt geproduceerd, en problemen ontstaan in de distributie over het elektriciteitsnet. Het tijdelijk opslaan van teveel geproduceerde energie op de juiste plek lijkt hierdoor een interessante optie. Het concept Momenteel bestaat er een aantal concepten waarbij elektriciteit kan worden opgeslagen door onder andere het gebruik van een stuwmeer of het opslaan van energie in zoutlagen. Het nadeel van deze concepten is dat er veelal grote geografische en/of geologische eisen aan gesteld worden welke lang niet overal beschikbaar zijn.

80

Geotechniek - Juli 2014

rende constructies. Dit pleit er dan ook voor om dit onderzoek vaker toe te passen en om er in te blijven investeren zodat de kennis van geotechniek wordt vergroot, zodat de onderzoeksmethoden verder kunnen worden verfijnd en zodat de geotechniek-sector innovatief blijft.

rd

Ondergrondse energieopslag in drukvaten Inleiding In het afgelopen jaar heb ik mijn afstudeeronderzoek verricht bij CRUX Engineering op het onderwerp ‘Opslag in ondergrondse schachten’. Het betreft hier een concept waar in tijden van energieoverschot, energie wordt opgeslagen in verticale ondergrondse schachten in de vorm van perslucht, waarmee op een later moment vervolgens weer energie kan worden opgewekt. De reden waarom men hier behoefte aan zou hebben, is dat dit concept als een buffer zal functioneren waarmee fluctuaties in energievraag en aanbod kunnen worden opgevangen en geen energie verloren gaat. Energiecentrales zijn maar beperkt in staat te anticiperen op deze fluctuatie waardoor gere-

Close-up van een ontlast/herbelastlus

Roy Sonnevelt Werkzaam bij: Strukton Civiel Projecten Afgestudeerd aan: Hogeschool InHolland Alkmaar

er

s

Het concept dat hier wordt toegelicht, kent deze nadelen niet en lijkt op dit moment bovendien goed toepasbaar in zandbodem. Gedacht wordt aan een drukvat tot wel 100 meter hoog en met een diameter van 11 meter, die door middel van een ‘Vertical shaft sinking machine’ tot een diepte van 200 meter in de bodem geplaatst zal worden, om zo optimaal te profiteren van de bodemstijfheid. Op grotere diepte is de bodem per slot van rekening stijver en geeft meer tegendruk bij het opvoeren van de interne luchtdruk in het drukvat. Het drukvat zal cyclisch onder druk gezet worden door op het maaiveld geplaatste compressors. Op deze manier kan het drukvat dagelijks


Af sT Principe afbeelding ondergronds drukvat (ref. Park-id.com)

Eindige elementen programma Plaxis 2D. Het opzetten van een werkend rekenmodel waarin de bouw- en gebruiksfasen zijn verwerkt, vergde veel doorzettingsvermogen. Zo was de schacht 200 meter diep en bestond deze uit een lining met segmenten van ca. 1,0 meter hoog, welke in de bouwfasen stapsgewijs worden ingebracht. Tijdens het opzetten van het rekenmodel kwamen vraagstukken naar voren als: Hoe en waarmee kan de schacht van onder en boven worden afgesloten, welke eigenschappen ga ik de zandbodem op 200 meter diepte toekennen en hoe boots ik een interne luchtdruk na in Plaxis? Uiteindelijk is de bodem van de schacht in het rekenmodel van beton gemaakt, en de bovenafsluiting is als een flexibele boogvorm gemodelleerd. Een aandachtspunt hierbij was dat de flexibele lining bij het opvoeren van de interne druk meer zijwaarts beweegt dan de boven- en onder-afsluiting, het uitdenken van mogelijke oplossingen voor dit soort aspecten heb ik tijdens het onderzoek als een motiverende uitdaging ervaren.

ud

worden benut. Voor het drukvat kan gedacht worden aan een soort van grote ballon, de schacht zelf zal bestaan uit een innovatief lining-concept dat in staat is flexibel mee te bewegen met het drukvat, en eveneens de grote externe grond- en waterdrukken kan opnemen. Het mee kunnen bewegen van de lining is essentieel om de stijfheid van de bodem te kunnen benutten, zodra het drukvat op druk wordt gebracht.

ee

Resultaten Nadat het rekenmodel opgezet was en de faseringen na veel inspanning succesvol doorgerekend waren, was het tijd om de grote vraag te beantwoorden: is dit concept van lining haalbaar voor deze manier van toepassing? Om tot een antwoord te komen op deze vraag is gekeken naar de optredende krachten, en vervormingen in de lining tijdens de bouw- en gebruiksfasen. Hieruit is gebleken dat de lining in staat is zijn vorm voldoende te behouden tijdens

Risicoâ&#x20AC;&#x2122;s De risicoâ&#x20AC;&#x2122;s voor dit concept van energieopslag zijn uiteenlopend, en in dit afstudeeronderzoek lag daar ook niet de nadruk op. Zo was er weinig bekend over de stijfheid van de ondergrond op 200 m diepte waardoor er op dit punt nog enige geotechnische uitdaging te vinden is. Bij een hogere bodemstijfheid zal de schacht per slot van rekening minder horizontaal vervormen en kan een hogere interne druk worden gehanteerd. Conclusie en verder onderzoek Uit het onderzoek is gebleken dat het concept van de flexibele lining naar behoren functioneert. Zonder interne overdruk neemt de lining de externe grond- en waterdrukken volledig op. Bij het opvoeren van de interne luchtdruk is de lining voldoende flexibel om de stijfheid van de bodem optimaal te benutten en daarmee een hoge interne druk mogelijk te maken. Momenteel is CRUX Engineering bezig met het verder ontwikkelen van dit concept, en staat er een praktijkproef gepland waarbij in de haven van Rotterdam een verschaald model in de grond zal worden gebracht en beproefd. Het belangrijkste doel van deze proef is het aantonen van het werkingsprincipe en het valideren van het rekenmodel met de werkelijkheid. Met deze proefresultaten kan worden gewerkt aan de verdere innovatie ontwikkelingsstappen om tot een volwaardig werkend systeem te komen.

rd

er

s

Omdat het drukvat cyclisch onder druk zal komen te staan, kan dit invloed hebben op de omgeving. Door het maken van berekeningen kan worden voorspeld hoe groot deze invloed is en kunnen eventuele ontwerpmaatregelen worden genomen. De geotechnische uitdaging Tijdens het afstudeeronderzoek heb ik mij bezig gehouden met de haalbaarheid van het liningconcept als schacht. Hierbij heb ik gekeken naar de capaciteit van het lining materiaal en de uitvoeringstechnische aspecten van het concept, zoals het op diepte krijgen van de lining, het afsluiten van de schacht aan onder- en bovenzijde, en de verschillende belastinggevallen van de schacht in bouw- en gebruiksfasen. Voor het rekenen aan de lining is gebruik gemaakt van een axiaal-symmetrisch model in het

het op diepte brengen, en eveneens hoge interne drukken realiseerbaar lijken waarbij de optredende trekkracht in de tangentieel-richting van de lining maatgevend is.

Horizontaal vervormingspatroon bij interne atmosferische druk, half opgevoerde druk, en maximale druk (van links naar rechts).

81

Geotechniek - Juli 2014


Geotechnici in de praktijk: onmisbare schakels in civiele projecten

“De termen van de geotechnici zijn mij niet meer vreemd”

Foto: Lilian Touw

Om mijn kennis te vergroten ben ik de cursus “Grondmechanica en funderingstechniek 1” van de PBNA en KIVI NIRIA, in de volksmond “CGF1” genoemd gaan volgen. Na een half jaar kwamen veel geotechnische termen mij niet meer vreemd in de oren en was mijn doel bereikt. Omdat geotechniek mijn interesse heeft, heb ik van Strukton de mogelijkheid gekregen om een periode als geotechnicus te werken om het geleerde in de praktijk te kunnen brengen.

Foto: Bjorn Vink

C

aroline van Welij, constructeur Aanvankelijk stond de geotechniek ver van mij af. Ik heb Civiele Techniek gestudeerd aan de HTS en de TU Delft met als master Structural Engineering. Vooral grote kunstwerken van beton en staal trokken mijn interesse. Eenmaal werkzaam bij Strukton Civiel Projecten merkte ik dat een betonconstructie er nooit zal zijn zonder raakvlakken met andere vakgebieden zoals geotechniek. Tijdens project overleggen waar geotechneuten bij aanwezig waren, vlogen de termen mij om de oren. Ik kwam toen tot de conclusie dat het essentieel is om als betonconstructeur ook kennis te hebben van geotechniek.

Rens naast een zojuist blootgelegd breukvlak in de Maastrichtse kalksteen

Niet alleen de taal spreken maar ook zelf berekeningen maken. Rens Servais, geotechnisch site engineer Ik heb mijn HTS opleiding Civiele Techniek na afronding aangevuld met een master Geo-Engineering aan de TU Delft. Na mijn studie ben ik gelijk aan de slag gegaan bij een ingenieursbureau. Maar projecten in uitvoering trokken mij steeds meer. De overstap naar Strukton Civiel Projecten was dan ook snel gemaakt. Er werd mij een prettig werkklimaat geboden waar ook veel ruimte is voor persoonlijke ontwikkeling. Ik kon aan de slag als engineer op het project de gestapelde tunnel in Maastricht. De eerste 1,5 jaar als geotechnisch ontwerper voor de kunstwerken rondom de A2-tunnel en sinds maart 2012 op projectlocatie als geotechnisch site engineer. Als geotechnisch site engineer ben ik verantwoordelijk voor het beantwoorden van technische vragen uit de uitvoering, kwaliteitscontroles, goedkeuring van berekeningen van onderaannemers en beoordelen van meetresultaten (zie ook elders in dit blad het artikel ‘Tunnelbouwkuip A2 Maastricht - evaluatie Observational Method deel 1’) . Dit

82

Geotechniek - Juli 2014

vraagt het nodige inzicht in praktische oplossingen, zelfstandigheid en communicatievaardigheden die in de loop der jaren steeds meer zijn gegroeid. Caroline en Rens hebben veel meer te vertellen. Lees het complete verhaal op http://redbystrukton.wordpress.com.

RED - het studentenprogramma van Strukton. RED draagt actief bij aan de ontwikkeling van het kennisniveau van studenten. RED voorziet in kennis, coaching en begeleiding om uiteindelijk op het einde van de studie een weloverwogen keuze te kunnen maken tussen de verschillende werkgevers; bouwonderneming, ingenieursbureau of opdrachtgever. Daarnaast laat RED studenten de praktijk ervaren. Volg RED op Facebook: https://www.facebook.com/REDbyStrukton


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

BAM Infraconsult is ruim 30 jaar actief in het ontwerp, project management en uitvoering van projecten op het gebied van infrastructureel ontwerp, kust- en maritieme waterbouw. Vanuit onze vestigingen in Gouda, Amsterdam, Apeldoorn , Breda, Den Haag, Ravenstein, Utrecht, Zuidbroek, Singapore, Jakarta en Perth werken wij aan projecten in binnen- en buitenland, veelal in opdracht van de sector Infra van Koninklijke BAM Groep nv, BAM International en externe opdrachtgevers. De onzekerheden die de ondergrond met zich meebrengt, creëren naast risico’s ook kansen voor het ontwerp en bouw van civieltechnische projecten. De afdeling Geotechniek speelt daarom een centrale rol bij de projecten van BAM Infraconsult en haar zusterbedrijven. BAM Infraconsult kenmerkt zich door betrouwbaarheid, deskundigheid, slagvaardigheid, blijvend onderscheidend en is onlosmakelijk verankerd in het bouwbedrijf. Dankzij deze mentaliteit zijn we zeer succesvol.

www.baminfraconsult.nl

Advertentie Geotechniek. nummer 1.indd 1

24-1-2014 14:49:49

Cursussen Geotechniek najaar 2014 Grondverbeteringstechnieken

Injectietechnieken, grouting, bevriezen 20 en 21 november 2014 Cursusleiders: Prof.dr.ir. A.E.C. van der Stoel (CRUX Engineering BV/Universiteit Twente/NLDA) en ir. J.K. Haasnoot (CRUX Engineering BV) Prijs: € 890,00 excl. btw Het gebruik van grondverbeteringstechnieken neemt steeds meer toe bij ondergrondse bouwprojecten en projecten waarbij omgevingsbeïnvloeding en funderingstechniek een belangrijke rol spelen. In deze cursus wordt u op de hoogte gebracht van de laatste ontwikkelingen op het gebied van de toepassingsmogelijkheden en het ontwerp, de kosten en de uitvoering, met veel aandacht voor recente praktijkprojecten.

Realisatie bouw en infrastructuur op slappe bodem

Ankerpalen: ontwerp, uitvoering en beproeving

27 november 2014 Cursusleiders: Ir. A.C. Vriend (Acécon BV) en ing. E. de Jong (Geobest BV) Prijs: € 615,00 excl. btw incl. SBRCURnet-publicatie ‘Ankerpalen’

Paalfunderingen voor civiele constructies

2, 3 en 9 december 2014 (8 Kenniseenheden Constructeursregister, 17 PDH’s Geotechniek, 17 PDH’s Bouw- en Waterbouwkunde) Cursusleiders: Ir. M. Korff (Deltares/Cambridge University) en ing E. de Jong (Geobest BV) Prijs: € 1.170,00 excl. btw literatuur: € 270 excl. btw (NEN-norm 9997-1:2012 en SBRCURnet-publicaties ‘Ontwerpregels voor trekpalen’, ‘Bearing capacity of steel pipe piles’ en ‘Ankerpalen’)

25 en 26 november 2014 (3 Kenniseenheden Constructeursregister, 10 PDH’s Geotechniek) Cursusleiders: Ir.drs. E. Tromp (Deltares) en ir. P.R.M. Ammerlaan (Fugro GeoServices) Prijs: € 890,00 excl. btw

In deltagebieden wereldwijd worden bijna alle gebouwen en andere belangrijke constructies op palen gefundeerd, zo ook in Nederland. Daarom wordt in één cursus aan alle facetten van de paalfundering aandacht besteed, zowel aan de bestaande en nieuwe ontwerpmethodieken als aan de uitvoering van paalfunderingen en aan de ontwikkeling op het gebied van proefbelasten.

www.pao.tudelft.nl

Stichting PostAcademisch Onderwijs

advertentie_geotechniek_3_2014.indd 1

Postbus 5048 2600 GA Delft

015 278 46 18 info@pao.tudelft.nl

13-5-2014 10:25:36


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

Deltares biedt:

water, ondergrond en infrastructuur. Wij richten

• actuele kennis en onderzoek over veilig leven in

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

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

bedrijven

internationaal hebben vele overheden en bedrijven

• onderbouwing van strategische besluiten

de weg naar ons al gevonden. Samen zoeken wij naar

• meer dan 800 specialisten op het gebied van water,

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

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

ondergrond en infrastructuur • een netwerk in meer dan 80 landen

Geotechniek juli 2014 - Onderwijsspecial  

Onafhankelijk vakblad voor het geotechnische werkveld - Onderwijsspecial

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you