i186 GEO Fund binnen

12 E J A A R G A N GD E C E M B E R 2 0 0 8N U M M E R 5

FUN

DER

ING

SDAG

2008

TH

EM

A- U

ITG

AV

E

GEOtechniek – Funderingsdagspecial – december 2008 1

Inhoud

4 Eurocode 7 – Stand van zakenA.J. van Seters – H.L. JansenWat is de huidige stand van zaken met betrekking tot de invoering van Eurocode 7 en wat zal er veranderen in de dagelijkse ontwerppraktijk? Toelichting aan de hand van voorbeelden.

10 Grote diameter geboorde casingpalen Erwin de Jong Voor het project Spoorverdubbeling op het traject van Vleuten tot het Amsterdam-Rijnkanaal heeft de aannemer gekozen voor de toepassing van een innovatief en relatief onbekend paal-systeem. Naast het paalsysteem als zodanig zal ook de rol van de diverse betrokkenen in dit D&C contract aan bod komen ten aanzien van de acceptatie van een innovatieve oplossing.

14 Invloed bouw nieuw aquaduct in de A4 op het bestaande aquaduct RingvaartN.H. Rövekamp – ir. D. NakkenOnder de Ringvaart van de Haarlemmermeer wordt in de A4 een nieuw aquaduct gebouwd. Uiteraard moet de scheep-vaart en het wegverkeer doorgang vinden. En dat alles in een omgeving met een slechte ondergrond; een hele opgave.

20 Gewapend onderwaterbeton: een waterdichte oplossing A.C.A.M. Keusters In de N201 is op ruime schaal bij de aanleg van kunstwerken onderwaterbeton toegepast. Ook de mogelijkheden van constructief onderwaterbeton zijn benut.

24 Nieuwbouw bestuurscentrum Rabobank Utrecht krijgt uitgebalanceerde funderingM.C.W. Kimenai – J. GaljaardIn dit artikel wordt ingegaan op de constructieve, geotechnische en uitvoeringstechnische aspecten van: kantoortorens, 29 bouwlagen, met een paal-plaatfundering / bouwput diepe parkeergarage (4 ondergrondse bouwlagen) en voorzieningen t.b.v. fundering bestaande belendende bebouwing / interactie tussen hoogbouw en naastgelegen parkeergarage / modellering met Plaxis-3D.

28 CUR-commissie H408 ‘Door grond horizontaal belaste palen’ – de tussenstandA. FeddemaIn 2006 is in het kader van het DelftCluster programma de gezamenlijke CUR/DC commissie H408 gestart. Doel van de commissie is te komen tot een ontwerprichtlijn die de bestaande wirwar aan rekenmethoden kan vervangen. De stand van zaken met betrekking tot het werk van de commissie wordt in dit artikel toegelicht.

34 Fundering nieuwe elektriciteitscentrale MPP3 op de MaasvlakteM. BorsboomVoor de fundering van de nieuwe kolencentrale van E.ON op de Maasvlakte heeft de opdrachtgever gekozen voorgrote diameter (1,5 m) boorpalen. Aan deze beslissing ging een zorgvuldige afweging van staal- of paalfundering voor-af waarbij uitgebreide zettingsanalyses zijn gemaakt. De predictie van het gedrag van de boorpalen is geverifieerd meteen belastingsproef. Verder zijn de uitvoeringsmogelijkheden van de bouwput inclusief onderafdichting onderzocht.

39 Uitvoeringscheck cruciaal bij funderingsontwerpenT.J. Bles – M. Korff – C. Guis – C.P. SchoutenBij de uitvoering van funderingswerken gaat het geregeld mis. Problemen leiden niet alleen tot extra kosten, maar vaak ook tot forse vertraging en imagoschade. Veel van de problemen ontstaan doordat in de ontwerpfase geen rekening is gehouden met de uitvoerbaarheid van een ontwerp. Een vernieuwde samenwerking tussen hetPlatform Funderingstechniek, de NVAF en Deltares moet daarin verandering komen.

Distributie van Geotechniek in België wordt mede mogelijk gemaakt door: ABEF vzw Belgische Vereniging Aannemers Funderingswerken, Priester Cuypersstraat 3, 1040 Brussel

Secretariaat: [email protected]


Veurse Achterweg 102264 SG LeidschendamTel. 070 - 311 13 33www.fugro.com

Kleidijk 353161 EK RhoonTel. 010 - 503 02 00 www.mosgeo.com

Galvanistraat 153029 AD RotterdamTel. 010 - 489 69 22www.gw.rotterdam.nl

Rijksstraatweg 22F2171 AL SassenheimTel. 071- 301 92 51 www.geo-explorer.nl

Son: 0499 - 47 17 92Sliedrecht: 0184 - 61 80 10Hoofddorp: 023 - 565 58 78www.inpijn-blokpoel.com

Klipperweg 146222 PC MaastrichtTel. 043 - 352 76 09www.huesker.com

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

Vlasweg 94782 PW Moerdijk Tel. 0168 - 38 58 85www.arcelorprojects.com

IJzerweg 48445 PK HeerenveenTel. 0513 - 63 13 55www.apvdberg.nl

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

Plaxis BVPostbus 572, 2600 AN DelftTel. 015 - 251 77 20Fax 015 - 257 31 07 www.plaxis.nl

Geomet BVPostbus 670, 2400 AR Alphen aan den RijnTel. 0172 - 44 98 22Fax 0172 - 44 98 23 www.geomet.nl

Arcadis Infra BVPostbus 220, 3800 AE AmersfoortTel. 033 - 477 1000Fax 033 - 477 2000 www.arcadis.nl

CRUX Engineering BVAsterweg 20 L1 + L21031 HN AmsterdamTel. 020 - 494 3070Fax 020 - 494 3071 www.cruxbv.nl

IFCO Funderingsexpertise BVLimaweg 17, 2743 CB WaddinxveenTel. 0182 - 646 646E-mail: [email protected] Vlinderweg 11, 1521 PS WormerveerTel. 075 - 647 6300 www.ifco.nl

Jetmix BVOudsas 11, 4251 AW WerkendamPostbus 25, 4250 DA WerkendamTel. 0183 - 50 56 66Fax 0183 - 50 05 25 www.jetmix.nl

Vroom Funderingstechnieken B.V.Postbus 7, 1474 ZG OosthuizenTel. 0299 - 40 95 00Fax 0299 - 40 95 55 www.vroom.nl

Arthe Civil & Structure BVPostbus 291, 3400 AG IJsselsteinTel. 030 - 638 4554Fax 030 - 638 0452 www.arthecs.nl

Boskalis bv Natte en droge infrastructuur’s-Gravenweg 399-405, 3065 SB RotterdamPostbus 4234, 3006 AE RotterdamTel. 010 - 28 88 777Fax 010 - 28 88 766 www. boskalis.nl

Baggermaatschappij Boskalis BVRosmolenweg 203356 LK PapendrechtTel. 078 - 696 9011Fax 078 - 696 9555 www.boskalis.nl

SBRPostbus 1819, 3000 BV RotterdamKruisplein 25Q, 3014 DB RotterdamTel. 010-206 5959Fax 010-413 0175 www.sbr.nl

De Holle Bilt 223732 HM De BiltTel. 030 - 220 78 02Fax 030 - 220 50 84www.grontmij.nl

INFRA Consult + Engineeringingenieursbureau van Ballast NedamPostbus 15553430 BN Nieuwegein Tel. 030 - 285 40 00www.icpluse.nl

Korenmolenlaan 23447 GG WoerdenTel. 0348 - 43 52 54www.vwsgeotechniek.nl

Zuidoostbeemster Tel. 0299 - 433 316 Almelo: 0546 - 532 074 Oirschot: 0499 - 578 520www.lankelma.nl

Dywidag Systems InternationalIndustrieweg 25B-3190 BoortmeerbeekTel. 0032 16 60 77 60Veilingweg 2NL-5301 KM Zaltbommel Tel. 0031 418 578922www.dywidag-systems.com

Röntgenweg 222408 AB Alphen a/d RijnTel. 0172 - 427 800 Fax 0172 - 427 801www.geomil.nl

Postbus 10253600 BA MaarssenTel. 030-248 6233 Fax 030-248 [email protected]

Hoofdsponsor-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Sub-sponsors-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Stieltjesweg 22628 CK DelftTel. 015 - 269 35 00www.deltares.nl

Uitgeverij Educom BVMathenesserlaan 3473023 GB RotterdamTel. 010 - 425 65 44

Postbus 252963001 HG RotterdamE-mail [email protected]

Geotechniek is een uitgave van

InleidingIn 2005 is Eurocode 7 - Geotechniek gepubliceerd,die bestaat uit 2 delen:– NEN-EN-1997.1 - Geotechnisch Ontwerp - Deel 1: Algemene Regels, en– NEN-EN-1997.2 - Geotechnisch Ontwerp - Deel 2: Grondonderzoek en Beproeving.

Beide delen van Eurocode 7 zijn veel algemenervan opzet dan de huidige NEN 6740-serie.Men spreekt van zogenaamde ‘paraplu’-normen,waarin de hoofdlijnen zijn opgenomen. Dit betreftvoor Deel 1 - Algemene Regels – met name deveiligheidfilosofie met de partiële factoren enalgemene bepalingen voor alle geotechnischeconstructies. Rekenmodellen zijn niet in Deel 1opgenomen, zodat deze per land in een Aan-vullende Norm moeten worden vastgelegd. Deel 2 - Grondonderzoek en Beproeving richtzich op het gebruik van terrein- en laboratorium-proeven voor geotechnisch ontwerp en geefteen beschrijving en algemene richtlijnen voorde uitvoering van de proeven. Tevens wordenin Deel 2 als informatieve bijlagen een aantalcorrelaties en berekeningsmethoden op basisvan proefresultaten gegeven.

Voor het kunnen toepassen van Deel 1 is eenkalibratiestudie uitgevoerd, waarbij de verschil-len tussen de huidige NEN 6740-normen en deEurocode zijn beschouwd en partiële factorenvoor de Nederlandse situatie zijn opgesteld [Van Seters en Jansen, 2006].

Inmiddels is in voorjaar 2008 de Nederlandsevertaling van Eurocode 7, Deel 1 gereedgekomenen is de Nationale Bijlage bij Eurocode 7.1 metdaarin de Nederlandse partiële factoren uitge-geven. Momenteel wordt de laatste hand gelegdaan de Aanvullende norm NEN 9097-1, waarin derekenmodellen voor de Nederlandse praktijk zijnbeschreven.

Eurocode 7 - Deel 1, de Nationale Bijlage en deAanvullende Norm NEN 9097-1 zullen als éénboek worden uitgegeven, waarbij de AanvullendeBepalingen in de tekst tussen de bijbehorendeartikelen van de Eurocode zullen wordeningevoegd. Voor de ontwerper wordt hiermeehet veelvuldig bladeren in 3 afzonderlijkenormbladen voorkomen. De bundel van deze 3documenten wordt aangegeven als NEN 9997-1(zie figuur 1) en zal naar verwachting medio 2009worden gepubliceerd.

De invoering van Eurocode 7 in Nederland isonlangs beschreven door Hannink et al (2008),waarin o.a. de globale inhoud van de verschillendedocumenten is besproken.

In het vervolg van dit artikel wordt aandachtgeschonken aan enkele veranderingen doorinvoering van Eurocode 7 ten opzichte van dehuidige adviespraktijk toegelicht met voorbeel-den. Vanaf de website van Kivi-Niria afdelingGeotechniek kunne leden gratis een documentdownloaden met achtergronden van Eurocode 7,

waarbij tevens voorbeelden voor verschillendegeotechnische berekeningen met Eurocode 7zijn uitgewerkt [ref].

Achtereenvolgens zal worden stilgestaan bij hette hanteren veiligheidsniveau en bij het ontwerpvan funderingen op palen. Om te illustreren,hoe men in de Europese landen met Eurocode 7

Eurocode 7Stand van zaken

Samenvatting

Ir. A.J. van Seters – ir. H.L. Jansen Fugro Ingenieursbureau BV

Eurocode 7 levert een consistent stelsel vanGeotechnische normen voor grondonderzoek(Deel 2) en het ontwerp en de uitvoering (Deel1). Het is een brede opgezette norm, waarinmet name de veiligheidsbeschouwing uitge-breid aan de orde komt. Bovendien worden alletypen geotechnische constructies uitgebreidbesproken en wordt veel algemene informatieaangereikt, zie ook Hannink et al [2008]. Het winstpunt van de Eurocode ligt vooral inhet feit, dat alle ontwerpuitgangspunten voorde Europese landen zijn vastgelegd. Het is ookeen uitstekend referentie document voor wer-ken buiten Nederland. Helaas zijn er veel uitzonderingen en specialefactoren, die per land verschillen. Doordatrekenmodellen in Eurocode 7 niet zijn vastge-legd, was er de noodzaak om dit op nationaalniveau te doen. Derhalve is NEN9097-1Aanvullende bepalingen voor het geotechnischontwerp ontstaan. Hierbij is zoveel mogelijk aande bestaande praktijk vastgehouden, terwijl denorm is uitgebreid met o.a. trekpalen en hetstappenplan damwandconstructies.Werken met de Eurocode zal waarschijnlijkvolop mogelijk zijn, als NEN 9097-1 gereed is(medio 2009). Met voorbeelden hebben deschrijvers trachten aan te tonen, dat er natuur-lijk veranderingen hebben plaatsgevonden– elke nieuwe norm is gewijzigd! – maar deomvang daarvan valt echt mee! Het KIVI-NIRIAdocument [2008] kan bij de invoering vanEurocode 7 goede diensten bewijzen!

Figuur 1 Eurocode 7, Nationale Bijlage en Aanvullende Norm NEN 9097-1, samen NEN 9997-1. Tabel 1 Veiligheidsklassen en betrouwbaarheidindices β

Eurocode 0 TGB - NEN 6700Klasse* β Faalkans Toepassing Klasse β

RC1 3,3 Eengezinswoningen 1 3,2Gebouwen < 3 verdiepingen 2 3,4

RC2 3,8 Kantoren, Flats 3 3,6

RC3 4,3 Hoogbouw > 70 mTribunes, Concertzalen

*RC = Reliability Class

4 GEOtechniek – Funderingsdagspecial – december 2008

omgaat, wordt een vergelijking gemaakt tussenDuitsland en Nederland voor een fundering opstaal.

Tot slot zal Eurocode 8, die handelt over aard-bevingen, aan de orde komen.

Veiligheidsniveau's In de overkoepelende Eurocode 0 - NEN-EN-1990 ‘Basis of Structural Design’ zijn de veilig-heidniveau's vastgesteld voor verschillendecategoriën constructies. Deze wijken af van dehuidige NEN 6700, zoals weergegeven in Tabel 1.

Eurocode 0 (en daarmee ook het geotechnischontwerp volgens EC7) geeft in het algemeenkleinere faalkansen (hogere waarden) dan dehuidige NEN 6700. Bovendien zijn de verschillentussen de klassen onderling bij Eurocode 0groter dan bij NEN6700.In de kalibratiefase is het veiligheidsniveau voorRC 1 gelijkgesteld aan de oude klassen 1 en 2.Klasse RC2 is vergeleken met de ‘oude’ klasse 3.Klasse RC3 is een nieuwe klasse voor bijzonderebouwwerken, die qua veiligheidsniveau over-eenkomt met de veiligheid van primaire water-keringen en veiligheidsklasse III uit CURpublicatie 166 Damwandconstructies.Voor het ontwerp is het van belang te weten,dat een ontwerp volgens NEN 6700 Klasse 3nu overeenkomt met Eurocode klasse RC2!

De belastingfactoren voor veiligheidklasse RC2zijn gegeven in Eurocode 0. Belastingfactorenvoor de andere klassen kunnen hieruit wordenafgeleid door vermenigvuldiging met:� een factor 0,9 voor klasse RC1� een factor 1,1 voor klasse RC3Voor funderingen wordt het verschil in veilig-heidsniveau tussen verschillende RC-klassen ver-disconteerd door het gebruik van verschillende

belastingfactoren. De materiaalfactoren zijnvoor alle klassen gelijk.

Bij grondconstructies (damwanden, taluds)wordt de constructie met name door grondbelast en speelt de uitwendige belasting eenbeperkte rol. Hier wordt het onderscheid inveiligheidniveau verdisconteerd door per klasse aangepaste materiaalfactoren, zoals dehuidige praktijk in CUR publicaties 162 en 166.

De partiële factoren worden per land vastge-steld en vastgelegd in de Nationale Bijlage

BelastingfactorenIn Eurocode 0 met de Nationale Bijlage worden2 uitdrukkingen gegeven om de rekenwaardevan de belasting te bepalen, uitgaande vankarakteristieke waarden voor de permanentebelasting Gk en de veranderlijke belasting Qk:

(6.10a)Rekenwaarde Belasting = γG * Gk + γQ * ψ0* Qk

(6.10b)Rekenwaarde Belasting = ξ * γG * Gk + γQ * Qk

Waarbij voor veiligheidsklasse RC2:γG = belastingfactor op permanente belasting = 1,35γQ = belastingfactor op veranderlijke belasting = 1,5ψ0= factor voor variabele belasting = 0,7 (meestegevallen) ξ = reductiefactor = 0,89 (æ * ≥G = 1,20)

Invullen van de waarden voor partiële factorenlevert de volgende vergelijkingen:(6.10a) Rekenwaarde Belasting = 1,35 * Gk + 1,05 * Qk

(6.10b)Rekenwaarde Belasting = 1,20 * Gk + 1,5 * Qk

De hoogste rekenwaarde is uiteraard maat-gevend.

Vergelijking 6.10b komt overeen met de waar-den in de huidige NEN 6702. Voor NEN 6700veiligheidklasse 3 gelden waarden voor γG en γQ

van respectievelijk 1,2 en 1,5.

Wanneer de verhouding wordt tussen permanentebelasting G en variabele belasting Q wordt geva-rieerd, kan de resulterende belastingfactor wordenbepaald, zoals weergegeven in tabel 2. In derechter kolom is de huidige praktijk weergegeven.De maatgevende waarden zijn vetgedrukt.

Bij overwegend permanente belasting is derekenwaarde van de belasting volgens de Euro-code hoger dan volgens de huidige praktijk. Ditverschil kan oplopen tot 13 % bij een volledigpermanente belasting.

Vergelijking tussen Nederland enDuitslandEurocode 7 wordt in alle landen van de EuropeseUnie, Noorwegen en Zwitserland in 2010 inge-voerd. Ondanks de gemeenschappelijke normblijven er op nationaal niveau verschillenbestaan:� De rekenmodellen verschillen per lidstaat.Zo wordt de draagkracht van palen in Nederlanddirect uit de sondering bepaald. In Frankrijkgeschiedt dit aan de hand van pressiometerproeven en in het Verenigd Koninkrijk aan dehand van parameters bepaald met SPT’s enlaboratorium proeven.� De landen kunnen verschillend omgaan metveiligheid. Eurocode 7 kent 3 ontwerpbenade-ringen, waarbij met partiële belasting- enmateriaalfactoren kan worden ontworpen danwel met belastingen weerstandsfactoren. De laatste methode lijkt veel op het hanterenvan een overall veiligheidsfactor.� De waarden van de partiële factoren kunnenper land verschillen.

Ter illustratie is een voorbeeld van eenfundering op staal gegeven, dat is ontleendaan Vogt et al [2006]. De fundering op staal isschematisch weergegeven in figuur 3. De draagkracht van een strokenfundering wordtzowel in Nederland als in Duitsland berekendop basis van de wig van Prandtl:

q = 0,5 * B * γ * Nγ * iγ + γ * d * Nq * iq

waarbij:iγ, iq = hellingsfactoren, afhankelijk van

horizontale/verticale belasting H/VNγ, Nq = factoren afhankelijk van de

wrijvingshoek ’H = horizontale variabele Q-belasting,

momentarm 4 m


Figuur 3 Fundering op staal.Tabel 2 Resulterende belastingfactor,vergelijking Eurocode 0 en NEN 6702.

G:Q Resulterende Belastingfactor ≥F

EC0 EC0 NEN 6702RC2 RC2 Klasse 3(6.10a) (6.10b)

0:1 1,05 1,50 1,50

1:1 1,20 1,35 1,35

3:1 1,28 1,28 1,28

4:1 1,29 1,26 1,26

5:1 1,30 1,25 1,25

10:1 1,32 1,23 1,23

1:0 1,35 1,20 1,20

V = verticale permanente G-belasting = 400 kN/m

d = diepte van de onderzijde van de strook = 1,0 m

γ = volumiek gewicht van het zand = 19 kN/m3

ϕ = wrijvingshoek = 32,5 graden

Gevraagd is de benodigde breedte van de fun-deringstrook als functie van de verhouding tus-sen de horizontale en de verticale belasting H/V.

De Nederlandse berekening verloopt als volgt:

� Bepaling rekenbelasting met partiëlebelasting factoren γG = 1,35 en γQ = 1,5.� Bepaling rekenwaarde wrijvingshoek ϕ doordeling met materiaalfactor γtanϕ = 1,15.� Berekening van de draagkracht metrekenwaarden voor de belastingen en degrondparameters.� Door het verschil in belastingfactoren voor Hen V neemt de helling van de resultante sterkertoe met H dan bij gelijke factoren voor H en V.Dit leidt tot lagere waarden voor de factoren iγen iq, dat wil zeggen lagere draagkracht.

De Duitse berekening verloopt als volgt:

� De berekening wordt uitgevoerd metkarakteristieke waarden voor de belastingen en de wrijvingshoek.� De berekende draagkracht wordt gedeelddoor een belastingfactor γG = 1,35 en een weer-standsfactor γR = 1,4. Dit komt eigenlijk overeenmet een overall factor van ongeveer 1,9.

De Nederlandse methodiek volgt Ontwerp-benadering 3 (OB3) van Eurocode 7. Eigenlijk isdit de berekening volgens NEN 6744. Het Duitseontwerp verloopt volgens OB2* van Eurocode 7

en volgt eigenlijk de oude DIN 1054. De resulta-ten van de berekeningen zijn weergegeven infiguur 4, waaruit blijkt, dat de Nederlandsemethode leidt tot een bredere funderingstrookdan de Duitse methode. De verschillen wordenveroorzaakt door de grote gevoeligheid vande Nγ- en Nq-factoren voor onzekerheden inwrijvingshoek ϕ. Ook het verschil in belastings-hoek (factoren iγ- en iq) speelt mee.

Het gevonden verschil in strookbreedte geldtalleen voor dit voorbeeld en is niet algemeenvan toepassing. Wel kan worden geconcludeerd,dat de verschillen tussen de landen onderlingnog niet zijn verdwenen met de komst van deEurocode. In de toekomst zal een verdere har-monisatie moeten plaatsvinden. Toch is het vangroot belang met de Eurocode een vergelijkbaaruitgangspunt te hebben verkregen voor hetgeotechnisch ontwerp.

Ontwerp van paalfunderingenDe aanpassingen bij het ontwerp van paalfunde-ringen betreffen met name de veiligheidsbe-schouwing. Het rekenmodel en de bijbehorendepaalfactoren αp en αs blijven ongewijzigd.Daarnaast wordt de berekening van trekpalenconform het CUR-rapport 2001-4 opgenomenin NEN 9097-1. Ook de berekening van hetlast-zakkingsgedrag evenals de berekening vannegatieve kleef blijven ongewijzigd. De partiëlebelastingfactoren voor negatieve kleef van 1,0en 1,4 blijven daarbij gehandhaafd.

Bij de berekening van de paaldraagkracht wordtuitgegaan van de karakteristieke waarde Rc;k

voor drukpalen en Rt;k voor trekpalen. Dezewaarde is bij EC7 evenals bij NEN 6743-1 afhan-kelijk van het aantal binnen de paalgroep uitge-voerde sonderingen en de stijfheid van de con-structie. NEN 6743-1 maakt echter bovendien

onderscheid naar het aantal meewerkende palenbij een stijve constructie; in EC7 wordt alleenhet verschil stijf/niet-stijf beschouwd.

Ook bij de methodiek volgens EC7 wordt vooralle sonderingen in de groep de paaldraagkrachtRc;cal per sondering op één en hetzelfde punt-niveau berekend. Vervolgens wordt de gemid-delde draagkracht, de laagste waarde en devariatiecoëfficiënt bepaald. Deze laatste dientconform NEN 6743-1 minder dan 12% te bedragen.

Volgens EC7.1 is de karakteristieke waarde vande draagkracht gelijk aan het minimum van degemiddelde draagkracht gedeeld door ξ3 en delaagste draagkracht gedeeld door ξ4 volgens:

De waarden van ξ3 en ξ4 zijn afhankelijk van hetaantal sonderingen en de stijfheid van hetgebouw. In vergelijking met NEN 6743-1 valt op,dat ξ3 en ξ4 in de noemer zijn geplaatst, terwijlde bekende æNEN in de teller was opgenomen.De waarden voor ξ3 en ξ4 zijn in het algemeen(uitzondering is ξ4 bij een stijf bouwwerk) danook groter dan 1.0. In Normen en waarden,Geotechniek [2007] is de achtergrond van deverschillende ξ3- en ξ4-waarden belicht.

De rekenwaarde van de paaldraagkracht Rc;d

wordt bepaald door deling van de karakteristie-ke waarde door een partiële factor:

Drukpalen: met γt = 1,2

(NEN 6740: γm;b = 1,2)

Trekpalen: met γs;t = 1,35

(NEN 6740: γm;b = 1,1,4)

De waarden van ξ3 en ξ4 en de partiële factorenγt en γs;t kunnen per lidstaat worden vastge-steld. Tijdens de kalibratiestudie zijn de waar-den voor deze factoren in Nederland zodaniggekozen, dat geen trendbreuk zou optreden.De met EC7 berekende draagkrachten liggenbinnen 5 % van de resultaten volgens NEN 6743-1.

Belastingproeven op palenIn Eurocode 7 wordt een aantal paragrafengewijd aan proefbelastingen van palen. Zowelstatisch proefbelasten als dynamisch proef-belasten worden in Eurocode 7 besproken.De tekst geeft vooral aanbevelingen, is weinig dwingend.

Figuur 4 Breedte Fundering als functie van Horizontale/Verticale belasting.

Nederland –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––Duitsland


VoorbeeldUitgegaan wordt van een bouwwerk gefundeerdop prefab betonpalen. Het grondonderzoekbestond uit 5 sonderingen. Voor elke sonderingis op hetzelfde puntniveau de draagkrachtberekend, zie tabel 3.

De variatiecoëfficiënt is lager dan de toegestanewaarde van 0,12. Daarmee is aangetoond, datde 5 sonderingen in één groep bij elkaar kunnenworden beschouwd.

De waarden van ξ zijn in de tabellen 10a en 10bin de Nationale Bijlage van EC7.1 opgenomen.De rekenwaarden zijn bepaald voor een slap eneen stijf bouwwerk, zie tabel 4. Ter vergelijkingis het voorbeeld eveneens volgens NEN 6743-1uitgewerkt, zie tabel 5. In geval van een stijfbouwwerk is de waarde van ξ afhankelijk van

het aantal palen in de groep.Vergelijking van de rekenwaarden uit tabel 4en tabel 5 toont, dat voor een slap bouwwerkde draagkrachten berekend volgens EC7 enNEN 6743-1 volledig gelijk zijn. Voor een stijfbouwwerk liggen de resultaten inderdaadbinnen 5% afwijking.

Statisch ProefbelastenStatische proefbelastingen worden uitgevoerdin geval van een nieuw paaltype of wanneer erweinig ervaring is met de grootte of het typebelasting in combinatie met de paal. Ook ingeval van afwijkende grondcondities of bijonvoldoende zekerheid in het ontwerp is hetverstandig om een proefbelasting uit te voeren.

De proefpaal moet minimaal een diametervan 50 % van de werkelijke paal bezitten.Aangeraden wordt om de schachtwrijving ende puntweerstand afzonderlijk te meten.Twee typen proeven worden onderscheiden:� Belasten tot uiterste draagkracht (bezwijken)� Of: belasten tot rekenwaarde draagkracht(controleproef)

Analoog aan de berekening van de draagkrachtuit sonderingen kan de draagkracht direct uitde paalbelastingsproeven worden bepaald.Hiervoor zijn ξ1- en ξ2-waarden en partiëlefactoren gegeven in de Nationale Bijlage.

Het terugrekenen naar paalfactoren ±p en ±s isniet vereist, maar in NEN 9097-1 wordt hiervooreen stappenplan gegeven (overgenomen uitNEN 6745).

Dynamisch Proefbelasten Onder dynamisch proefbelasten worden metname PDA-metingen en Statnamic-proeven (ziefiguur 5) verstaan. Dynamisch proefbelasten isvolgens EC7 toegestaan, mits er voldoendegrondonderzoek aanwezig is, de methode isgeijkt met een statische proef en de meting terplaatse van het bouwwerk wordt verricht. Op basis van de resultaten kan analoog aan deberekening uit sonderingen een rekenwaardevoor de draagkrachte worden vastgesteld.Hiervoor zijn ξ5- en ξ6-waarden en partiële factoren gegeven in de Nationale Bijlage. Er bestaat nog geen norm voor het uitvoeren vandynamische proefbelastingen. Hieraan wordt opEuropees niveau gewerkt, waarbij Nederland(CUR/Delft Cluster) een concept-norm heeftopgesteld.

Eurocode 8 - AardbevingenVoor speciale projecten in Groningen, Europoorten in Zuid-Nederland (zie figuur 6) dient in toe-nemende mate rekening te worden gehouden

Eurocode 7 - Stand van zaken


Figuur 5 Statnamic proefbelasten.

Tabel 3 Berekende paaldraagkrachten per sondering.

CPT Paaldraagkracht [ kN ]

Punt Schacht TotaalRb;cal Rs;cal Rc;cal

1 450 150 600

2 380 120 500

3 415 158 573

4 350 140 490

5 406 160 566

Gemiddeld 546Minimum 490Standaardafwijking 43Variatiecoëfficiënt 0,08

Tabel 4 Karakteristieke en rekenwaarden van de paaldraagkracht - EC7.

Bouwwerk Waarde Berekend Karakteristiek RekenwaardeRc;cal ξ Rc;k γ t Rc;d

Slap Gemiddeld 546 ξ3=1,28 426 maatgevend 1,2 355

Minimaal 490 ξ4=1,03 476

Stijf Gemiddeld 546 ξ3=1,17 466 maatgevend 1,2 389

Minimaal 490 ξ4=0,93 527

Tabel 5 Karakteristieke en rekenwaarden van de paaldraagkracht - NEN 6743-1.

Bouwwerk Waarde Berekend Aantal Karakteristiek RekenwaardeRc;cal palen ξ Rc;k γ t Rc;d

Slap Gemiddeld 546 1 0,78 426 1,2 355

Stijf Gemiddeld 546 5 0,84 459 1,2 382

Stijf Gemiddeld 546 8 0,88 480 1,2 400

Stijf Gemiddeld 546 12 0,89 486 1,2 405

met aardbevingsbelastingen. Deze kunnen ont-staan door twee oorzaken:� Natuurlijke aardbevingen, zoals voorkomend

in Zuid-Nederland, België en Duitsland;� ‘Induced earthquakes’, kortdurende aard-

beving als gevolg van gaswinning.

In Nederland worden bouwwerken in principeniet getoetst op aardbevingen. In de serieEurocodes is Eurocode 8 - Ontwerp en bereke-ning van aardbevingsbestendige constructies -verschenen. Hierin zijn de belastingen, die doorseismische activiteit worden veroorzaaktbeschreven, alsmede het ontwerp van gebou-wen, bruggen, tanks, en funderingen. DezeEurocode is niet aangewezen in het Bouwbesluiten geldt daarom nog niet voor Nederland.

Door de NEN-commissies Geotechniek enTechnische Grondslagen voor Bouwconstructieszal aandacht worden besteed om Eurocode 8voor Nederland toegankelijk te maken. Hierbijkan worden gedacht aan de volgende activiteiten:

� Vertaling en opstellen van een Nationale Bijlage bij Eurocode 8;

� Aansluiting bij België en Duitsland;� Invulling van Eurocode 8 met ‘induced events’;� Aanwijzing door het Bouwbesluit voor

bijzondere RC3 constructies.

Referenties– Seters, A.J. van en Jansen, H.L. (2006)Kalibratiestudie en opstellen Nationale Bijlage bijEurocode 7, Geotechniek 10, 2006, 1, blz 24 - 32– Vogt, N., Schuppener, B. en Weissenbach, A.(2006) Toepassing van de ontwerpbenaderingenvan Eurocode 7-1 voor het geotechnisch ontwerpenin Duitsland, Geotechniek 10, 2006, 4, blz 46 - 53.– Hannink, G., Buth, L.J., en Seters, A.J. van (2008) Deel 1 van Eurocode 7 gereed voorgebruik, Geotechniek 12, 2008, 1, blz 22 - 27.– Eurocode 7 - Achtergronden en voorbeeldbereke-ningen, KIVI-NIRIA afdeling Geotechniek, 2008– De æ-factor, Rubriek Normen en waarden(2007), Geotechniek 11, 2007, 3, blz 20 - 21 �

Figuur 6 LNG-tank.

De BG28 stelling met 40 tm boormotor en het onderste casing segment met snijtanden.

InleidingVoor het project Spoorverdubbeling Vleuten -Amsterdam Rijnkanaal is voor het eerst inNederland gebruik gemaakt van zogenaamdegrote diameter casingpalen. Na een eerste reekspalen van 80 stuks in 2005 voor de eerste fasevan dit project, zijn in april 2008 de laatste 17palen van dit type succesvol geïnstalleerd.

ProjectbeschrijvingDe spoorverdubbeling van het traject Vleuten -Amsterdam Rijnkanaal is onderdeel van deverdubbeling van de capaciteit voor het rail-

verkeer op het traject Gouda-Utrecht. Deze lijnkent zijn ligging ten tijde van de aanbesteding in2004 sinds begin jaren ‘50, toen ondermeer hetspoorviaduct over rijksweg 2 werd gerealiseerd.Het traject kent een gedeeltelijke hoge liggingvan de spoorbaan, maar ook een deel met eenmaaiveldligging en gelijkvloerse kruisingen methet locale verkeer. De spoorlijn doorsnijdt deVinex-locatie Leidsche Rijn en heeft dienten-gevolge ook een functie in de lokale vervoers-verbindingen tussen deze wijk en het centrumvan Utrecht. Om de mogelijke barrière van de spoorlijn te slechten voor de toekomstige

bewoners is gekozen voor een hoge ligging vande nieuwe, verbrede aardebaan, voorzien vaneen groot aantal kunstwerken om het spoor-verkeer ongelijkvloers te kunnen kruisen eneen drietal stations om gebruik te kunnenmaken van het spoor.

De aanbesteding van het project heeft plaatsgevonden in 2004. In 2005 is door de CombinatieVLARK, bestaande uit Van Hattum en Blanke-voort en KWS, gestart met de gefaseerde uit-voering die in 2010 zal zijn voltooid. Het con-tract is een overeenkomst voor het ontwerp en

Samenvatting

Ing. E. de Jong VWS Geotechniek BV

Dit artikel beschrijft de bijzonderhedenvan dit paalsysteem aan de hand van degekozen uitvoeringsmethode en de diversecontroles op het eindresultaat. Naast controle op het uitvoeringsprocesdoor middel van sonderingen is op een 3-tal palen een geschiktheidsproef uitgevoerd en zijn de palen gedurende debouw en de periode na in dienststellingvan het spoor gemonitoord door middelvan nauwkeurigheidswaterpassingen.

Grote diameter geboordecasing-palen



realisatie van de 4-sporige aardebaan, inclusief20 kunstwerken (waaronder de 3 stations) engeluidsbeperkende voorzieningen. Door Prorailis als opdrachtgever een referentieontwerp aande opdrachtnemer ter beschikking gesteld.Daarnaast diende de opdrachtnemer te voldoenaan de strakke vormgevingsvisie die door deopdrachtgever was neergelegd. Uit het oogpuntvan sociale veiligheid van de diverse onder-doorgangen is gekozen voor een ruime opzetvan de kunstwerken, waarbij de midden steun-punten worden gevormd door betonkolommenmet een diameter van 1200 mm.

Keuze paalsysteemIn het referentieontwerp waren deze kolommengeplaatst op zware betonnen poeren die werdengefundeerd op prefab betonpalen 450 x 450 mm(figuur 1). Al in de tenderfase is de opdracht-nemer in samenwerking met Volker Staal enFunderingen en VWS Geotechniek opzoekgegaan naar alternatieven, waarbij de uitdagingwas om direct onder de kolommen 1200 mm éénfunderingspaal te plaatsen. Op deze wijze zouhet aantal palen fors worden gereduceerd (van48 naar 6 per steunpunt), maar kon tevens dezware betonpoer (inclusief bemaling en hulp-constructies) vervallen. Een dergelijke alter-natieve fundering diende uiteraard wel aanstrenge eisen te kunnen voldoen, te weten eenrekenwaarde van de netto draagkracht van depalen van circa 8.000 kN en een stijf last-zak-kingsgedrag om de zettingsverschillen tussende op prefab palen gefundeerde landhoofdenen de steunpunten bij het passeren van eentrein tot een minimum te beperken.

Bij het zoeken naar mogelijke funderings-systemen zijn varianten als de toepassing vantraditionele boorpalen (met bentoniet steun-vloeistof) en grote diameter stalen buispalenbeschouwd, maar geen van deze paaltypen konconcurreren met de zogenaamde casingpalen.Door Visser en Smit Bouw waren in de jaren 80getrilde casingpalen geïnstalleerd bij diverseprojecten in de omgeving van Maastricht. Deze palen hadden een diameter tot 1200 mmen waren enigszins vergelijkbaar met vibropalen.Het verschil was dat deze palen niet warenvoorzien van een voetplaat (die het trillendinbrengen onmogelijk had gemaakt) maarwerden leeggehaald met een palengrijper na het op diepte brengen van de casing.Vervolgens werd de wapening geplaatst en de buis gevuld met beton met behulp van de contractormethode. Na het storten werd de buis weer trillend verwijderd.

Voor het project VLARK was het noodzakelijkom bij enkele kunstwerken een trillingsvrijpaalsysteem toe te passen. Daarnaast was hetnoodzakelijk om een paal toe te passen meteen diameter die, teneinde plaatsingtolerantiesmogelijk te maken, tenminste 1400 mm zoubedragen. Uiteindelijk hebben deze randvoor-waarden ertoe geleid dat er gekozen is voorgeboorde casingpalen met een diameter van1650 mm. De paallengte varieerde over het

project van 15 m tot 19,5 m. Een overzicht vande uitvoeringsvolgorde bij een geboorde casing-palen is gegeven in figuur 2.

Essentieel bij de uitvoering van dit paaltype isdat tijdens het inboren van de casing en hetgelijktijdig verwijderen van de grond binnen decasing een wateroverduk wordt gehandhaafdteneinde een stabiele situatie aan de punt vande casing te garanderen. Om het risico van een

Figuur 1 Referentieontwerp Kunstwerk 8.

Figuur 2 Beschrijving uitvoering geboorde casingpalen.


verstoring van de grondslag op paalpuntniveaute minimaliseren en eventueel teniet te doen isaan de onderzijde van de wapening een groutzakbevestigt die na het uitharden van de beton kanworden gevuld met grout. Door het vullen telaten plaatsvinden onder hoge druk is het tevensmogelijk de paalpunt (en daarmee de gehelepaal) op te spannen en een stijf last-zakkings-gedrag te waarborgen.

Dimensionering en controlePaalsysteemVan het gekozen paaltype waren geen proef-belastingen in Nederland beschikbaar. Voorzover deze palen in het buitenland wordentoegepast wordt het draagvermogen veelalbepaald aan de hand van proefpalen, maardaarbij is nimmer een relatie met sonderingengebruikt. Bij het ontbreken van resultaten vanproefbelastingen is het gebruikelijk het paal-systeem in te schalen aan de hand van vergelij-kingen met paalsystemen die wel zijn opgeno-men in de Nederlandse normen. Van Hattum enBlankevoort heeft voor het beoordelen van hetpaalsysteem de hulp ingeschakeld van Geodelft,nu Deltares. Op basis van de rapportage vanDeltares is door TCE (als hoofdconstructeuringehuurd door de Combinatie Vlark) hetontwerp gemaakt voor de paalfundering.Teneinde het werkelijke gedrag van de palenin het werk te kunnen beoordelen is gebruikgemaakt van een controle op de uitvoering metsonderingen (vergelijk sondeerweerstand vóóren na installatie van de palen bij minimaal 1 paalper kunstwerk) en zijn op 3 palen geschiktheids-proeven uitgevoerd. Bij 2 van deze palen is een

proefbelasting tot 100% van de representatievepaalbelasting toegepast (6.000 kN), terwijl bij dederde paal een proefbelasting tot 100% van derekenwaarde (8.000 kN) is uitgevoerd.

Op basis van de resultaten van de sonderingenkon worden vastgesteld dat de palen een neu-traal installatie gedrag hebben, dat wil zeggengemiddeld was er geen sprake van een toenameof afname van de conusweerstand. De sonderingenna installatie zijn daarbij uitgevoerd met eendubbele hellingmeter om de positie van desondeerconus ten opzichte van de paal te kunnen controleren. Een representatief resul-taat is getoond in figuur 3.

De drie beproefde palen zijn gesitueerd terplaatse van kunstwerk 6, het kunstwerk waarmet installatie van de palen is aangevangen. Deproefbelastingen zijn uitgevoerd en begeleiddoor Deltares. De 3 palen zijn geïnstrumenteerdmet behulp van trillende snaaropnemers die opverschillende niveaus aan de wapening zijnbevestigd. Daarnaast zijn een 4-tal gasbuizeningebracht om vervormingen van de paalschachtop diverse niveaus ook met behulp van nauwkeurig-heidswaterpassingen te kunnen vaststellen.De eerste metingen aan de paal zijn uitgevoerdbij het oppompen van de groutzakken. Op basisvan die meetresultaten kon worden geconclu-deerd dat het vullen van de groutzakken welis-waar zichtbaar was bij de opnemers, maar dat ergeen sprake was van een blijvende voorspanningin de paal. Dit feit kon ook worden vastgesteldaan de hand van waterpassingen van de paal-koppen die slechts een rijzing circa 1 millimeter

Figuur 3 Resultaat sonderingen vóór en na paalinstallatie.

Uitvoeren proefbelasting met reactieframe.


te zien gaven. Bij de recent uitgevoerde palen inde tweede fase is de procedure voor het vullenvan de groutzakken herzien en is het wel moge-lijk gebleken de palen tot 10 mm ‘op’ te pompen.

Bij het uitvoeren van de proefbelasting isgebruik gemaakt van een reactieframe dat debenodigde kracht ontleende aan een 16-talGewi-palen. Deze palen waren op 10 m uit hethard van de beproefde palen geplaatst om zoeen wederzijdse beïnvloeding te voorkomen. De proefbelastingen zijn uitgevoerd op 3 naast elkaar geplaatste palen in kunstwerk 6. De onderlinge hart op hart afstand van dezepalen bedroeg 3,75 m, waarmee het nietondenkbeeldig is dat het resultaat van deproefbelastingen is beïnvloed door de volgordewaarin de palen zijn belast. Desondanks verto-nen de resultaten van de proefbelastingen eenbehoorlijke mate van overeenkomst.

Op basis van de gegevens van de nasonderingenen de uitgevoerde proefbelastingen is doorDeltares het last-zakkingsgedrag van de palenvoor de diverse kunstwerken in het projectbepaald.

Controle last-zakkingsgedragHet vaststellen van het last-zakkingsgedrag vanpalen kent zelfs als dit plaats vindt op basis vaneen aantal proefbelastingen nog onzekerheden.Ter controle van het werkelijke paalgedrag isbesloten de kolommen die rechtstreeks op depalen zijn geplaatst te voorzien van referentie-boutjes die gedurende het vervolg van hetwerk op een aantal relevante tijdstippen zijningemeten. Op basis van de resultaten van deze metingenkan worden vastgesteld dat het werkelijkegedrag van de palen stijver is dan op basis vande proefbelastingen is geconcludeerd.

Conclusies paalsysteemDe grote diameter geboorde casingpalenhebben voldaan aan de oorspronkelijk geformu-leerde eisen met betrekking tot draagvermogenen last-zakkingsgedrag. De palen zijn een inte-ressant alternatief voor de traditionele boor-palen en de fundatie van belastingen die viakolommen direct op de ondergrond kunnenworden overgedragen. Toepassing als paal-fundering onder hoogbouw in binnenstedelijkegebied is eveneens goed denkbaar.De uitgevoerde proefbelastingen en controle-sonderingen geven aan dat de palen eenneutraal installatiegedrag hebben en, doorde toepassing van een puntinjectie, een stijflast-zakkingsgedrag. De paalklasse factoren

voor berekening van het draagvermogen zijnnog niet eenduidig vastgesteld. Overwogenwordt om een tweetal extra geïnstalleerdekortere palen te beproeven met behulp vaneen 16 MN statnamic apparaat om ook inzichtte krijgen in het gedrag van de palen onder eenbelasting die de waarschijnlijke bezwijkbelastingvan deze palen benaderd. �

Grote diameter geboorde casingpalen

Figuur 4 Resultaat proefbelastingen.

Figuur 5 Aangenomen en geregistreerde last-zakkingsgedrag steunpunten.

Daar waar de snelweg A4 de Ringvaart kruistten Noorden van Roelofarendsveen wordtmomenteel hard gewerkt aan de aanleg van eenaquaduct ten behoeve van de uitbreiding van deA4. Dit werk maakt onderdeel uit van de totaleverbreding van de A4 tussen Burgerveen enLeiden van 2x2 naar 2x3 rijstroken (zie figuur 2).Deze verbreding is opgedeeld in drie delen: � Projectdeel Noord - Burgerveen -

Ringvaartaquaduct; � Midden - Ringvaartaquaduct - Dwarswatering

(Leiderdorp); � Zuid - Dwarswatering - Aansluiting

Zoeterwoude-Dorp.

Het middelste gedeelte is gelijktijdig gebouwdmet de aanleg van de HSL Zuid. Hierin bevindtzich onder andere de verdiepte ligging A4 waarbijde HSL vrijwel op maaiveld over de A4 wordtgeleid met behulp van een imposante fly-over.De projectdelen Noord en Zuid zijn eind 2006door Rijkswaterstaat opgedragen aan de combi-natie A4 Burgerveen - Leiden, een consortiumbestaande uit BAM Civiel, BAM Wegen, VTNen Van Oord. BAM Infraconsult is binnen decombinatie verantwoordelijk voor het ontwerp.

Het meest aansprekende kunstwerk in het Zuide-lijke projectdeel is zondermeer de verdiepteligging onder de Oude Rijn over 1.400 m teLeiderdorp. Helaas zijn de werkzaamhedendaar momenteel opgeschort in verband metde vernietiging van het Tracé Besluit. Het TracéBesluit voor het Noordelijke Projectdeel wasreeds onherroepelijk en zijn de bouwactiviteitenvolgens planning van start gegaan. Buiten deverbreding van de aardebaan, worden binnen ditdeel drie kunstwerken gebouwd cq verbouwd.Het betreft de fly-over van de A44 naar de A4richting Amsterdam, de kruising met de Lisser-weg en de kruising met de Ringvaart met behulpvan een aquaduct.

De Opdrachtgever heeft er voor gekozen om hetbestaande aquaduct voor de A4 te behouden enhet verkeer vanuit Amsterdam richting Den Haagdaar doorheen te leiden. Voor de tegenover-gestelde richting wordt een nieuw aquaductgebouwd ten Oosten van het bestaandeaquaduct (zie figuur 3).

Zoals in figuur 4 te zien is ligt het nieuw te bouwenaquaduct dieper en is het ook veel breder dan

het bestaande aquaduct. Dit wordt onder andereveroorzaakt doordat het nieuwe aquaduct gelijkgeschikt wordt gemaakt voor vier rijstroken,maar vooral ook door de gewijzigde voorschriften.Zo is het PVR verhoogd van 4,10 naar 4,50 m enzijn er vluchtstroken en vluchtpaden voorzien.Tevens is de straal van de toegepaste voetboog5.000 m ten opzichte van 2.400 m voor debestaande situatie. Dit laatste resulteert weerin een veel langere verdiepte ligging van circa660 m ten opzichte van 374 m.

BouwmethodeDe toegepaste bouwmethode voor het aquaductgedeelte is ogenschijnlijk zeer traditioneel:� De damwanden van de bouwkuip worden

ingetrild;� Stempels worden aangebracht;� De waterstand wordt verlaagd om

evenwicht te maken met de stijghoogte in het Pleistocene zandpakket;

� De bouwkuip wordt nat ontgraven tot circa 13,00 m NAP;

� Gewi-palen worden aangebracht alstrekelement (in de gebruiksfase ook alsdrukelementen);

Samenvatting

ir. N.H. Rövekamp BAM Infraconsultir. D. Nakken BAM Infraconsult

Voor de bouw van het nieuwe aquaduct in deA4 onder de Ringvaart pal naast het bestaandeaquaduct zijn een drietal geotechnische risico'sgeïdentificeerd: schade door trillingen; schadedoor zakkingen ten gevolge van trillingen enschade ten gevolge van vervormingen. Dezerisico's zijn uitgebreid beschouwd en hebbentot een aantal aanpassingen geleid in hetontwerp. Zo zijn de funderingspalen van hethulpplatform op een hoger niveau weggezeten is een stijf stempelraam toegepastNaast deze preventieve maatregelen zijn inde onderliggende studies vanzelfsprekend ookeen aantal correctieve maatregelen benoemd(in dit artikel verder niet behandeld). Op basisvan de uitgebreide monitoring is gebleken datde vooraf bepaalde grenswaarden niet zijnoverschreden en dat er dus ook geen gebruikhoefde te worden gemaakt van dezecorrectieve maatregelen.De belangrijkste vaststelling is echter dat ergeen schade is ontstaan aan het bestaandeaquaduct en dat het verkeer gedurende debouwactiviteiten ongehinderd doorgang heeft kunnen vinden.

Figuur 1 De asymmetrische bouwkuip in de Ringvaart tijdens nat ontgraven.

Invloed van de bouw van een nieuw aquaduct in deA4 op het bestaande aquaduct Ringvaart


� Onderwaterbeton wordt gestort en debouwkuip wordt leeggepompt;

� Vervolgens wordt de betonconstructiegebouwd;

� Grond wordt aangevuld tussen de damwanden en het aquaduct;

� Bouwkuip wordt weer vol water gezet,stempels verwijderd en de damwandenworden afgebrand.

Door een aantal factoren is de bouw van hetaquaduct echter veel complexer en risicovoller.Zo wordt het nieuwe aquaduct op slechts 10 à 12 m naast het bestaande aquaduct gebouwd.Tevens dient tijdens de uitvoering in deRingvaart een minimale doorgangsbreedte van12 m te worden gegarandeerd. Hierbij komt ooknog eens kijken dat de Ringvaart en de A4 elkaaronder een schuine hoek kruisen. Dit resulteert in een asymmetrische bouwkuip zoals te zien is in figuur 1.

Ten gevolge van de eis met betrekking tot degegarandeerde doorgangsbreedte, wordt hetgesloten gedeelte gefaseerd gebouwd. In figuur 1 is de 1e fase zichtbaar, waarbij eerst de Noordelijke zijde van de Ringvaart wordtgebouwd. Zodra deze helemaal gereed is wordtde bouwkuip met een zogenoemde brieven-busconstructie overgezet naar het Zuidelijkedeel van de Ringvaart. In deze bouwkuip wordt dan vervolgens het resterende gedeelteafgemaakt en verbonden met het reeds gereedzijnde deel.

Risico gestuurd ontwerpEén van de top risico’s binnen dit werk, voorzowel de Opdrachtgever als de Combinatie, isde beschikbaarheid van de bestaande A4. Doorhet ontwerp risico gestuurd in te richten, is ditrisico voor het Ringvaart aquaduct verder ver-taald naar de volgende onderliggende risico's:

1. Schade door trillingenHieronder wordt verstaan trillingen veroorzaaktbij de bouw van het nieuwe aquaduct.Activiteiten waarbij trillingen veroorzaaktworden zijn:� Installatie van damwanden/combiwanden;� Installatie van funderingspalen;� Verwijderen van damwanden/combiwanden;Op basis van de te verwachten trillingssnelhedenbij deze activiteiten is bepaald of hierdoor scha-de kan ontstaan aan het bestaande aquaduct.

2. Schade door zakkingen t.g.v. trillingenTen gevolge van de trillingen veroorzaakt bijhet bouwproces kan verdichting van losgepakte


Figuur 2 Overzichtskaart van het Projectgebied verbreding A4 Burgerveen-Leiden.

Figuur 3 Ligging van het nieuw te bouwen aquaduct tenopzichte van het bestaande A4 en HSL aquaduct.

Figuur 4 Doorsnede van het nieuw te bouwen aquaduct en het bestaande aquaduct ten behoeve van de A4.

Figuur 5 Gemeten trillingssnelheidtijdens het heien van de hulp-damwand op 4 m afstand van het bestaande aquaduct.

Figuur 6 Het verdichtingsgebiedten gevolge van trillingen weerge-geven naast het draagkrachtgebiedvan de bestaande paalfundatie.

zandlagen plaatsvinden. Onderzocht is of deverdichting van zand bij het installeren vandamwanden, combiwanden en buispalen kanleiden tot zakking van de bestaande A4 en hetbestaande aquaduct.

3. Schade door semi-statische vervormingenBij de ontgraving van de bouwkuip van hetnieuwe aquaduct treden er vervormingen op.Ten gevolge van deze vervorming, vervormt hetbestaande aquaduct ook. Ook deze vervormingkan leiden tot schade aan het bestaande aqua-duct.

Bovengenoemde risico's zijn vervolgens onder-zocht. Hierbij is de grootte van de ‘belasting’(trillingsniveau, vervormingen, enz.) onderzochten is de ‘sterkte’ van het bestaande aquaductzo goed als mogelijk gekwantificeerd. Op dezewijze is onderzocht hoe groot de genoemderisico's daadwerkelijk zijn en waar nodig, zijner preventieve- en/of correctieve maatregelenbij bedacht.

Schade door trillingenDe predictie van de te verwachte trillingen isin opdracht van de Combinatie uitgevoerd doorIFCO [1]. Deze trillingspredictie is gebaseerdop empirische gegevens afkomstig uit trillings-metingen. Op basis van deze analyse zijn voorde verschillende sneden en verschillende activi-teiten de volgende te verwachten trillingssnel-heden ingeschat. Van een aantal kenmerkendeonderdelen zijn in tabel 1 de resultaten weer-gegeven (waterpeil van de Ringvaart ligt op circa 0,50 m NAP).

De toelaatbare trillingen zijn bepaald op basisvan de SBR, deel A - Schade aan gebouwen,

meet- en beoordelingsrichtlijn [2]. Bij eenindicatieve meting is de toelaatbare trillings-snelheid 8,1 à 8,8 mm/s (categorie 1, continuetrilling, frequentiedomein 35-40 Hertz). Alleenbij het uittrillen van de buispaal ten behoeve vanhet remmingswerk komt de verwachte trillings-snelheid in de buurt van de toelaatbare snelheid.Dit betreft echter slechts één enkele buispaalwaarvoor eigenlijk een hoger criterium kanworden gehanteerd. Het gros van het werk,de bouwkuip en de hulpdamwand, blijft ruimonder de toelaatbare trillingssnelheid.

Ondanks dat het risico beperkt lijkt is beslotenom, naast een uitgebreid monitoringsprogramma,aan de Oostzijde van de bouwkuip te beginnen.Deze zijde bevindt zich namelijk op de grootsteafstand van het bestaande aquaduct. Hierdoorkon bij afnemende afstand van de damwand-planken/buispalen de toename van de trilling-intensiteit in de gaten worden gehouden.Uiteindelijk blijkt uit de trillingsmetingen dat,naast de verklaarbare en onverklaarbareindividuele uitschieters, de trillingssnelheidaltijd beneden de 4 mm/s is gebleven en geenaanvullende maatregelen nodig zijn geweest.Deze trillingen werden gemeten tijdens hetaanbrengen van de hulpdamwand, die tussende werkweg en het bestaande aquaduct isgeplaatst op circa 4 m afstand van het bestaande aquaduct (zie figuur 5).

Zakkingen ten gevolge van trillingenTen gevolge van de trillingen die gepaard gaanmet het trillend installeren van stalen dam-wanden, combiwanden en buispalen kan ver-dichting van losgepakte grondlagen voorkomen.Dit leidt tot zettingen in de omgeving. De grond-vervorming kan leiden tot vervorming van het

bestaande aquaduct. Om een inschatting temaken van de kans op zakking van het bestaandeaquaduct ten gevolge van deze trillingen isgebruik gemaakt van een empirisch model.Dit model is toegepast bij een analyse gemaaktdoor Deltares (destijds Geodelft) ten behoevevan het voorspellen van de maaiveldzakkingenbij het zuidelijk deel van het werk (de verdiepteligging bij de kruising met de Oude Rijn) [3].De resultaten van deze analyse zijn vervolgensop schematische wijze toegepast ter plaatsevan het aquaduct Ringvaart.

Uit deze studie is af te leiden dat het zakkings-beeld als gevolg van het intrillen van een dam-wand te beschrijven is als een zettingstrog ondereen hoek van 27,5° beginnend op 0,5 à 1 m uitde teen van de damwand (‘verdichte zone’).De grootte van de zetting op maaiveld hangt afvan de grondsoort, de dichtheid van de gronden de trillingsintensiteit, met name het aantalwisselingen.

Bij de het aquaduct Ringvaart hebben we vooreen groot gedeelte te maken met een op palengefundeerde constructie. De grootte van demaaiveldzakking is daarom niet zo relevant.Wel relevant is de locatie van de paalpunt vande bestaande constructie ten opzichte van hetverdichtingsgebied. Aangezien de funderings-palen het grootste gedeelte van de draagkrachtontlenen aan de puntweerstand van de paal iseen reële aanname gedaan, dat geen verzakkingvan de paalpunt zal optreden indien hetverdichtingsgebied het draagkrachtgebiedniet doorsnijdt (zie figuur 6).

Het verdichtingsgebied ten gevolge van hetintrillen van de damwanden blijft op basis van


deze analyse ruimschoots buiten het draag-krachtgebied van de palen. Dit was echter niethet geval voor de palen ten behoeve van hethulpplatform (de werkweg tussen de bouwkuipen het bestaande aquaduct, zie figuur 1). Deze hadden oorspronkelijk een paalpuntniveauvan -22 m NAP. Met deze diepte valt het draag-krachtgebied (paalpunt) van de buitenste palenvan het bestaande aquaduct in het verdichtings-gebied. Hierdoor is de kans op verzakking vanhet bestaande aquaduct te groot. Daarom isgekozen om de buispalen te plaatsen tot eendiepte van -15,0 m NAP. Om voldoende draag-kracht te creëren zijn de palen uitgeboord toteen diepte van -14,0 m NAP. Vervolgens is een betonprop aangebracht. Door deze werkwijze wordt de draagkracht van de palen van het bestaande aquaduct nietnadelig beïnvloed en hebben de palen van hethulpplatform voldoende draagkracht.

Schade door semi-statische vervormingenHet derde risico betreft de vervormingen tengevolge van het ontgraven van de bouwkuip.Door de vervorming van de damwand zal degrond achter de damwand ook vervormen.Hierdoor zal ook het bestaande aquaductkunnen verplaatsen. Het betreft hier overigensniet alleen de vervorming van een enkele dam-wand; ten gevolge van de asymmetrische door-snijding van de Ringvaart, wordt de gehelebouwkuip asymmetrisch belast. Daar waar de bouwkuip de dijk doorsnijdt wordt de bouw-kuip aan één zijde (de zijde van het bestaandeaquaduct) door grond belast, terwijl aan deandere zijde alleen maar water staat. Ter plaatse van deze doorsnede wil de gehelebouwkuip dus verplaatsen.

In eerste instantie is met behulp van een inter-actieve berekening in MSheet de bouwkuipgedimensioneerd. Vervolgens is met behulpvan een Plaxis-berekeningen de vervormingvan het bestaande aquaduct berekend.Indien wordt gerekend met een bovenbelasting

Invloed bouw nieuw aquaduct in de A4 op bestaande aquaduct Ringvaart


Figuur 7 Plaxis model met rechts het bestaande aquaduct en links het aquaduct in aanbouw.

Figuur 8 Plaxis model met rechts het bestaande aquaduct en links het aquaduct in aanbouw.

Onderdeel Inbrengdiepte Afstand tot het Verwachte trillingssnelheid [mm/s][m t.o.v. NAP] bestaande aquaduct [m] Intrillen Uittrillen

Bouwkuip - AZ48 -20,0 ca. 12,4 3,0 3,8

Open stalen buispalen Ø600 Hulpplatform (tussen oude en nieuwe aquaduct) -15,0 4 7 -

Open stalen buispalen Ø600 remmingwerk -16,0 4 7 8,8

Hulpdamwand/veiligheidsscherm AZ13 -13,0 4 4,6 5,8

Figuur 1 XxxxxxxxxxxTabel 1 Verwachte trillingssnelheid bij het bestaande aquaduct.

naast de bouwkuip, is de maximaal berekendevervorming van de bouwkuip circa 255 mm.Zoals in figuur 8 echter goed is te zien nemen devervormingen richting het bestaande aquaductsnel af. De maximaal toelaatbaar geachte vervor-ming van het bestaande aquaduct is bepaald opbasis van een berekening van de capaciteit vande palen onder het bestaande aquaduct en eeninschatting van de vervormingscapaciteit van debestaande voegconstructies. Deze maximaal toe-laatbaar horizontale vervorming bedraagt circa10 mm. Uit de berekeningen volgt een maximalevervorming van de vloer van het bestaande aqua-duct van 5 mm. Dit is minder dan de maximaaltoelaatbaar vervorming van 10 mm.Hoewel de berekende vervormingen vermoede-lijk opneembaar zijn door het bestaande aqua-duct, is 255 mm vervorming relatief veel.Derhalve is gekeken of deze vervormingen kunnenworden gereduceerd door een rotatiestijf stempel-raam te ontwerpen. Tegelijk dient er tussen destempels nog wel voldoende ruimte over teblijven om te kunnen ontgraven en voor hetaanbrengen van de gewi-ankers. Dit heeftgeresulteerd in het stempelraam zoals is tezien in figuur 1, hierbij is een zeer stijve gordingtoegepast, bestaande uit 3xHEB800 profielen. Tevens wordt een gedeelte van de uitwendigerotatiebelasting afgevoerd naar de aansluitendebouwkuip.Men dient zich ook te realiseren dat de berekendevervormingen een absolute bovengrens zijn, debouwkuip wordt namelijk niet over de volledigelengte asymmetrisch belast en is in werkelijkheidniet een volledige bovenbelasting permanentaanwezig. Ondanks deze relatievering en hetstijve stempelraam is in het verdere ontwerp(onder andere gelet op toleranties en plaatsinggewi's) wel rekening gehouden met deze grotevervormingen.Een vergelijking van de resultaten leert dat deresultaten redelijk goed overeen komen. Overhet algemeen is de vervorming berekend metPlaxis groter dan de vervorming berekend metMSheet. De momenten berekend met Plaxis zijnover het algemeen kleiner dan de momentenberekend met MSheet. De invloed op hetbestaande aquaduct is bepaald op basis van degrote vervormingen zoals gevonden met Plaxis.Het type damwandplank is bepaald op basis vande momenten gevonden bij MSheet berekeningen.

Natuurlijk zijn de vervormingen in de beschouwdedoorsnede ook gemeten. Hiertoe zijn een aantalinclinometerbuizen aangebracht verspreid overde bouwkuip. Op de positie van de meest asym-metrische doorsnede is een vergelijking gemaakttussen de berekende en de gemeten vervorming.


Figuur 9 Vergelijking berekende vervormingen Plaxis versus Msheet.

Figuur 10 Berekendevervormingvergelekenmet de gemetenvervormingen na hetdroogzetten van de bouwkuip.


Indien deze worden vergeleken met de bereken-de vervormingen, wordt direct duidelijk dat deberekening met bovenbelasting te grote vervor-mingen geeft. In figuur 10 is dan ook de gemetenvervorming vergeleken met de berekende ver-vorming zonder bovenbelasting. Zelfs dan noggeven de berekeningen met MSheet en Plaxiseen overschatting van de vervorming. Dit zit hemvoornamelijk in de vervorming van het stempel-raam (translatie). Door 3D werking van het stem-pelraam is de translatie van het stempelraamkleiner dan volgens de berekeningen. Dit stemtop zich goed overeen met de verwachting.

Ten gevolge van de rotatie van de bouwkuip,

treden de maximale vervormingen overigens nietop ter plaatse van de beschouwde doorsnede,maar meer richting het midden van de Ringvaart.De maximaal gemeten verplaatsing is circa 140mm. Op zich valt dit nog binnen de geprognoti-seerde waarden, maar is wel duidelijk buitenwaarneembaar (zie figuur 11).

Er zijn ook metingen gedaan aan de vervormingenvan het bestaande aquaduct. Hoewel bijna allemetingen binnen de geprognotiseerde 5 mmvielen, is hier geen duidelijke trend waarneem-baar. Het is zelfs aannemelijk dat de gemetenvervormingen bijna volledig zijn veroorzaaktdoor de jaarlijkse temperatuurvariatie.

De belangrijkste constatering is echter dat tengevolge van het ontgraven van de bouwkuipengeen schade is ontstaan aan het bestaandeaquaduct. �

[1] Prognose trillingen RingvaartaquaductHaarlemmermeer, IFCO, kenmerkB07VM032.TM.3822.doc, 30 maart 2007.[2] Meten en beoordelen van trillingen: Schade aan gebouwen (deel A), SBR, 19 september 2003.[3] A4, verdiepte ligging Oude Rijn, Predictiemaaiveldzakking bij plaatsen damwand encombiwand, Geodelft, P. Meijers, mei 2007.

Invloed bouw nieuw aquaduct in de A4 op bestaande aquaduct Ringvaart

Figuur 11 Vervorming van de bouwkuip na ontgraven en droogzetten.

Het project N201 en de tunnel onder de RingvaartDe N201 vervult voor de regio Aalsmeer eenbelangrijke functie. Deze provinciale wegverzorgt de aansluiting met de A4 en de A9.Daarnaast is de weg van groot economischbelang voor de Bloemenveiling Aalsmeer en het nabij gelegen Schiphol. De huidige N201 is verouderd en leidt tot veelfilevorming. De nieuwe en verlegde N201 zalde dorpskernen Aalsmeer en Uithoorn moetenontlasten en zal tevens de nieuw aan te leggenindustrieterreinen moeten ontsluiten.

De nieuwe N201 kruist de Ringvaart. Ten behoevevan deze kruising wordt een tunnel aangelegd,zie figuur 2. Aansluitend op de kruising met deringvaart dient de tunnel tevens het gebied deBovenlanden te kruisen. Dit is een veengebiedmet een fijnmazig net van watergangen, waaraan

belangrijke natuurwaarden worden toegekend.Het gevolg hiervan is, dat dit gebied meteen gesloten tunnel gekruist moet worden. De tunnel dient vervolgens een aantal lokalewegen te kruisen. Al met al heeft de tunnel een lengte van ca. 1,4 km.

De diepe delen van de tunnel zijn uitgevoerd

met gewapend onderwaterbeton. In totaal isover een lengte van ca. 500 m. gewapend onder-waterbeton toegepast. Voor de overige delengeldt dat het alignement dusdanig is verhoogd,dat de tunnel hier als definitieve polderconstruc-tie uitgevoerd kon worden. De tunnel bevindt zich in de directe nabijheidvan de Aalsmeerbaan van Schiphol. Het vlieg-verkeer heeft een grote invloed gehad op deuitvoering en het ontwerp van de tunnel.

Het bodemprofielHet bodemprofiel is tamelijk homogeen en kan als kenmerkend voor deze regio wordenomschreven. Over het lengteprofiel van detunnel wordt vanaf maaiveld eerst 3 à 4 m. veen aangetroffen. Vervolgens afwisselend eenkleilaag (met sporen zand en veen), een zandlaagen opnieuw een kleilaag. Op ca. -11,0 m. NAPbevindt zich een dunne afsluitende veenlaag.Daaronder wordt het pleistocene zand aan-getroffen. Van belang is het feit dat het peil in de ringvaarten het naastgelegen gebied de Bovenlanden

Gewapend onderwaterbeton: eenwaterdichte oplossing

Samenvatting

ir. A.C.A.M. Keusters Breijn / Heijmans

Als onderdeel van de aanleg van de nieuweN201 nabij Aalsmeer, wordt een tunnelgebouwd onder de Ringvaart van deHaarlemmermeerpolder. Bij dit project is voor het eerst in Nederland op grote schaalgewapend onderwaterbeton toegepast datzowel in de tijdelijke als in de definitieve fase een waterdichte en constructieve functie heeft. Nauwe afstemming tussen ontwerp enuitvoering, goede risicobeheersing en eengedegen voorbereiding hebben er toe geleid, dat er een waterdichte en kwalitatiefhoogwaardige vloer is gerealiseerd.

Figuur 2 Lengteprofiel tunnel

Figuur 1 Vliegverkeer boven de bouwkuip.


zich bevindt op ca. -0.5 m. NAP. Het polderpeilvan de naastgelegen polders (de Haarlemmer-meerpolder en de Oosteinderpoelpolder)bevindt zich aanzienlijk lager, namelijk op ca. -5,0 m. NAP. De stijghoogte in het pleisto-cene zand is met -4,5 m. NAP iets hoger dan de polderpeilen.

Waarom gewapend onderwaterbeton?Een belangrijk voordeel van de toepassing vangewapend onderwaterbeton als definitieveconstructie is de combinatie van de tijdelijkeen de definitieve vloer, waardoor één betonvloerbespaard wordt. Afgeleide voordelen hiervanzijn dat minder diep ontgraven hoeft te wordenen dat de opwaartse belasting op de onderwater-beton vloer minder groot is. Toch wordt in de praktijk meestal niet gekozenvoor deze oplossing. De belangrijkste redenhiervoor is het risico ten aanzien van water-dichtheid van de vloer in de definitieve fase.

Bij het project N201 is echter sprake van enkelespecifieke randvoorwaarden die de toepassingvan gewapend onderwaterbeton aantrekkelijkmaken.Als gevolg van de lage polderpeilen is bij detunnel sprake van relatief lage opwaartsebelastingen. Daardoor is in de definitievesituatie sprake van een neerwaarts gerichteresultante en in de tijdelijke situatie van eenrelatief lage opwaarts gerichte resultante. Bij toepassing van traditioneel ongewapendonderwaterbeton zou dit er toe leiden dat depalen slecht uitgenut worden, omdat de paal-afstanden klein moeten zijn. Bij toepassingvan gewapend onderwaterbeton kunnen grotepaalafstanden gerealiseerd worden en kunnende palen wel uitgenut worden, hetgeen tot eeneconomisch ontwerp leidt.Zo is een ontwerp tot stand gekomen waarbijer twee palenrijen zijn toegepast en waarbijdaarnaast de damwanden verticaal dragend zijn.

In de dwarsdoorsnede ontstaan zo 3 velden vanca. 7 m. zie figuur 3. De posities van de palen isdaarbij dusdanig gekozen dat in de definitievesituatie de momentennulpunten van de vloerzich boven de palen bevinden. Aangezien in detijdelijke situatie zich de trek aan de bovenzijdevan de vloer bevindt, leidt dit er toe dat terplaatse van de palen uitsluitend praktischewapening in het ondernet van de vloer toege-past hoeft te worden. Dit heeft uiteraard grotevoordelen in de uitvoering, met name bij hetonder water plaatsen van de wapeningskorven.

De dwarsdoorsnede toont dat de damwanden

achter blijven en zowel in de tijdelijke als inde definitieve situatie een dragende functiehebben. De nabijheid van Schiphol heeft hierineen doorslaggevende rol gespeeld. Het vlieg-verkeer vanaf en naar de Aalsmeerbaan heefttot belangrijke restricties geleid ten aanzienvan obstakels die zich in het bereik van deAalsmeerbaan bevinden. Ondanks goed enintensief overleg met Schiphol leidt dit tot eenzeer beperkt aantal effectief werkbare uren perdag, waardoor het inbrengen van de damwandeneen tijdrovende activiteit is geweest, zie figuur1. Het verwijderen van de damwanden was omdie reden geen optie. Daarnaast was het terplaatse van de dijkdoorsnijdingen met dewaterkeringen bij de ringvaart sowieso alnoodzakelijk de damwanden te handhaven.Mede door de toepassing van gewapendonderwaterbeton kon met het gebruik van dedamwand een economische oplossing bereiktworden. Immers, teneinde de damwandenverticaal dragend te maken hoefden deze maar in beperkte mate langer te worden.

Uitvoering en detailleringDe uitvoering van gewapend onderwaterbetonkomt op hoofdlijnen overeen met de uitvoeringvan traditioneel ongewapend onderwaterbeton.Het feit dat de damwand en het onderwater-beton zowel in de tijdelijke als de definitievesituatie een functie hebben, leidt tot specifiekedetaillering die extra aandacht behoeft. In hetbijzonder de aansluiting tussen de damwand ende onderwaterbeton vloer is van belang. Zowelin de tijdelijke als in de definitieve situatie dientdeze aansluiting waterdicht te zijn en dient er

belasting overgedragen te worden. Er is voor gekozen om separaat een tijdelijke eneen definitieve verbinding te maken. De tijdelijkeverbinding wordt verkregen middels ribbels dieop de damwand zijn gelast, voordat de damwandwordt ingebracht, zie figuur 4. De ribbels wordenop de lange zijde van de damwandplank aan-gebracht. Door de gronddruk achter de dam-wand worden de ribbels in de inkassing van dedamwand goed opgesloten en kunnen ze goedfunctioneren. Tevens minimaliseren ze de kansop grindnesten bij het storten van het beton.De definitieve verbinding tussen damwand enonderwaterbeton vloer wordt vervolgens in den droge gerealiseerd, middels een betonnenopstort. Op deze wijze kan een optimale aanslui-ting worden gegarandeerd en is het risico op eenwatervoerende verbinding geminimaliseerd.

De grootste afwijking van de toepassing vangewapend onderwaterbeton, is uiteraard hetfeit dat onderwater wapening geplaatst dientte worden alvorens beton kan worden gestort. Daartoe wordt in eerste instantie een opleg-constructie voor de wapeningskorven geplaatst.Deze oplegconstructie bestaat uit een frame vanUNP-liggers dat onder water exact op hoogtewordt gesteld. Daartoe worden opleggingengebruikt op de damwand en op de voorafgemaakte palen. De wapeningskorven kunnen vervolgens opde oplegconstructie worden geplaatst. Hetontwerp van de wapeningskorven wordt doorveel factoren bepaald. Om te beginnen bepaaltde krachtswerking en de eisen aan beperkingvan scheurvorming uiteraard de hoeveelheid toe


Figuur 3 Dwarsprofiel tunnel.

te passen wapening, alsmede de toe te passenstaafdiameters en de staafafstanden. Hetonder water storten van beton vraagt daarbijom maximale staafafstanden. Tevens dient bijde detaillering concentratie van wapening teworden voorkomen, bijvoorbeeld bij de aan-sluiting met de palen. Het wapeningsnet wordt geprefabriceerd enopgebouwd uit een groot aantal wapenings-korven. Deze korven dienen bij het plaatsen alseen puzzel in elkaar te passen, waarbij de eisenaan de laslengtes voor de wapening geborgddienen te worden. Ook de afstand tussen destempels speelt een belangrijke rol bij hetontwerp van de wapeningskorven, zie figuur 5. Het is van belang dat het proces van het plaatsenvan de wapening goed wordt voorbereid; elkeunieke korf dient op het juiste moment aan-gevoerd te worden en op de juiste positie teworden geplaatst.

ConclusieDe toepassing van gewapend onderwaterbetonbij het project N201 heeft aangetoond dat hetgoed mogelijk is om op grote schaal een kwalita-tief goede en waterdichte vloer te realiseren. De ontwerper en de uitvoerder hebben bij derealisatie van een gewapend onderwaterbetonvloer diverse tegengestelde belangen. Er kanbijvoorbeeld gedacht worden aan de wens totgrote staafafstanden vanuit uitvoeringsoogpunttegenover de wens tot kleine staafafstandenvanuit de optiek van de ontwerper (beperkingscheurvorming).

Derhalve kan deze oplossing gekenmerktworden als een product van een goed design & construct proces. Daarnaast is een goed beheer van de risico's en een gedegen werk-voorbereiding van groot belang voor een goede en waterdichte vloer.

Betrokken partijen N201Opdrachtgever: Provincie Noord-HollandAannemer: Combinatie Heijmans-BoskalisOntwerpende partijen: Witteveen en Bos, Breijn en Grontmij. �


Figuur 5 Plaatsen wapening.

Figuur 4 Ribbels op damwand.

In Utrecht wordt aan de Croeselaan op ditmoment gebouwd aan de nieuwbouw van hetbestuurscentrum van de Rabobank. Het planomvat onder andere een kantoortoren van 105meter hoogte, een ontmoetingsplein (Plaza),dat het nieuwe gebouw met het bestaandegebouw verbindt, en een diepe ondergrondseparkeergarage voor ca. 700 auto’s (zie figuur 1).In totaal wordt ca 56.000 m2 aan nieuwbouwgerealiseerd.

Het ontwerp is gemaakt door architectenbureauKraaijvangeroUrbis. Het constructief ontwerpen het geotechnisch ontwerp wordt door ABTverzorgd. Het project wordt gebouwd doorde Bouwcombinatie Heijmans J.P. van Eesteren. Het complex zal medio 2010 worden opgeleverd.

Gedurende de ontwikkeling van het plan is veel aandacht besteed aan het ontwerp van defundering van de hoogbouw en aan de naast-gelegen diepe parkeergarage. In de eersteontwerpschetsen was er sprake van een twee-laagse ondergrondse garage onder het geheleoppervlak. Gedurende het Voorlopig Ontwerpzijn echter een aantal varianten nader onder-zocht. Hierbij is gekozen voor de oplossing,waarbij een diepere rechthoekige parkeergaragetussen de nieuw te bouwen toren en de bestaandegebouwen wordt gemaakt (zie figuur 2). Ditlevert een veel efficiëntere parkeergarage op.Bovendien kon hiermee een aanzienlijkebesparing in bouwtijd worden bereikt doordatnu de bouw van de ondergrondse garage parallelaan de bouw van de hoogbouw kon plaatsvinden. Als gevolg hiervan kwam ook de mogelijkheid inbeeld om de toren op staal te funderen zondereen diepe bouwput te maken met onderwater-

beton. De zettingen van een fundering op staalwaren echter niet acceptabel, en een funderingop palen was sterktetechnisch niet nodig.Zodoende is gekozen voor een oplossing diede voordelen van beide systemen combineert:een paal-plaat fundering.

In dit artikel wordt een nadere toelichtinggegeven op de paal-plaatfundering en op de geotechnische aspecten van ontwerp enuitvoering van een vierlaagse ondergrondsegarage strak tussen bestaande gebouwen in.

Paal-plaatfunderingEen paal-plaatfundering bestaat uit 3 onder-delen; de plaat, de grond onder de plaat diede bedding vormt en de palen. De toren van hetbestuurscentrum, bestaat feitelijk uit twee lossetorens, met doorlopende verdiepingsvloerentussen beide gebouwen en één gezamenlijkegevel. Elke toren van het bestuurscentrum heefteen eigen los staande fundering gekregen.Er zijn dus twee platen ontworpen, allebei 2,5 mdik. Ten behoeve van de ontsluiting van detwin-liften die in het bestuurscentrum gebruiktgaan worden, is ter plaatse van de liftschachten,een gedeelte van de plaat verdiept uitgevoerd.Voor de verdiepte gedeelten van de plaat zijnaparte bouwkuipen gemaakt met verlorendamwanden rondom en onderwaterbeton alsonderafsluiting. De grond komt overeen met het Utrechts profiel;onder de toplaag een laag klei van circa 2,0 m

Nieuwbouw bestuurs-centrum Rabobank Utrecht krijgt uitgebalanceerde fundering(Eerste paal-plaat fundering in Nederland)

Samenvatting

In Utrecht wordt op dit moment gebouwd aande nieuwbouw van het bestuurscentrum vande Rabobank. Het plan omvat onder andereeen kantoortoren van 105 meter hoogte eneen diepe ondergrondse parkeergarage. De hoogbouw zou op staal gefundeerd kunnenworden, maar de bijbehorende zettingenwaren echter niet acceptabel, en een funderingop palen was sterktetechnisch niet nodig.Zodoende is gekozen voor een oplossing diede voordelen van beide systemen combineert:een paal-plaatfundering. De diepe parkeer-garage zit volledig ingeklemd tussen bestaande bebouwing. De mate waarin diebestaande bebouwing beïnvloed wordt, is met name afhankelijk van de gekozengrondkering; een diepwand.

Figuur 2 Situatietekening.Groen kader: locatie kantoortoren, rood kader: locatie parkeergarage.

Figuur 1 Artist impression bestuurscentrum Rabobank.

ir. M.C.W. Kimenai senior adviseur geotechniek (ABT)ir. J. Galjaard MBA raadgevend ingenieur (ABT)


dik, met daaronder vastgepakt tot zeer vast-gepakt zand, waarbij de conusweerstand kanoplopen tot 30 MPa. Op grotere diepte wordthet zand doorsneden door dunne laagjes klei.De grondwaterstand bevindt zich gemiddeld opNAP + 0,5 m. Voor de palen is gekozen voor hettype Tubex-groutinjectie. Met behulp van eenoplanger zijn de buizen verdiept weggezet,zodat na ontgraven de paalkop meteen op dejuiste diepte staat. Door het achterblijven vande stalen buis ontstaat een zeer robuust systeem,wat met name belangrijk is voor de rechtertoren, daar die naast de diepe parkeergaragegelegen is.

Er is voor gekozen om onder het bestuurscentrummaar de helft van het aantal palen toe te passenten opzichte van het aantal van een traditionelepaalfundering. Dat wil niet zeggen dat de belas-tingafdracht via de palen enerzijds en de funde-ring op staal anderzijds 50/50 is. Die verdelinghangt namelijk af van de onderlinge stijfheids-verhoudingen. Echter, de stijfheid van bijvoor-beeld een paal is niet bekend. Het last-zakkings-gedrag van een paal is in NEN 6743 gekoppeldaan het draagvermogen van de paal. Van hetdraagvermogen van een paal is de ondergrenseenvoudig te bepalen, zijnde de rekenwaardevan het paaldraagvermogen. Er is echter ookeen gemiddeld draagvermogen, en daarmee ookeen gemiddelde stijfheid. Sommige palen hebbeneen nog hoger draagvermogen (bovengrens) engedragen zich daarmee nog stijver (figuur 3).Voor de stijfheid van de bedding geldt hetzelfde;de ondergrond kan slap reageren volgens deondergrens, maar ook stijf volgens de boven-grens. Strikt genomen is de stijfheid van deplaat zelf ook niet exact bekend. Maar omdat despreiding op de stijfheid van de plaat aanzienlijkkleiner is ten opzichte van de spreiding in deondergrond, is in het ontwerp van de 2 paal-plaatfunderingen met maar één stijfheid voorde plaat gerekend.

Door verschillende combinaties van paalstijfheiden stijfheid van de bedding te analyseren, wordendie mogelijke omstandigheden ondervangen dievoor een bepaald aspect maatgevend kunnenzijn. Zo is voor de grootst mogelijke gronddrukde combinatie van een bedding die stijf zal reage-ren, met palen die juist slap zijn overeenkomstigde ondergrens, maatgevend. Met rekenwaardevoor de belasting is onder de kern een grond-druk berekend van 270 kPa. De toelaatbaregronddruk is, mede gezien de aanlegdiepte ende afmetingen van de plaat, ruim 1600 kPa.De maximale paalreacties treden op in de combi-natie van een slappe bedding en een stijf last-

zakkingsgedrag van de palen. Onder de kernstaat de paal met de grootste paalreactie: 5195kN (bij rekenwaarde van de belasting). Hoeweldeze maximale paalreactie aanzienlijk groter isdan de rekenwaarde van het paaldraagvermogen(Fr;d= 3170 kN) voldoet de fundering toch aanalle eisen. De grootste paalreactie is namelijkbepaald voor het geval de paal een draag-vermogen heeft overeenkomstig de bovengrens.Mocht de paal slapper zijn, bijvoorbeeld over-eenkomstig de ondergrens, dan zal de bijbe-horende paalreactie ook kleiner zijn en dientde omringende bedding meer bij te dragen aanhet geheel. De consequentie is wel dat de paal-wapening volgens de bovengrens van het paal-draagvermogen bepaald dient te worden enniet zoals gebruikelijk volgens de ondergrens.

Hoewel de maximale zakking op zal treden in hetgeval dat zowel de bedding als de palen volgensde ondergrens reageren, is het interessanter omte zien hoe een toren daadwerkelijk zal gaanzakken. Met gemiddelde stijfheid voor zowel debedding als voor de palen, dient de kern onderde representatieve belasting 20 mm te zakkenom de fundering te mobiliseren (zie figuur 4).De zettingen vanuit de diepere grondlagen dienenhier nog bij opgeteld te worden. De totalezakking is voor beide torens op 7 cm bepaald.

Uit de gemaakt analyses volgt dat de palen nogaltijd het merendeel van de belasting zullendragen, zie figuur 5. Afhankelijk van de stijfheid-verhoudingen dragen de palen 62% tot 98 % vande belasting. Hoewel onder de torens van deRabobank nog maar de helft van het aantal palenis toegepast, is slechts een eerste voorzichtigestap gezet naar een heuse paal-plaatfunderingin Nederland. Er is nog genoeg ruimte over omvoor een volgend ontwerp nog scherper te gaanzitten, zodat naar een paalaandeel van 40% tot60 % kan worden gegaan.

Wisselwerking toren/diepe parkeergarage.Kijkend naar de samengestelde doorsnede vanfiguur 6, dan is meteen duidelijk dat het ontwerpvan met name de rechter toren en het ontwerpvan de diepe parkeergarage niet los van elkaargezien kunnen worden. Er is een bepaaldewisselwerking tussen die twee wat van invloedis op zowel het ontwerp als op de uitvoering.Als eerste is daar de extra bovenbelasting vanuitde plaatdrukken op de wand van de garage.Deze extra drukken hebben een grotere normaalkracht in de vloeren van de garage tot gevolg.Ook de middenwand dient, gezien het splitlevel-ontwerp van de garage, extra zwaar gedimensio-

neerd te worden. Een rechtstreeks gevolg hiervanis, dat daar de noodzaak is dat tijdens de vorde-ringen van de toren de vloeren van de garagegelijktijdig mee ingebouwd worden. Met namede aanwezigheid van de onderwaterbeton vloeris een absolute noodzaak om grotere belastingenvanuit de toren toe te laten.

Maar ook de aanleg van de parkeergarage heeftinvloed op het ontwerp van de kantoortoren. Zoheeft het ontgraven en storten van de diepwandpanelen de vastheid van de zandlagen beïnvloed.Figuur 7 laat zowel een sondering voor het ont-graven van de diepwand panelen zien (maar nahet bouwrijp maken van het terrein), als een son-dering na het gereed komen van de diepwand.De controle sondering is op 2,5 m uit de diep-wand gemaakt. Uit de vergelijking tussen beidesonderingen blijkt dat met name tussen NAP -2,0m en NAP -7,0 m de conusweerstand is afgeno-men. Deze afname is vertaald in een slapperebedding onder een gedeelte van de plaat vande rechter toren. Overigens is de diepwand totNAP -19,0 m gemaakt.

Figuur 3 Spreiding paalstijfheid.


Figuur 4 Berekende zettingen om fundering te mobiliseren.

Tijdens het ontgraven van de bouwput van deparkeergarage, zal de diepwand gaan uitbuigen.Deze uitbuiging heeft als gevolg dat er zettingenzullen optreden, maar ook dat de korrelspannin-gen direct achter de diepwand zullen afnemen.De zettingen dienen opnieuw in een slapperebedding vertaald te worden. De lagere korrel-spanningen leiden tot een lager paaldraag-vermogen en dus ook tot een lagere paalstijf-heid. Dit is gecompenseerd door de palen directachter de diepwand dieper door te zetten totNAP -20,0 m (daar waar de overige palen hunpaalpuntniveau op NAP -15,0 m hebben).

Diepe parkeergarageDe diepe parkeergarage is niet alleen directnaast het toekomstige bestuurscentrum gepro-jecteerd, het ligt ingeklemd tussen bestaandekantoorpanden van de Rabobank. Aan de enezijde het bestaande hoofdkantoor van RabobankNederland en aan de andere zijde nog eens tweegebouwen die tijdens de uitvoering volledig inbedrijf moeten blijven (figuur 2). De belangrijk-ste vraag bij het ontwerpen van de bouwput wasdan ook: ‘Hoe worden de bestaande belendingenbeïnvloed en is deze beïnvloeding nog welacceptabel?’ De belendende panden wordenvooral beïnvloed door het ontgraven en stortenvan de diepwandpanelen en door het ontgravenvan de bouwkuip zelf. Gezien de benodigdebinnenruimte in de parkeergarage en de diktevan de diepwanden resulteerde nog slecht 75 cmtussenruimte tussen de buitenzijde van de diep-wand en de eerste rij funderingpalen onder het

meeste nabij gelegen kantoorpand. Figuur 8 laatzien hoe dat er in de praktijk eruit ziet. De gevol-gen van het ontgraven van de diepwand panelenop de funderingspalen van de naast gelegen kan-toorpanden zijn berekend met Plaxis 3D founda-tion. Voor elk belendend pand is een 3D modelgemaakt, waarmee naast de uiteindelijke zettingvan nabij gelegen funderingspalen, ook de nood-zaak/ effectiviteit van een grondinjectie onder

de paalpunten is bepaald. Voor het meest nabijgelegen gebouw bleek een grondinjectie absoluutnoodzakelijk om te voorkomen dat de funderingonderuit zou gaan op het moment van ontgravenvan een paneel. Daar de andere belendingenverderaf gelegen zijn (3,2 m of meer) bleek heteffect van een eventuele puntinjectie minimaalte zijn (zie ook figuur 9) en puntinjecties zijndaarom ook niet toegepast.

Figuur 5 Aandeel palen in afdracht belasting. Figuur 6 Samengestelde doorsneden over toren en garage.

Figuur 8 Installeren diepwand vlak voorbestaand kantoorpand. Foto: Marco Kimenai

Figuur 7 Sonderingen voor (groen) en na (rood) installeren diepwand.


Bij het ontgraven van de bouwkuip spelen tweetegen gestelde mechanismen een rol: door hetwegvallen van horizontale steundruk zal de diep-wand uitbuigen met zettingen in het massieferachter als gevolg. Bij het leegpompen van debouwput zal door de opwaartse waterdruk tegende onderwaterbeton vloer de gehele bouwputomhoog willen komen en een deel van hetgrondmassief eromheen mee willen nemen.De ontspanning van de ondergrond als gevolgvan de ontlasting zal dit effect nog eensversterken. Beide mechanismen zijn in éénmodel met behulp van Plaxis 2D doorgerekend.

Worden de resultaten van zowel de betreffende3D-berekening en de 2D-berekening samen-gevoegd, dan kan per belendend gebouw eenzettingsgrafiek samengesteld worden. Figuur 10geeft de zettingsgrafiek weer voor het meestnabij gelegen gebouw. De getrokken lijn is hetresultaat van de berekeningen. De overige lijnenbetreffen de uitgemiddelde meetresultaten van5 verschillende hoogteboutjes in het betreffendekantoor.

Tijdens het maken van de diepwandpanelen ishet gebouw inderdaad gaan zakken, zij het ietsminder dan berekend. Na een herstel tijdens hetin den droge ontgraven tot aan het verdieptstempelraam is het gebouw min of meer stabielgebleven, ook tijdens het ontgraven in dennatte. Tijdens het leegpompen van de bouwputis het belendend pand omhoog gekomen terwijljuist een verdere zetting berekend was. Om ditte verklaren wordt gekeken naar het gedragvan de diepwand zelf. Figuur 11 geeft zowel deberekende (getrokken lijnen) als de gemeten(stippellijnen) vervorming van de diepwand

weer voor drie verschillende bouwfase:1. Droog ontgraven tot het verdieptestempelraam;2. Ontgraven in den natte tot onderkantonderwaterbeton en3. Droogpompen van de bouwput. Uit devergelijking volgt dat de diepwand in werkelijk-heid veel stijver gereageerd heeft, waardoorde uitbuiging kleiner is gebleven. Het met debouwput mee omhoog komen heeft daardoorde overhand gekregen.

Figuur 12 geeft de stand van het werk weer vanmedio september 2008. De kern van de rechtertoren is gevorderd tot de 5e verdieping (vande 22), terwijl de 3e verdiepingsvloer wordtgelegd. De bouwput is inmiddels drooggepompten men is begonnen met de voorbereidendewerkzaamheden voor de constructieve kelder-vloer. �

Nieuwbouw Rabobank Utrecht krijgt uitgebalanceerde fundering


Figuur 9 3D-model voor het berekenen van gevolgen aanleg diepwandpaneel.

Figuur 10Berekende en gemeten zettingenbestaand kantoor-pand.

Figuur 12 Kantoortoren en parkeergarage inaanbouw, september 2008. Foto: Hans Rogge

Figuur 11 Berekende en gemeten doorbuiging diepwand.

Achtergrond CUR-commissie Ophogingen bij aanleg van wegen en dijkenresulteren bij slappe ondergrond niet alleen ingrote zettingen in de tijd maar ook in grotehorizontale vervormingen. Er is tot heden nogrelatief weinig kennis van de horizontalevervormingen die gepaard gaan met de primaireen seculaire zettingen waardoor er veelal nood-gedwongen een conservatieve benadering geko-zen dient te worden bij het ontwerpen van oppalen gefundeerde constructies. Daar waar ditconservatisme achterwege blijft, kan dit leidentot schade aan de constructie. Dit kan variërenvan het ontoelaatbaar deformeren van de palentot bijvoorbeeld het dichtdrukken van devoegen. Doordat er veelal geen ruchtbaarheidaan wordt gegeven, kan de indruk ontstaan dat het aantal schadegevallen beperkt is.

Daarnaast bestaat op dit moment een wirwar vanmethoden om door grond horizontaal belastepalen door te rekenen. Dit leidt er toe dat bijieder project waar deze problematiek speeltopnieuw de discussie tussen opdrachtgever,

ontwerper en aannemer oplaait over de tehanteren methode.In 2003 is een aantal Delft Cluster projectengestart met als doel om de voorspelbaarheidvan gronddeformaties te verbeteren, waaronderhet deelproject Door grond horizontaal belastepalen. Om de aansluiting met de praktijk te opti-maliseren is eind 2005 dit deelproject onder-gebracht in de CUR-commissie H408 Door grondhorizontaal belaste palen waarin aannemers, inge-nieursbureaus, opdrachtgevers en onderzoeksin-stellingen hun krachten hebben gebundeld omdit onderwerp verder te onderzoeken.

Aanvang werkzaamheden Als eerste stap in het onderzoek is een literatuur-studie [1] uitgevoerd om de huidige stand vande (internationale) ontwerppraktijk te bepalenen om de kennisleemten te identificeren.Daarnaast is gezocht naar goed gedocumenteerdeveld- en centrifugeproeven om de geschiktheidvan bestaande rekenmethoden te toetsen.

Uit deze literatuurstudie kwam onder andere

naar voren dat er weinig metingen/proevenbeschikbaar zijn die zijn uitgevoerd met de voorNederland veel voorkomende zeer slappe kleien dat het onderzoek naar de invloed van hetmoment van paalinstallatie op de krachten in depaal een nuttige aanvulling is op reeds bestaandonderzoek. Naar aanleiding van deze constate-ring zijn bij GeoDelft proeven uitgevoerd in degeocentrifuge waarbij palen op verschillendemomenten in het ophoogproces zijn geïnstal-leerd in de teen van een 5 m hoge ophogingop een 10 m dik pakket slappe klei.

ing. A. Feddema Deltares

CUR-commissie H408 ‘Doorgrond horizontaal belastepalen’ – de tussenstand


Ophogingen bij aanleg van wegen en dijkenresulteren bij slappe ondergrond niet alleenin grote zettingen in de tijd maar ook in grotehorizontale vervormingen. In 2003 is eenDelft Cluster project gestart met als doel omde voorspelbaarheid van horizontale grond-deformaties en het effect hiervan op paal-funderingen te verbeteren. Om de aansluitingmet de praktijk te optimaliseren is dit projectondergebracht in de CUR-commissie H408 ‘Door Grond Horizontaal Belaste Palen’.

In dit artikel wordt de aanpak en de verschil-lende onderwerpen van het project beschrevenen een overzicht gegeven van de huidige standvan het onderzoek. Ondanks dat er nog enigwerk verzet moet worden streeft de CUR-commissie er naar om begin 2009 een ontwerp-richtlijn voor door grond horizontaal belastepalen bij ophogingen gereed te hebben.

Figuur 1a Overzicht berekeningsmethoden grond en paal gesplitst.

Samenvatting

Op basis van de literatuurstudie en een rond-gang langs de commissieleden is een overzichtgemaakt van de in Nederlands gangbare ont-werppraktijk voor door grond horizontaal belas-te palen. Hierin kan een onderscheid wordengemaakt tussen twee hoofdmethoden:1. De horizontale gronddeformatie worden in

een apart model bepaald en dient als invoervoor een model waarin de paal is gemodel-leerd als verend ondersteunde ligger (2D; ziefiguur 1a)

2. Grond en paal zitten in één systeem (2D en3D; zie figuur 1b)

Met name bij methode 1 zijn vele variantenmogelijk door de verschillende varianten in de bepaling van de beddingsconstante van de grond en de maximale gronddrukcoëfficiënt.Uit de bestaande ontwerpmethoden is eenselectie gemaakt van methoden/modellen diebinnen het onderzoek worden getoetst aan eenaantal beschikbare veldmetingen en de centri-fugeproeven. Deze methoden/modellen zijn:� Grondgedrag:– methode IJsseldijk-Loof (‘Tabellen van De

Leeuw’)– methode Bourges en Mieussens (empirisch)– 2D eindige elementen modellen (Plaxis Soft

Soil, Hardening Soil en Soft Soil Creep)� Paalgedrag (verend ondersteunde ligger):– Mpile– Mhorpile– Plaxis2D/Msheet (‘methode BetuweRoute’)– Plaxis2D/Msheet (beddingsconstante

volgens Ménard en maximale gronddruk-coëfficiënt volgens Brinch Hansen)

� Totale systeem grond-paal:– 2D eindige elementen model (Plaxis; paal

geschematiseeerd als doorgaande wand)– 3D eindige elementen model (Plaxis).

Selectie casesVoorafgaand aan de selectie van de cases isvastgesteld dat cases waarbij alleen de grond-deformaties zijn gemeten en niet aan palen ookzeer waardevol zijn voor dit project. Immers, alsde horizontale gronddeformaties slecht kunnenworden voorspeld is de voorspelling van hetgedrag van de paal ook slecht. In een artikel van Mestat [2] wordt gesteld dat de marge voor een voorspelling van zettingen circa 25% bedraagt, maar dat deze voor horizontalegronddeformaties circa 80% is. Daarnaast is uit de literatuurstudie reedsgebleken dat het aantal bruikbare cases waarin zowel aan de grond als aan palen is gemeten zeer beperkt is.

Voor het maken van de analyses zijn de volgende cases geselecteerd:� Cases met alleen gronddeformaties:� No-Recess proefterp HW1� Betuweroute km 16.7� HSL-Zuid ten zuiden van de brug over

de Moerdijk� Cases met zowel gronddeformaties als

grond-constructie interactie:� Centrifugeproef GeoDelft; gronddeformaties

en bepaling van de buigende momenten vaneen messing paal ingeklemd aan de kop.

� CIAD-proef Europaboulevard; grond-deformaties en bepaling van de buigende

momenten in de fundatiepalen in eenkeermuur (zie figuur 2).

� De Brienenoord Corridor (Bricorproef); De gronddeformatie en deformaties van eenstalen en prefab betonpaal met vrije paalkopt.g.v. de wegverbreding bij de Brienenoord(zie figuur 3).


Figuur 1b Overzicht berekeningsmethoden grond en paal in 1 model.

Figuur 2 Schematisatie keermuur case Europaboulevard.

Van deze cases zijn ten minste de volgendegegevens bekend:� bodemopbouw (CPT's, boringen)� laboratoriumproeven (oedometer- of

K0-CRS-proef; triaxiaal- of celproef)� bouwfasering� zettingen (zakbaken / zettingsmeetslang)� hellingmeetbuizen.

Bij de cases Europaboulevard en centrifugeproefzijn de momenten in de paal op verschillendeniveau's bepaald met rekstroken; bij de caseBricor is de vervorming van de palen bepaaldmet in de palen opgenomen hellingmeetbuizen.

Doorkijk naar tussenresultaten DC/CUR-onderzoekGronddeformatiesUit de resultaten van deze cases blijkt dat demethode IJsseldijk-Loof zeker niet altijd totconservatieve resultaten leidt. Bij een aantalcases blijven de voorspelde horizontaledeformaties juist sterk achter bij de metingen,ook als de elasticiteitsmodulus van de grondwordt afgeleid uit zakbaakfits.

Met de methode Bourges en Mieussens wordenredelijke resultaten geboekt. Deze methode iscompleter dan de methode van IJsseldijk enLoof, omdat naast de stijfheid van de grond ookde stabiliteit van de terp wordt meegenomen.Op basis van de huidige resultaten wordt danook geconcludeerd dat deze methode veel-

belovend is.Wat betreft de Plaxis-modellen wordt dehorizontale verplaatsing gedomineerd door destabiliteit van de terp en de waarde voor deneutrale gronddrukcoëfficiënt K0nc. Aan dezelaatste is ook de parameter M gekoppeld diede vorm van de cap of kruipcontour bepaald(zie figuur 4). Als defaultinstelling binnen hetSoft Soil Creep-model worden K0

nc en M wordtbepaald uit de hoek van inwendige wrijving ϕ'van de grond, volgens [4]:

Hierbij leidt een hoge waarde voor ϕ' tot eenrelatief kleine schuifreksnelheid εs

q en daarmeerelatief kleine horizontale gronddeformaties.

Voor de cases BetuweRoute, Bricor en No-Recessis het effect van ϕ' en K0

nc op de berekenings-resultaten bestudeerd, waarbij de waarde vanϕ' onder andere is bepaald uit celproeven,triaxiaalproeven en K0-CRS-proeven. Op basisvan deze analyses wordt geprobeerd een uit-spraak te doen over de beste methode voorhet bepalen van de waarde voor K0

nc en/of Mom een betrouwbare voorspelling van de hori-zontale gronddeformaties te verkrijgen.Uit de cases No-Recess en Betuweroute blijktdat de bepaling van K0

nc en M uit K0-CRS-proeven tot goede resultaten te leiden. De analyse van de overige cases moet echteruitwijzen of dit voor iedere situatie geldt.

Constructief/funderingspalenNaast de voorspelbaarheid van de horizontalegronddeformaties wordt binnen de CUR-commissie ook aandacht besteed aan de paal-grond-interactie en de invloed van kruip enscheurvorming op het paalgedrag van een(prefab) betonpaal. Door TNO Bouw is eenaantal bepalingsmethoden voor kruip en scheur-vorming in beton (VBC 1995, EC 2 en ModelCode 1990) en het effect hiervan op de stijfheidvan een betonnen paal onderzocht. Hieruitwordt geconcludeerd dat de methode voor hetbepalen van de buigstijfheid van funderings-palen volgens VBC 1995 het beste kan wordentoegepast. Verder blijkt dat vooral het modellerenvan de scheurvorming van het beton tot optima-lisaties kan leiden. Indien scheurvormingoptreedt, speelt het effect van de kruip van het beton nog maar een ondergeschikte rol.

Naast de stijfheid van de paal heeft de inklem-ming van de paalkop een grote invloed op hetmomentenverloop in een funderingspaal. Veelalwordt gerekend met een 100% inklemming vande door rond horizontaal belaste paal met groteinklemmingsmomenten als gevolg. In de praktijkzal de inklemming vrijwel nooit 100% zijn. Dooreen goede bepaling van de mate van inklemmingkan dus veel winst worden behaald. Op ditmoment heeft een inventarisatie van demodellering van de inklemming van de paalkopbinnen de commissie plaatsgevonden. Op basisvan deze inventarisatie zal worden getracht om tot een aanbeveling te komen voor demodellering van de paalkop.

In de modellen waarin de paal wordt gemodel-leerd als verend ondersteunde ligger of alsdoorgaande wand in een 2D eindige elementenberekening, wordt een schelpfactor gebruikt omde juiste gronddruk op de paal te krijgen. Tot nutoe blijkt uit alle analyses dat deze schelpfactorgroter moet zijn dan verwacht om de gemetenmomentlijnen of vervorming van de palen na tekunnen rekenen. De oorzaak hiervan is nog nietduidelijk en moet nader worden onderzocht.Het is niet uitgesloten dat de schelpfactor weljuist is, maar dat de berekende gronddruk-verhoging in de plane strain situatie te laag is.In dit laatste geval wordt de schelpfactor danals een modelfactor gebruikt om op een beterewaarde van de gronddruk uit te komen.

KennisleemtenHet probleem bij de beschikbare/geanalyseerdecases is dat de metingen meestal onvoldoendelang zijn doorgezet om ook iets te kunnenzeggen over de invloed van kruip van de grond.


Figuur 3GeometrieBricor-proefvak.

Alleen bij de case No-Recess is circa 2 jaardoorgemeten aan de gronddeformaties na het op hoogte komen van de terp.

Voor de Bricor-case zijn langeduur deformatie-metingen beschikbaar aan de palen die in deteen van de ophoging zijn geplaatst. De stalenpaal is in november 2007 opgezocht en opnieuwingemeten; de prefab betonpaal is reeds in 1996 verwijderd (circa 6 jaar na het op hoogtekomen van de terp). Helaas zijn hier echter geen langeduur deformatiemetingen van degrond beschikbaar, zodat een koppeling tussengrond- en paalgedrag lastig of niet te maken is.Om meer zekerheid te krijgen over het langetermijn vervormingsgedrag van grond en palenis aanvullend onderzoek nodig, bijvoorbeeld inde vorm van veldproeven. In het eindrapport van

de commissie zal daarom ook een hoofdstukworden gewijd aan een specificatie van eenveldproef.

ConclusieEr wordt door de commissie gestreefd naar een breed gedragen ontwerprichtlijn die eensubstantiële kwaliteitsverbetering geeft bij hetvoorspellen van de vervormingen en krachtenin de constructies. Daar voor moet nog wel enigwerk worden verzet. Het streven van de commissieis om begin 2009 de ontwerprichtlijn gereed tehebben. �

Literatuur[1] Feddema, A., Door grond horizontaal belaste palen, Overzicht literatuur en metingen,GeoDelft, rapportnummer 410822-0002, versie 2, oktober 2006[2] Mestat, Ph., MOMIS: A database for thenumerical modeling of embankments on soft soilsand the comparison between computational resultsand in situ measurements, Bulletin desLaboratoires des Ponts et Chaussées, no. 232,May-June 2001, ref. 4376, pp. 45-60[3] Bourges, F. en Mieussens, C., Déplacementslatéraux à proximité des remblais sur sols compres-sibles, Méthode prévision, Bulletin liaisonLaboratoires des Ponts et Chaussées, no. 101,Mai-Juin 1979, ref. 2296, pp.73-100.[4] Plaxis version 8, Material Models Manual,June 30, 2006.

CUR-commissie H408 ‘Door grond horizontaal belaste palen’ – de tussenstand


Figuur 4 Kruipcontour en bezwijklijn Soft Soil Creep Model.

Kenmerken eenvoudige methoden ter bepaling horizontale gronddeformaties

Methode IJsseldijk-Loof / Tabellen van De Leeuw– Ongedraineerd grondgedrag (υ = 0,5)

– Slappe lagen lineair elastisch en uniforme stijfheid

– Met (Loof) en zonder (IJsseldijk) rekstijve bovenlaag

– Bepaling elastisticiteitsmodulus: uit zettingen met methode Betuweroute (E = (1,25 x belasting x dikte slappe lagen)/zetting)

– Geeft ook verhoging horizontale gronddruk t.b.v. paalbelasting

Methode Bourges en Mieussens [3]– Basis: analyse van 32 proefterpen/situaties

– Zetting voor de grensspanning en zetting op beschouwde tijdstip bepalen horizontale deformatie

– Stabiliteitsfactor bepaald deel horizontale deformaties

– Curves voor 3 situaties: algemeen, met rekstijve bovenlaag en grond met uniforme stijfheid

– Geeft geen gronddrukverhoging

Tabel 1 Ter verklaring eenvoudige methoden bepaling horizontale gronddeformaties.

Colbond biedt met de geogrids Enkagrid PRO, MAX en TRC een compleet pakket aan effectieve oplossingen voor grondwapening en stabilisatie voor o.a. steile taluds, (on-)verharde wegen, blokkenwanden, parkeerhavens, platforms, dijklichamen en funderingen.

Enkagrid PRO is als gecertificeerd polyester geogrid gebruikt in vele gewapende hellingen. Enkagrid TRC heeft zich bewezen als grondstabilisatie op zeer slappe onder-grond. Hierin hebben het aramide geogrid en het vlies zowel een wapenings- als een scheidingsfunctie. Enkagrid MAX biedt door de stijve knooppunten een goede haak-weerstand en een hogere verdichtingsgraad voor het granulaat in een wegfundering.

Ruim 30 jaar ervaring in onderzoek, ontwik-keling, productie en levering van producten voor grondwapening en stabilisatie maakt Colbond uw juiste partner voor ontwerp, levering en begeleiding.

Colbond bvPostbus 96006800 TC ArnhemTel.: 026 366 4600Fax: 026 366 [email protected]

Enkagrid®

Steil talud, Noorder Dierenpark Emmen,

gewapend met Enkagrid PRO

Enkagrid PRO, Enkagrid MAX en Enkagrid TRC Big Spotters’ Hill op de Floriade, gewapend met

Enkagrid PRO

Figuur 1 Artist impression Maasvlakte Power Plant 3 (MPP3).

De huidige elektriciteitscentrale op de Maas-vlakte is de grootste centrale van E.ON Benelux.Aanvankelijk draaide deze centrale op aardgasen stookolie, maar sinds een ombouw in de jarentachtig op kolen. Het is nu de enige poederkool-gestookte centrale van E.ON Benelux. De tweeunits van de huidige kolencentrale zijn samengoed voor 1040 MW.

De nieuwe derde unit van de ‘Maasvlakte PowerPlant’ (MPP3), zie figuur 1, is een zeer modernekolencentrale waar met poederkool stoom wordtgeproduceerd. Het stoom wordt door een turbineen een generator omgezet in elektriciteit.

Daarmee wordt een rendement bereikt van ruim46% en dat is veel hoger dan in traditionelekolencentrales. Hiermee daalt ook de CO2-uit-

Fundering nieuwe elektriciteitscentrale MPP3 op de Maasvlakte

Samenvatting

Ing. M. Borsboom Fugro Ingenieursbureau B.V.

Voor de fundering van de nieuwe kolen-centrale van E.ON op de Maasvlakte heeftE.ON gekozen voor grote diameter (1,5 m)boorpalen. Aan deze beslissing ging eenzorgvuldige afweging van staal- of paal-fundering vooraf waarbij uitgebreidezettingsanalyses zijn gemaakt. De predictie van het gedrag van de boorpalen is geverifieerd met een belastingsproef.


Figuur 2 Sondering met daarop aangegeven(on)mogelijke paalpuntniveausgrote diameterboorpalen.

stoot met ongeveer 20%. De nieuwe centraleheeft een capaciteit van 1100 MW (8% van deNederlandse elektriciteitsbehoefte) en behoortdaarmee tot de grootste kolengestookte een-heden die in de wereld worden gebouwd. De bouwkosten bedragen ongeveer 1,2 miljardeuro. Dit jaar is met de bouw gestart en de cen-trale moet in 2012 in gebruik worden genomen.

GrondonderzoekDoor Fugro is grondonderzoek uitgevoerd in3 fasen, van grof naar fijn, parallel aan het ont-werp van de centrale dat door E.ON Engineeringzelf werd gedaan. De bodemopbouw is typischvoor de Maasvlakte (zie sondering figuur 2). Detoplaag bestaat uit zand van het opgespoten ter-rein, hetgeen prima geschikt is om lichte funde-ringen op staal te funderen. Tot ca. NAP -20 m iseen zandlaag aanwezig die doorsneden wordtmet siltlagen; hier zou een lichte paalfunderingtoegepast kunnen worden. Op NAP -20 m iseen kleilaag met dikte tot 2,0 m aanwezig (hier-na te noemen ‘1e kleilaag’). Vervolgens is totNAP -40 m een vaste zandlaag aanwezig metconusweerstanden boven 30 MPa. Op NAP-40m treffen we de zgn. ‘2e kleilaag’ aan, welkeovergeconsolideerd is en een dikte heeft vanca. 1 m. Deze is onderdeel van de formatie vanKedichem. Daaronder zitten wat minder vastgepakte zand- en siltlagen.

ZettingsanalyseHet ‘power-island’ is het centrale deel waar deboiler en de turbine zich bevinden. Het betreftverschillende gebouwen en constructies dietezamen op een betonplaat worden gefundeerden gekenmerkt worden door enerzijds hogebelastingen en grote verschilbelastingen (ziefiguur 1) maar anderzijds door strenge eisent.a.v. zettingen en verschilzettingen. De zettings-eis tussen de kolommen van de boiler is maxi-maal 15 mm. Dit noodzaakte tot uitgebreidezettingsalanyses voor het funderingsontwerp.

Fundering op staalAllereerst is gekeken naar de mogelijkheid van een fundering op staal. Daartoe is eenzettingsanalyse uitgevoerd in 2 stappen:1. analytisch en2. met een eindige elementen methode.

In stap 1 is als indicatie een semi 2D zettings-analyse gedaan met behulp van de softwareMSettle. In deze berekening is geen bouwfase-ring toegepast, alle belastingen zijn gelijktijdigaanbracht. Verder is de funderingsplaat flexibelgemodelleerd hetgeen een conservatieve bena-dering is. Het resultaat van deze stap 1 is een

maximale zetting van ca. 280 mm in 30 jaar.Het tijd-zettingsdiagram laat zien dat ca. 75%van de zetting optreedt in het eerste jaar. In hetzettingspatroon zijn de individuele kolommenvan de boiler duidelijk zichtbaar; de zettings-verschillen voldoen in dit geval niet aan de eis.

In stap 2 is een meer gedetailleerde zettings-analyse uitgevoerd, gebruik makend van Plaxis3D Foundation. Voor de slappe lagen is het SoftSoil Creep model gebruikt en voor de zandlagenhet Hardening Soil model. In deze stap isgevarieerd met de vloerdiktes en de locatiesvan voegen en zijn stijfheden toegekend aande funderingsplaten. Het resultaat van dezestap zijn absolute zettingen die nagenoeg gelijkzijn aan de MSettle berekening van stap 1 (ziefiguur 3). De stijve funderingen zorgen wel voor

kleinere verschilzettingen door meer spreiding,maar er wordt nog niet aan de verschilzettingseisvoldaan.

PaalfunderingNaar aanleiding van de zettingsanalyse van defundering op staal is besloten om te kijken naareen paalfundering. Voor palen met een vereistdraagvermogen van ca. 8000 kN komt alleen hetpraktische paalniveau tussen NAP -24 m en NAP-26 m in aanmerking. Dat niveau is gelegen netonder de 1e kleilaag. Vanwege de invloed vande 2e kleilaag op de fundering van de paalgroep,is gekeken naar de zettingen van een dergelijkefundering. Dit betreffen z.g.n. w2 zettingen(NEN 6743). Zetting van de individuele palentreedt ook op, maar deze zijn gelijkmatig. Bijde analyse is rekening gehouden met de bouw-


Figuur 4Resultaat3D EEMzettings-berekeningfunderingop palen.

Figuur 3 Resultaat 3D EEM zettings-berekening fundering op staal.

fasering; alleen de zettingen vanaf de kritieke(derde) fase waarin de turbine wordt opgesteld,zijn beschouwd.

De zettingsanalyse voor de paalfundering is ookin twee stappen gedaan; eerst met MSettle semi2D en vervolgens met Plaxis. Het aangrijpings-punt van de belasting ligt daarbij ongeveer ophet paalpuntniveau NAP -26 m.

Het resultaat van stap 1 van de zettingsanalysepaalfundering zijn zettingen variërend van15 - 120 mm. De restzetting ter plaatse van dekolommen is nog 60 - 90 mm na fase 2, dus ertreedt nog 30 mm verschilzetting in fase 3 op(eis 15 mm). De grootste zetting komt uit de 2ekleilaag op NAP -40 m. Deze laag is gemodel-leerd op 1 m dikte, maar varieert in werkelijk-heid van 0,5 m tot 1,3 m en kan dus leiden totextra verschilzettingen. Benadrukt wordt dat ditdus alleen de w2 zettingen (paalgroepzakking)betreffen.In stap 2 van de zettingsanalyse van de paal-fundering is de stijfheid van de fundering inrekening gebracht. Dit is weer gedaan in een3D Plaxis berekening.In deze stap is bovendien gevarieerd met deconfiguratie van de vloerplaten. Het eindresul-taat van deze zettingsberekening (zie figuur 4)zijn absolute zettingen van 50 - 95 mm hetgeeneen reductie van 20 - 30% betekent als gevolg

van herverdeling van belastingen door de stijverefundering. De zettingen die optreden vanaf dekritische bouwfase 3 bedragen 35 - 75 mm. Bijtwee berekende vloerconfiguraties bedroegende verschilzettingen tussen de boilerkolommenslechts 10 mm waarmee voldaan wordt aan deverschilzettingseis.

Geconcludeerd kan worden dat de 2e kleilaagtoch boven de grensspanning (dus maagdelijk)belast wordt ondanks de overconsolidatie. Deverschilzettingen zijn echter te beperken doorop de juiste wijze rekening te houden met debouwfasering en stijfheid van de fundering.

PaaltestBauer Funderingstechnieken heeft het funde-ringswerk aangenomen met grote diameterboorpalen. Omdat boorpalen standaard nieterg stijf zijn heeft Bauer voorgesteld om eenvoorspanning aan te brengen middels een liftcelin de paalvoet. Dat moet resulteren in kleinerezetting (w1) en dus hogere paalveerstijfheid.Twee van de zes testpalen hebben een paalpunt-niveau van NAP -26 m. Eén van deze testpalenheeft een diameter van 1500 mm en heeft eenliftcell in de paalvoet. De andere met een dia-meter van 1200 mm heeft geen liftcell. De liftcellvoor het opspannen en de drukcel om te metenzijn gecombineerd in één unit welke onderaande wapeningskorf is bevestigd (zie figuur 5).Het resultaat van de test met de Ø 1200 mm paal(zonder liftcell) geïnterpoleerd naar de Ø 1500mm paal is een (w1) zetting van 70 mm. Dat komtovereen met de door Fugro berekende paal-

veerstijfheid. De 1500 mm paal zelf (met liftcell)onderging tijdens de test een zakking vanslechts 35 mm (zie figuur 6). Het effect van deliftcell is derhalve met de paaltest aangetoond;35 mm minder zetting (50% reductie) endaarmee een hogere paalveerstijfheid.

ConclusiesBij grote industriële projecten zoals electrici-teitscentrales spelen hoge geconcentreerdebelastingen en grote verschilbelastingen eenbepalende rol. Zettingsverschillen zijn cruciaalin verband met gevoelige installaties en appara-tuur. In dit geval is een fundering op staal nietmogelijk gebleken vanwege de zettingsgevoeligeondergrond en moest overgestapt worden opeen paalfundering. Met de juiste stijfheidskeuzevan de fundering en rekening houdend met debouwfasering blijkt aan de verschilzettingseiste kunnen worden voldaan. De aangenomenoptimalisatie van de paalveerstijfheid van devan nature slappe boorpalen is aangetoondmet behulp van een paaltest. �

Figuur 6 Last-zakkingsgrafiek testpaal Ø 1500 mm met liftcell.


Figuur 5 Gecombineerde liften drukcell onderaan de paalwapening.

Op de Funderingsdag begin oktober hebbende NVAF en het Platform Funderingstechniekeen samenwerkingsakkoord gesloten. Doelhiervan is om de huidige versie van GeoBrainFunderingstechniek uit te bouwen tot een vol-waardige faciliteit voor de funderingsbranche.Casper Guis van de NVAF: ‘Veel problemenbij funderingswerken zijn terug te voeren opopdrachtgevers en ontwerpers die zich onvol-doende hebben verdiept in de uitvoering. Wil je daarin verandering brengen dan moet je ze op een eenvoudige wijze toegangbieden tot uitvoeringservaringen. De ervarings-database van GeoBrain Funderingen is daarvooruitermate geschikt.’

BrokkenpilotenRond 2000 had de funderingsbranche min ofmeer het imago van brokkenpiloot omdat bijveel projecten het funderingswerk niet liep zoalsgepland. Er waren geregeld arbitragezaken enfunderingswerken waren niet of alleen tegenhoge premies te verzekeren, waarbij dan vaaknog sprake was van allerlei uitsluitingen. Voorzes funderingsbedrijven was dit aanleiding omsamen met het kennisinstituut GeoDelft, datinmiddels deel uitmaakt van Deltares, na tedenken hoe herhaling van fouten kon worden

voorkomen. In 2002 is begonnen met hetopzetten van een toegankelijke database metpraktijkervaringen om de uitvoerbaarheid vanontwerpen vooraf te kunnen toetsen. Sindsdienwerken deze partijen, samen met ingenieurs-bureau M.U.C. en de NVAF aan de ontwikkelingvan GeoBrain Funderingstechniek. Het samen-werkingsakkoord bevestigt de brede aantakkingin de branche en staat garant voor een verdereontwikkeling van GeoBrain.

Ruim 1.500 praktijkervaringenSinds de start is het aantal ervaringen gestaagtoegenomen en inmiddels bevat de database alruim 1.500 praktijkervaringen. Iedere ervaringbestaat uit een aantal projectindicatoren zoalsbodemopbouw, gebruikte palen, damwanden,tril- of heiblokken en informatie over eventueleproblemen die bij de uitvoering zijn opgetreden,inclusief de daaruit voortvloeiende kosten.Partijen met een abonnement op GeoBrainkunnen al deze ervaringen via internet inzien.Ze kunnen zoeken op een kaart van Nederland,op projectkenmerken en op grondopbouw metbehulp van een digitale sondering. Naast deervaringsdatabase kent GeoBrain Funderings-techniek ook een voorspellingsmodel dat deuitvoerbaarheid van nieuwe ontwerpen toetst

op basis van expertkennis en ervaringen uit dedatabase. Ook is een koppeling met de DINO-database met Nederlandse ondergrondgegevensgemaakt, zodat gebruikers snel sonderingen inde omgeving van een project kunnen zoeken.Binnenkort komen er ook nog gebruikersvrien-delijke koppelingen met de ontwerpsoftwareMSheet en MFoundation. Met MSheet was aleen eenvoudige koppeling aanwezig. De nieuwekoppelingen zijn echter gebruiksvriendelijker enbieden ontwerpers straks extra functionaliteitenom op een eenvoudige wijze vanuit hun ontwerp-omgeving hun ontwerp te controleren op uit-voerbaarheid.

Volwaardige faciliteit‘De praktijk laat zien dat de toepassing vanGeoBrain Funderingstechniek kan leiden toteen aanzienlijke reductie van uitvoerings-problemen’, vertelt Thomas Bles, projectleiderGeoBrain Funderingstechniek bij Deltares. ‘Een reductie die hard nodig is. Zo komt het nogsteeds vaak voor dat verzekeraars funderings-werken weigeren te verzekeren vanwege dehoge faalkosten. Het mooie is dat alle partijenbaat hebben van GeoBrain Funderingstechniek.Ontwerpers kunnen nagaan of een ontwerp– dat voldoet aan de eisen voor draagvermogen

Uitvoeringscheck cruciaal bij funderingsontwerpen

Samenvatting

ir. T.J. Bles/ ir. M. Korff DeltaresC. Guis Tubex BV en voorzitter NVAFir. C.P. Schouten Arcadis

Bij de uitvoering van funderingswerken gaathet geregeld mis. Zo komt het vaak voor datdamwamdplanken niet op diepte komen of uithet slot lopen en geprefabriceerde betonpalenbij het inbrengen breken. Dit soort problemenleidt niet alleen tot extra kosten, maar vaakook tot een forse vertraging van het bouw-project en imagoschade. Veel van deproblemen ontstaan doordat in de ontwerp-fase geen rekening is gehouden met deuitvoerbaarheid van een ontwerp. Door een vernieuwde samenwerking tussen hetPlatform Funderingstechniek*, de NVAF* enDeltares moet daarin verandering komen.

� Thomas Bles en Mandy Korff van Deltares

Uitvoeringscheck cruciaal bij funderingsontwerpen


Wij zijn altijd op zoek naar gemotiveerde constructeurs en tekenaars!

Dus wil je een leuke baan bij een bedrijf waar collegialiteit hoog in het vaandel staat? Stuur dan je sollicitatie met je CV

naar [email protected].

en stabiliteit – ook uitvoerbaar is, terwijlverzekeraars kunnen beoordelen of de aanpakvan een aannemer risicovol is. Voor die aannemeris de database een goed hulpmiddel om risico'ste onderkennen en voor opdrachtgevers om dehaalbaarheid van een project vast te stellen.’Ook Casper Guis, voorzitter van de NVAF, isovertuigd van de waarde van GeoBrainFunderingstechniek: ‘Het is een uiterst zinvolinstrument. Daarom willen we samen met hetPlatform Funderingstechniek alle partijen inhet bouwproces stimuleren om gebruik temaken van de database. Tegelijkertijd zullenwij onze leden aanzetten om hun ervaringenaan te leveren, zodat de database verder gevuldraakt en we steeds eenvoudiger een herhalingvan fouten kunnen voorkomen.’

Verbindende schakel‘Wat we uiteindelijk willen bereiken metGeoBrain Funderingstechniek is een proces-innovatie’, stelt Bles. ‘Als je naar de verschillendepartijen in de bouwkolom kijkt, zie je datontwerpers van funderingsontwerpen tot nu toeeigenlijk geen contact hebben met de funderings-aannemer die het ontwerp moet uitvoeren. Daardoor zijn ze vaak onvoldoende op de hoogtevan de problemen die bij de uitvoering kunnenspelen. Het ontbreken van informatie-uitwisse-ling tussen ontwerpers en uitvoerders speeltzowel bij traditionele als nieuwe contract-vormen. Vaak is er geen contact tussenontwerper en funderingsaannemer omdat deopdrachtgever of de hoofdaannemer tussen dezetwee partijen in zit. Ons doel is dat GeoBrainFunderingstechniek bij de uitwisseling vaninformatie de verbindende schakel wordt tussen


Figuur 2 Resultaat van een voorspelling.

Figuur 1 V.l.n.r. SikkoDoornbos (namens het platform Funderingstechniek),Casper Guis (voorzitterNVAF) en Erik Janse(Deltares) met het tijdens de funderings-dag ondertekendesamenwerkings-akkoord.

GeoBrain StatistiekAannemer Ervaringen Powersupplier

Voorbij Funderingstechniek bv 229 platina BAM Grondtechniek 227 platina Volker Staal en Funderingen 183 goud Ballast Nedam Funderingstechnieken 123 zilver Terracon Funderingstechniek bv 118 zilver Geka Bouw bv 111 zilver Dura Vermeer Groep nv 94 brons Heijmans Infra Techniek bv 76 brons Sterk Heiwerken bv 58 brons Woud Wormer bv 53 brons Aannemersbedrijf Gebr. de Koning BV 44Beens Heiwerken 40Aannemingsmij Van der Straaten bv 40Aannemingsbedrijf P&G Hooghwerff bv 29Verhoef Funderingstechnieken bv 25Gebr. van 't Hek bv 22Hei en adviesbureau J. de Bruyn bv 20Castelein Heiwerken bv 18Hakkers bv 4Overigen 7

Totaal 1526

Figuur 3 Via onder andere een kaart kan gezocht worden in de ervarings-database.

de verschillende partijen in de bouwkolom.’

Uitstekend instrumentEén van de partijen die GeoBrain Funderings-techniek op deze manier gebruikt is ingenieurs-bureau Arcadis. ‘Het vroegtijdig inzicht hebbenin risico’s is bij de nieuwe contractvormen veelbelangrijker geworden’, stelt geotechnisch spe-cialist Peter Schouten van Arcadis. ‘Daarmee isde noodzaak om goed na te denken over de uit-voerbaarheid van ontwerpen ook toegenomen.GeoBrain Funderingstechniek is een uitstekendinstrument om risico's snel in beeld te brengenen om informatie te krijgen over de uitvoerbaar-heid. Nu is het niet zo dat we voorheen geenzicht hadden op de uitvoerbaarheid. Via de prak-tijkervaring van onze toezichthouders op projec-ten die in uitvoering zijn blijven we ook goed opde hoogte van de uitvoeringspraktijk. We raad-

plegen deze collega’s geregeld met vragen overde uitvoerbaarheid. Je bent dan echter afhanke-lijk van een persoon en het aantrekkelijke vanGeoBrain is dat je op ieder moment van de dagheel snel een beeld hebt of je ontwerp uitvoer-baar is. Zelf maak ik het liefst gebruik van dedatabase. Stel dat ik voor een ontwerp detoepassing van een damwand overweeg, dan zoek ik in de database naar vergelijkbaresituaties en kijk ik wat de ervaringen daarmeewaren. Op eenzelfde manier kan ik heel een-voudig de haalbaarheid van verschillendevarianten beoordelen.’Schouten vervolgt: ‘Het voorspellingsmodelpas ik minder vaak toe. Ik vind het niet prettigdat ik niet direct kan zien hoe het model aan dehand van je invoergegevens tot een resultaatkomt. Aantrekkelijk is natuurlijk wel dat jemet het model heel snel een globaal idee hebt

van de uitvoerbaarheid en de kans op schade.De koppeling met DINO lijkt me heel zinvol.’

Kosten-batenanalyse‘We zijn erg blij dat er steeds meer partijenzijn zoals Arcadis die het nut van GeoBrainFunderingstechniek – en meer in het algemeenhet nut van een uitvoerbaarheidscheck op hunontwerp – inzien’, reageert Bles. ‘Dat neemtniet weg dat we vinden dat GeoBrainFunderingstechniek nog veel te weinig wordtgebruikt. Te vaak ontstaan nog uitvoerings-problemen die volgens ons met een controle opuitvoerbaarheid van het ontwerp, bijvoorbeeldmet GeoBrain Funderingstechniek, te voorkomenwaren geweest. Om te achterhalen hoe wemeer marktpartijen kunnen bewegen omGeoBrain Funderingstechniek toe te passen,hebben we het Economisch Instituut voorde Bouwnijverheid (EIB) ingeschakeld. HetEIB brengt onder andere de kosten en baten– denk aan het verminderen van faalkosten –van GeoBrain Funderingstechniek voorgebruikers in kaart. Ook kijkt het instituutnaar mogelijke oorzaken van faalkosten. Zijn er momenteel wellicht onvoldoende prikkelsvoor sommige partijen om faalkosten te voor-komen of kunnen partijen schade kosteloosafwentelen op een andere partij? Maar hetkan ook zijn dat partijen nog even wachtenmet een lidmaatschap op GeoBrain Funderings-techniek totdat de database met meer ervaringenis gevuld.’

Meer informatie

www.geobrain.nl/funderingstechniekGebruikersnaam en wachtwoord zijn aan te

vragen via de website.

* Het Platform Funderingstechniek bestaat uit Ballast Nedam Funderingstechniek, BAM Civiel Grondtechniek, Geka Bouw, Terracon,Volker Staal en Funderingen, Voorbij Funderingstechnieken, IngenieursbureauM.U.C. en Deltares. Sinds 2002 werken deze partijen aan de ontwikkeling van GeoBrainFunderingstechniek.

* De NVAF, de Nederlandse Vereniging AannemersFunderingswerken, is een ondernemersorganisatiemet circa vijftig aangesloten bedrijven.

Tekst tot stand gekomen m.m.v. Peter Juijn Teksten. �

Figuur 4 Voorbeeld uitvoeringsrisico bij heien van een damwand.

Figuur 5 Voorbeeld uitvoeringsrisico bij heien van een paal.

Opdrachtgever

Ontwerper Hoofdaannemer

Onderaannemer

Figuur 6 Positie van GeoBrain in het bouwproces.


i186 GEO Fund binnen

Documents

Transcript of i186 GEO Fund binnen