Geotechnische ontwerpaspecten – Bart van Paassen

BAM InfraconsultBAM Infraconsult

Geotechnische aspecten A4

Burgerveen Leiden

ALV Kivi afd. Geotechniek 2012

Bart van Paassen

www.baminfraconsult.nl2

Introductie Combinatie A4

Burgerveen - Leiden

BAM CIVIEL kunstwerken

BAM WEGEN wegen

VTN wegverlichting, signalering en bewegwijzering

VAN OORD grondwerk

www.baminfraconsult.nl

3

Opbouw Presentatie ‘Geotechnische aspecten A4 Burgerveen Leiden

1. Perceel Noord: In vogelvlucht

2. Perceel Zuid:

Kleine kunstwerken

Verdiepte Ligging

Aquaduct Oude Rijn


4

Perceel Noord

www.baminfraconsult.nlKoninklijke BAM Groep nv Koninklijke BAM Groep nv

Knooppunt Burgerveen

Fundatie op buispalen


Ringvaart Aquaduct

www.baminfraconsult.nlKoninklijke BAM Groep nv 7

Aardenbaan bestaande uit AVI, tot 6 m

hoog


BAM Geotechniek dag

Aardenbanen: Zetting- en stabiliteit; monitoring

Ca 5 km wegverbreding, tot 7 m hoog

Overige Kunstwerken:

-KW Dwarswatering

-Damwand Doeshaven

-Kruising spoorlijn

-Kruising n11

-Kruising Waterleiding

-Kruising Vrouwenvaart

-fietstunnel Hofweg

Geotechniek bevind zich op het

raakvlak tussen Baan en

Kunstwerken

Perceel Zuid


Kruising Oude Rijn

*Toeritten: Verdiepte Ligging

*Aquaduct Oude Rijn: onderwaterbouwen


0

Huidige Ligging A4 bij Oude Rijn


1

Kruising Oude Rijn

Aquaduct

Verdiepte ligging

Toerit


2

Grondgesteldheid

Sonderingen 4 raaien h.o.h. 25 a 50 m

8 boringen met lab resultaten

Aanvullende handboringen

Heterogene grondopbouw: afzettingsgebied van Oude Rijn

Grondparameters o.b.v. NEN 6740 aangevuld met resultaten uit lab

onderzoek en CUR 2001-7


3

Verdiepte Ligging


Aanleg gefaseerd in een west- en oostfase:


5

Constructieve kenmerken verdiepte ligging

- Combiwandconstructie

- Betonnen stempelraam

- Onderwaterbeton met GEWI palen

- Luifel aan bovenzijde

- Brand- en geluidwerende bekleding


Dwarsdoorsnede inclusief bestaande

aarde baan


7

Aanbrengen hulpdamwand

Aanbrengen Combiwanden

Fasering Verdiepte Ligging


Aanbrengen betonnen stempelraam

Nat ontgraven


Aanbrengen trekelementen, onderwaterbeton en droogpompen

Aanbrengen constructievloer en afbouw


0

Verwijderen bestaande A4

-Verkeer gaat door westbak

-Groutanker en

hulpdamwand kunnen weg

Maken oostbak


21Ontwerp: risico gestuurd


PLAXIS model

Dimensionering combiwand en stempelraam

- ongelijke belastingsituatie

- interactie a.g.v. ingeklemd stempelraam

Risico’s

- Standzekerheid

- vervorming bestaande A4


Risico:

Lane Rental bij hinder verkeer


PLAXIS: Vervorming van de bestaande wegverharding van A4

Verkanting blijft binnen 1.5 – 4% (initiele verkanting ≅ 2.5%)

Axiale vervorming en verkanting bij oostelijke vluchtstrook het grootst; aan westzijde klein

Rekken door asfalt opneembaar

Extra lang groutanker is effectief


PLAXIS: Doorbuiging wand


Inbrengen damwanden en combiwandenVerzakking door trillingen

Predictie uitgevoerd door GeoDelft

Methode TRILDENS3 (TU Delft/GeoDelft)[P. Meijers, A.F. van Tol; Densification of sand caused by vibratory sheetpiling; International Conference on Cyclic Behaviour of Soils and Liquefaction Phenomena (CBS'04), Bochum, March/April 2004, pp 523-532]


Verdichtingszone

Nazakkende grondwig

Predictie van vorm en grootte zakkingstrog t.g.v.

- intrillen hulpdamwand- intrillen combiwand


Hulpdamwand

27.5o

0.75 m

verdichtingszone

NAP +

6.5 m

NAP -7 m

7.0 m

mm

7.6 m

mm

Verzakking door trillingen bij inbrengen damwand


29

27.5o

1.0 m

NAP +

6.5 m

NAP -22

m

11

m

15.8

m

30

mm

Verzakking door trillingen bij inbrengen combiwand


Inbrengen damwand en combiwand;

Risico-factoren:

- Lokaal losgepakt zand

- Holtes (onder/achter landhoofden, door zettingen of erosie)

- Langdurig trilwerk (obstakels, te licht trilblok, slechte sloten)

- ⇒⇒ intrilsnelheid monitoren

Uitvoeringsspecificaties :

•Zwaar trilblok; variabel moment

•Inspectie + inventarisatie holtes

•Monitoring intrilsnelheid: 1 m/min

•Terugval-optie: heiend aanbrengen


Verzakking door intrillen combiwand vs. voorspelling

31

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

31600 31700 31800 31900 32000

Zett

ing

(mm

)

Kilmetering(m)

Zettingen Kantstreep

Grootste zettingenkantstreep

Comp.

Buispaal bij de vleugelwand

Zetting bij kantstreep = onderschat


33


Monitoring A4: total station


Monitorings

punten


• Veel data om te interpreteren

• altijd een half uur vertraging op de metingen

• Interpretatie van metingen lastig


Gewi palen (-ankers)


8

in NL geïntroduceerddoor BAM Speciale Technieken

paal met gesloten voet wordtingetrild met zeer hoge frequentie

Ontgravingseffect: wel of niet trillingsarm ?

Sonic drilling


9

Geschiktheidsproeven Vooraf


0

3% van de palen

beproeven tot trekbelasting van F r d enkel (≈ 50 a 60% Fr max)

Veerstijfheid controleproef ≈ veerstijfheid groepspaal

Controleproeven in bouwkuip


1

Meting Rijzing onderwaterbetonvloer

De gemeten rijzing in het midden bedraagt 4.8 mm, aan de rand 1.2 mm.

Het gemeten rijzingsverschil (‘bolling’) bedraagt 3.6 mm.


de veerstijfheid van de gewi-palen als groepspaal komt overeen met de veerstijfheid

van de enkele paal zoals gemeten in de controleproef bij F r d enkel bij ontgraven

De stijfheid van de combiwand ≈ 2.5 * Kgewi

VERPLAATSINGEN [mm]

geen slipslip

slip

slip

1

2

3

4

5

6

0 5 10 15 20 25 30

Meting Rijzing onderwaterbetonvloer


Trillingsarm : qc red = (σ’nieuw / σ’oud)0.5

(geldt voor geboord systeem)

Niet tillingsarm/Heien qc red = (σ’nieuw / σ’oud)

reductie qc a.g.v. ontgraven bouwkuip


Ontgravingseffect bij Sonic drilling

Sonic drilling : q c red = (σ’nieuw / σ’oud)0.7


Aquaduct Oude Rijn

‘ Onderwaterbouwen’


Droog ontgraven folie

Half half

Zinkdeel in oever


<Wijzig de datum

met beeld\kop en

voettekst>

Koninklijke BAM Groep nv

<Wijzig de datum met beeld\kop en voettekst>

20 februari 2008 Combinatie A4 Burgerveen - Leiden BAM Civiel


Koninklijke BAM Groep nv 47

• Open ontgraving: te weinig ruimte

• Half-half: doorstroomprofiel Oude

Rijn te klein (eis >50m2)

• Afzinken: te weinig ruimte,

bouwtijd te lang

•� Onderwater bouwen


Fase 1

Doorzetten (verdiept) van combiwanden door Oude Rijn


Fase 2

Verwijderen bestaande beschoeiing


Fase 3

-Aanbrengen stalen kespen

-Ontgraven

-Aanbrengen Gewi’s & Onderwaterbeton


Fase 4

Aanvoer stalen bak in 3 delen


Fase 5

Afzinken van de stalen bak


Fase 6

Aquaduct op definitieve positie


Bij droogpompen:

hoge druk belasting op wand ⇒ppn combiwand: NAP -28 m (heien)

Zeer ongunstige situatie voor onderwaterbeton: wapenen



Koninklijke BAM Groep nv 59


60


Zaterdag 18 februari 2012

Unieke kans: wandelen door de verdiepte ligging van de A4

Open middag verdiepte ligging A4:

zaterdag 18 februari 2012

tussen 12.00 en 15.00 uur

entree: Willem Alexanderlaan,

tegenover sportcentrum ‘de Does’ in Leiderdorp

Onze medewerkers zijn aanwezig en beantwoorden graag al uw vragen.

Door onverhoopte weersomstandigheden (sneeuw, ijzel en gladheid) kunnen wij vanuit veiligheidsoverwegingen

genoodzaakt zijn om de middag niet door te laten gaan. Bij twijfel, kunt u altijd even kijken op de website van

Rijkswaterstaat: www.rijkswaterstaat.nl/A4.

Uiteraard mag u andere familieleden, vrienden of bekenden deelgenoot maken van deze unieke belevenis. Ook zij zijn van

harte welkom.

61

Graag tot ziens op zaterdag 18 februari!

Geotechnische ontwerpaspecten – Bart van Paassen

Documents

Transcript of Geotechnische ontwerpaspecten – Bart van Paassen