Kelderconstructies: Realisatie en u · PDF fileKelderconstructies: Realisatie en...

Kelderconstructies:Realisatie en uitvoeringstechnieken.ir Jan Maertens, Raadgevend ingenieur en docent KU Leuven

1. Inleiding.

Om de realisatie van een kelder vlot te laten verlopendient er reeds bij het opstellen van de architectuur-plannen terdege rekening te worden gehouden met de aan tehouden uitvoeringsmethode voor het aanleggen van debouwput en met de eventueel nodige speciale maatregelen.Dergelijke speciale maatregelen moeten onder meervoorzien worden:- wanneer er naast bestaande constructies gewerkt wordt- wanneer de invloed van de grondwaterverlaging moet beperkt wordenwanneer er gevaar bestaat dat de kelder gaat opdrijven- wanneer er verontreinigingen voorkomen in de ondergrond.

De voor het aanleggen van de bouwput toe te passenuitvoeringsmethodes zijn sterk verschillend alnaargelangmen te maken heeft met een gewone open bouwput waarbij detaluds onder een zekere helling worden aangelegd, of meteen bouwput waarvan de wanden vertikaal beschoeid worden(eventueel naast bestaande constructies) en alnaargelanger al dan niet onder het grondwaterpeil moet uitgegravenworden.

In hetgeen volgt zal er achtereenvolgens aandacht wordenbesteed aan: - het aanleggen van open bouwputten = grondwerk en aanleggen van taluds- het verlagen van het grondwaterpeil- het aanbrengen van vertikale beschoeiingen- de zijdelingse ondersteuning van deze beschoeiingen- de mogelijke problemen bij het aanleggen van bouwputten naast bestaande funderingen, inclusief het verdiepen van bestaande funderingen- de mogelijke funderingstypes- de mogelijke maatregelen om opdrijven van de kelder te voorkomen- de mogelijke problemen als gevolg van de aanwezigheid van verontreinigde gronden.

ir Jan Maertens Kelderconstructies 26-04-2001 pag. 1

2. Aanleggen van open bouwputten.

Wanneer er geen rekening moet worden gehouden metbestaande constructies (wegen, gebouwen...) ofeigendomsgrenzen, dan bestaat de meest eenvoudigeuitvoeringswijze erin om een open bouwput aan te leggen.De grond wordt dan gewoon onder een bepaalde hellingafgegraven tot op de gewenste diepte en over eenoppervlakte welke minstens tot 1m buiten de te realiserenconstructie reikt (cfr.fig.1). Het aanhouden van eenzekere overbreedte is absoluut noodzakelijk om deoprichting van de kelderconstructie vlot te latenverlopen. De helling welke voor de aan te leggen taludskan worden aangehouden wordt bepaald door:- de uitgravingsdiepte- de samenstelling van de grond - de ligging van het grondwaterpeil- de duur van de werken ( = periode tijdens dewelke de taluds moeten in stand gehouden worden).

Figuur 1

Bij de keuze van de aan te houden hellingen wordt meestalgesteund op ervaringsgegevens. In veel gevallen is hetmogelijk om de taluds onder een helling van 4/4 aan teleggen. Voor taluds met een hoogte groter dan 5m is hetwel aangewezen om tussenbermen te voorzien.

3. Het verlagen van het grondwaterpeil.

Indien de bouwput reikt tot onder het grondwaterpeil dandient er een grondwaterverlaging te worden doorgevoerd.Verlagingen van het grondwaterpeil tot 4 à 5m dieptekunnen worden gerealiseerd door middel van vertikalefilters welke op een zuigleiding en een vacuumpomp wordenaangesloten (cfr.fig.2). Men dient er dan bij hetontwerp wel rekening mee te houden dat de verlagingmoet worden gerekend t.o.v. het peil van de zuigleidingen niet t.o.v. het bestaande grondwaterpeil (cfr.fig.3).Wanneer het grondwaterpeil zich op een zekere diepteonder het grondoppervlak bevindt is het aangewezen omeerst een voorafgraving door te voeren, bv. tot 0,50mboven het grondwaterpeil. Het uitvoeren van degrondwerken moet dan wel in twee fasen gebeuren.


min 1.0 mmin 1.0 m

max. 4 à 5 m

Figuur 2

Figuur 3

Grotere verlagingen van het grondwaterpeil kunnengerealiseerd worden met behulp van twee of meer rijenvertikale filters of met behulp van dieptebronnen(cfr.fig.4).

Figuur 4

Bij het uitvoeren van een grondwaterverlaging moet ersteeds worden nagegaan of er binnen de invloedszone vande bemaling geen schade kan worden teweeggebracht.

Een verlaging van het grondwaterpeil geeft immers altijdaanleiding tot een toename van de korrelspanningen in degrondlagen welke onder het oorspronkelijk grondwaterpeilgelegen zijn. Wanneer er in de ondergrond sterksamendrukkende lagen voorkomen kunnen er als gevolg vandeze toename van de korrelspanningen belangrijkezettingen ontstaan. Belangrijke zettingen kunnen zich ookvoordoen ten gevolge van de uitdroging van veen en/ofveenhoudende gronden.


max. 4 à 5 m

voorafgraving

grondwaterpeilin rust

In bepaalde gevallen is het geen eenvoudige opgave om nate gaan of er al dan niet ontoelaatbare zettingen teverwachten zijn. Dit heeft vooral te maken met het feitdat er voor de volledige invloedszone van degrondwaterverlaging moet worden onderzocht of er sterksamenbare lagen voorkomen en welke zettingen er zichkunnen voordoen. Op basis van hetgeen voorafgaat is hetdan ook niet verwonderlijk dat wanneer er tijdens eengrondwaterverlaging ergens schade ontstaat dit meestalaanleiding geeft tot betwistingen en langdurigegerechtelijke procedures.

Dit heeft in de eerste plaats te maken met het feit datde afstand tot waar de invloed van een grondwater-verlaging zich uitstrekt niet op een éénduidige wijze kanworden berekend. Voor grondwaterverlagingen van beperkteomvang en beperkte duur (hoogstens enkele maanden) kaneen vrij goede benadering van de invloedsstraal verkregenworden met de empirische formule van Sichardt:

R = 3000.∆. k

met R = de invloedsstraal (in meter) ∆ = de verlaging (in meter) k = de doorlatendheidscoëfficiënt (in m/sec).

Voor bemalingen van lange duur in goed doorlatendegronden kan de invloedsstraal gemakkelijk 2 tot 3 maalgroter worden. De voeding via de neerslag, vijvers ofrivieren speelt dan een belangrijke rol.

De invloedszone van grondwaterverlagingen in gespannenwater is in het algemeen zeer groot (tot 2 km en meer).

De waarde van de invloedsstraal wordt dan bepaald door dedoorlatendheid van de weinig doorlatende bovenlagen endoor de afstand tot de plaats waar de watervoerende laaggevoed wordt.

De keuze van de invloedsstraal is in de meeste gevallenbepalend voor het verloop van de berekende grondwater-verlagingen. Bij het opstellen van de meeste formuleswordt er immers van uitgegaan dat er aan de randen d.w.z.voorbij de invloedsstraal een onbeperkte voeding kanplaats vinden (cfr.fig.5). Men dient er rekening mee tehouden dat dit in het algemeen niet overeenstemt met dewerkelijkheid. De problematiek i.v.m. het inschatten vande invloedsstraal kan ook niet worden opgelost doorgebruik te maken van mathematische modellen. De in dezemodellen opgelegde randvoorwaarden zijn immers ookbepalend voor de berekende verlagingen.


Q

R

Figuur 5

Verder is het lang niet zo dat er altijd belangrijkezettingen ontstaan wanneer het grondwaterpeil verlaagdwordt in een zone waar sterk samendrukbare lagenvoorkomen. Wanneer er bv. onderaan de sterk samendrukbarelagen een zeer weinig doorlatende laag voorkomt kan hetgebeuren dat de verlaging van de stijghoogte in eendieper gelegen zandlaag geen aanleiding geeft tot eenverlaging van het waterpeil in de sterk samendrukbarelagen (cfr.fig.6). De toename van de waterspanningen metde diepte verloopt dan volgens de lijn ABDE. Als gevolgdaarvan is er geen variatie van de waterspanningen overde hoogte van de samendrukbare laag en dus ook geenvariatie van de korrelspanningen en dus ook geenzettingen. Dergelijke situatie kan uiteraard nietveralgemeend worden maar verklaart wel waarom er zich opsommige plaatsen geen schade voordoet ondanks het feitdat het grondwaterpeil werd verlaagd en er sterksamendrukbare lagen in de ondergrond voorkomen.

Figuur 6

Wanneer er een reëel gevaar bestaat dat er door eengrondwaterverlaging schade kan worden teweeggebracht ishet aangewezen dat er reeds in de ontwerpfase aangepastemaatregelen worden voorzien. Dergelijke maatregelenkunnen bestaan in het hydraulisch afschermen van debouwput door middel van waterdichte schermen of in hetvoorzien van een retourbemaling (cfr.fig.7a en b). Inbepaalde gevallen kunnen dergelijke maatregelen deeconomische haalbaarheid van een projekt evenweldrastisch beïnvloeden. Dit kan ertoe leiden dat hetprojekt dient te worden aangepast (bv minder diepekelders) of in sommige gevallen te worden verlaten.


σkorrel,na

σkorrel,voor

σtotaal

∆σkorrel A

B

D

CE

toename van korrelspanningensamendrukbare laag

Figuur 7a

Figuur 7b

Bij het aanbrengen van waterdichte schermen moet men erterdege rekening mee houden dat deze schermen overdevolledige omtrek van de bouwput moeten wordenaangebracht en tot in een weinig doorlatende laag.Beperkte onderbrekingen in een dergelijke schermwandverminderen het effect ervan in een belangrijke mate.Wanneer het niet mogelijk is om de schermwanden tot ineen weinig doorlatende laag aan te brengen, kan eendergelijke laag kunstmatig worden aangebracht door middelvan chemische injekties of jet grouting (cfr.fig.8). InNederland wordt dergelijke uitvoeringsmethode nogal eenstoegepast.

Figuur 8

Een retourbemaling kan alleen of in combinatie met eenvolledige of een gedeeltelijke schermwand wordentoegepast. Wanneer een retourbemaling zonder schermwandwordt voorzien dient er een zekere afstand te wordengerespecteerd tussen de plaats waar het water wordtonttrokken en waar het terug in de grond gebracht wordt.Deze afstand is functie van de doorlatendheid van degrond en bedraagt in veel gevallen minstens 50 meter.

Een maatregel welke bij gelaagde gronden kan wordentoegepast om de invloed van grondwaterverlaging tebeperken bestaat erin om de bemalingselementen (vertikalefilters (of dieptebronnen) aan te brengen tussen deschermwanden (cfr.fig.9). In het algemeen is het dan wel


injectielaag

nodig om de schermwanden met een wat grotere steek uit tevoeren dan hetgeen strikt noodzakelijk is. Bij een aantalbouwputten welke in het begin van de jaren ‘90 werdengerealiseerd aan het Zuid te Gent werd deze maatregel metsucces toegepast. De verlaging van het grondwaterpeillangs de buitenkant van de bouwput bleef er beperkt tot 1à 1,5m.

Figuur 9

In al te veel gevallen wordt het risico i.v.m. mogelijkeschade tengevolge van de grondwaterverlaging volledig bijde aannemer of gespecialiseerde onderaannemer gelegd. Debouwheer en ontwerper proberen op deze wijze de kostenvan de normaal te nemen voorzorgsmaatregelen te ontlopenen de aannemer of zijn verzekering te laten opdraaienvoor de eventuele meerkosten. In veel gevallen is hetzeer moeilijk zoniet onmogelijk om met enige betrouw-baarheid te voorspellen of er zich al dan niet schade zalvoordoen en is het economisch te verantwoorden dat erzekere risico’s worden genomen met betrekking tot deverlaging van het grondwaterpeil. Het is evenwelverwonderlijk dat men er nagenoeg nooit in slaagt omvooraf duidelijk af te spreken over wie de kosten zalbetalen wanneer er zich schade voordoet.

Wanneer een grondwaterverlaging moet worden doorgevoerdis het wenselijk dat:- de grondwaterstand in rust voor de aanvang der werken

wordt vastgelegd.- er tijdens de uitvoering voldoende controlemetingen

worden uitgevoerd.

Voor het bepalen van de grondwaterstand in rust dienener, voldoende tijd op voorhand, peilfilters te wordengeplaatst in de ter plaatse aangetroffen watervoerendelagen. Deze peilfilters moeten gedurende een voldoendelange tijd (liefst 1 of 2 jaar) regelmatig wordenopgemeten, ten einde informatie te verkrijgen betreffendede variatie van de grondwaterstand.


Ten behoeve van de uitvoering van de grondwaterverlagingdienen er voldoende peilfilters te worden aangebrachtzodat de variatie van de grondwaterstand binnen deinvloedszone van de grondwaterverlaging kan wordennagegaan. Verder is het aangewezen om op een aantaloordeelkundig gekozen plaatsen zettingsmetingen uit tevoeren.

Door het uitvoeren van dergelijke metingen kunnen heelwat onnodige discussies worden voorkomen.


4. Vertikale beschoeiing van bouwputten.

Het aanbrengen van een vertikale beschoeiing kan nodigzijn wanneer:- de bouwput grenst aan een straat of dichtbij de eigendomsgrens gelegen ishet volume grondwerk moet beperkt worden- de invloed van de grondwaterverlaging moet beperkt worden.

Voor het realiseren van een vertikale beschoeiing bestaaner verschillende technieken welke elk hun eigentoepassingsgebied hebben. Regelmatig toegepaste tech-nieken bestaan in het aanbrengen van:- damplanken- slibwanden- berlijnse wanden- palenwanden- vernageling- beschoeide sleuven.

Grondbevriezing werd vroeger enkele malen met succestoegepast. Deze techniek werd voor bouwputten evenwelvolledig verdrongen door de jet grouting techniek. Degrouting techniek wordt besproken in par.8 = verdiepenvan bestaande funderingen.

In het kader van de Europese normering werden reedsnormen opgesteld met betrekking tot de uitvoering vandamplanken, slibwanden, boorpalen en grondankers. Voorjet-grouting, injecties en micropalen werden reedsvoornormen opgesteld. Informatie betreffende deze normenen voornormen kan worden opgevraagd bij het WTCB.

4.1. Damplanken:

Damplanken worden zeer veel aangebracht voor hetbeshoeien van sleuven bv. bij het aanleggen vanrioleringen of leidingen. Voor het bouwen van keldersworden damplanken in Vlaanderen minder aangewend, inieder geval veel minder dan bv. in Nederland. De redendaarvoor moet zeker in de samenstelling van de ondergrondgezocht worden en wellicht ook in de bestaande traditie.

Damplanken kunnen in de grond gebracht worden door:- heien- laag - of hoogfrekwent intrillen- statisch indrukken.

Damplanken kunnen zowel een grond- als waterkerendefunctie vervullen. Voor de zijdelingse ondersteuningervan kan worden gebruik gemaakt van stempels ofgrondankers. De horizontale ondersteuning kan ook wordengerealiseerd door middel van de op te richtenconstructie.

Het inheien van damplanken levert nogal wat geluids- entrillingshinder op wanneer er weerstandbiedende lagen


voorkomen in de ondergrond. Deze methode van inbrengen isdaarom niet geschikt voor toepassing in bebouwde zones.

Hoogfrekwent intrillen van damplanken zal mindertrillingshinder opleveren dan laagfrekwent intrillen.Door het aanwenden van trilblokken met een variabelexcentrisch moment is het thans mogelijk om detrillingshinder nog verder te beperken. Wanneerdamplanken worden ingetrild in de nabijheid van bestaandeconstructies, dient men er zich van te vergewissen dat erzich onder de bestaande constructies geen losgepaktezanden bevinden. Onder invloed van de trillingen kunnendeze zanden verdicht worden en als gevolg daarvanontstaan dan zettingen. De schade die daardoor kan wordenteweeggebracht is meestal veel belangrijker dan door detrillingen zelf.

Bij het statisch indrukken van damplanken ontstaat ernoch geluids- noch trillingshinder. Deze methode vaninbrengen is evenwel veel trager en als gevolg daarvanduurder. Het inbrengen van de damplanken wordt ooksneller onmogelijk in weerstandbiedende lagen.

Een probleem i.v.m. het intrillen van damplanken is zekerdat er nog steeds geen algemeen aanvaardbare regelsbestaan m.b.t. het toelaatbaar trillingsniveau en m.b.t.de wijze waarop de trillingen moeten gemeten worden (bv.in nabijgelegen gebouwen). Momenteel is er wel apparatuurop de markt waarmee het trillingsniveau kan wordenopgemeten tijdens de volledige duur van de werken.Daarmee kan er in ieder geval worden nagegaan of ertijdens de volledige duur van de werken op eengelijkaardige wijze werd gewerkt dan wel of er zich opbepaalde ogenblikken een abnormale trillingshinder heeftvoorgedaan. Een belangrijk voordeel daarvan is zeker datmen in geval van discussie beschikt over objectievegegevens. De interpretatie van het trillingsniveau blijftevenwel een moeilijk probleem. Doordat mensen veelgevoeliger zijn voor trillingen dan gebouwen zullen ermeestal klachten geuit worden lang voordat er schade kanworden teweeggebracht. Het emotioneel aspekt speeltdaardoor meestal een belangrijke rol.

Wanneer damplanken ook een waterkerende functie moetenvervullen dienen voorzorgen te worden genomen om tevoorkomen da ze tijdens het in de grond brengen uit hetslot lopen. Vooral in zeer weerstandbiedende gronden kandat nogal eens problemen opleveren.

Bij het aanwenden van damplanken moet speciale aandachtbesteed worden aan het feit dat de damplanken in hetalgemeen ook moeten getrokken worden. Het in de grondachterlaten van de damplanken is uiteraard ook mogelijkmaar heeft een belangrijke invloed op de kostprijs van debeschoeiing.

Het trekken van damplanken kan heel wat problemenopleveren, zeker wanneer de damplanken een lange periodein de grond gebleven zijn. Als gevolg van de aanhechtingtussen de grond en de plank is er meestal een grote


kracht (of trillingsenergie) nodig om de damplankenopnieuw in beweging te brengen. Als gevolg daarvan kunnener problemen ontstaan bij de pas opgerichte constructies(kelders) of bij nabijgelegen constructies. Verder kunnener belangrijke zettingen ontstaan wanneer er bij hettrekken grote hoeveelheden grond aan de damplankenkleven. In sommige gevallen ontstaan deze zettingen nietonmiddellijk maar eerst naarmate de in de grond ontstaneholten gaan dichtslibben. Indien er bij het trekkenbelangrijke hoeveelheden grond aan de damplanken klevenen er aldus gevaar ontstaat voor het optreden vanontoelaatbare zettingen zou er in ieder geval moetengepoogd worden om de aldus in de grond ontstane holtes opte vullen, bv. door het injecteren van een cementmortel.

Een speciale situatie doet zich voor bij het inbrengenvan damplanken in tertiaire formaties. Bij sterkglauconiethoudende zanden worden door het inbrengen vandamplanken heel wat glauconietdeeltjes verbrijzeld. Alsgevolg daarvan neemt het gehalte aan fijne deeltjes vande grond langsheen de damplank toe. De grond gaatdaardoor sterker aan de damplanken kleven en als gevolgdaarvan kan het trekken van damplanken sterk bemoeilijktworden. Bij overgeconsolideerde tertiaire kleien (bv.Boomse klei) moet men er rekening mee houden dat hettrekken van damplanken welke enige tijd in de grondgezeten hebben meestal onmogelijk is.


Wanneer damplanken onmiddellijk naast bestaandeconstructies worden voorzien moet men er terdege rekeningmee houden dat damplanken relatief vervormbaar zijn. Mendient er zich dan in ieder geval van te verzekeren dat dezettingen, welke als gevolg van de vervormingen van dedamwand moeten verwacht worden, geen aanleiding kunnengeven tot schade bij de naastgelegen constructies(cfr.fig.10).

Figuur 10

Ten einde de vervorming van de damplanken te beperken kanhet nodig zijn om:- een stijver profiel te kiezen dan hetgeen strikt noodzakelijk ishet aantal ondersteuningspunten te verhogen- de stijfheid van de zijdelingse ondersteuning te verhogen (bv. stempels i.p.v. grondankers).

Bij de bouw van ondergrondse parkings worden de laatstejaren regelmatig damplanken aangewend. De damplanken doendan zowel dienst als tijdelijke gronden waterkering enook als definitieve wand.

4.2. Slibwanden:

Slibwanden worden in het algemeen alleen maar toegepastvoor grote en diepe bouwputten. Het grote voordeel vandeze techniek ligt vooral in de stijfheid van deondersteuning. Daarenboven verloopt de uitvoering vanslibwanden volledig trillingvrij. Slibwanden kunnen zoweleen grond- als waterkerende functie vervullen. Voorslibwanden met een waterkerende functie wordt best eenspeciaal voegsysteem toegepast bv. CWS-voeg. Voor dezijdelingse ondersteuning ervan wordt meestal gebruikgemaakt van grondankers. In bepaalde gevallen wordt eentussenoplossing toegepast waarbij na het aanbrengen vaneen rij grondankers een tijdelijke steunberm wordt instand gehouden. Na het oprichten van een gedeelte van deconstructie wordt de wand dan op deze constructieafgestempeld (cfr.fig.11). Men dient er dan wel rekeningmee te houden dat het wegnemen van de tijdelijkesteunberm zeer arbeidsintensief is en daardoor aanleidinggeeft tot belangrijke meerkosten. Dergelijke uitvoerings-


te verwachten zetting

doorbuiging

wijze is vooral interessant wannneer het grondwaterpeilbuiten de bouwput zich op een geringe diepte bevindt enniet mag verlaagd worden. Omdat het aanbrengen vangrondankers vanaf een niveau dat onder het grondwaterpeilgelegen is, meestal niet economisch te verantwoorden is,biedt de hierboven beschreven uitvoeringswijze danbelangrijke voordelen.

Figuur 11

Autostabiele slibwanden worden zeer weinig toegepast. Deeventuele toepassing ervan moet in ieder geval grondigworden bestudeerd en voorbereid.

Wanneer slibwanden worden uitgevoerd dienen alleaanwezige funderingen, keldermassieven, rioleringen ...voorafgaandelijk te worden weggenomen. De ruimte van dedaarvoor nodige uitgravingen moet dan worden opgevuldmet gestabiliseerd zand. Langsheen bestaande funderingenen stoepen waarin zich leidingen bevinden kan dat nogaleens aanleiding geven tot problemen.

Slibwanden kunnen worden uitgevoerd langsheen bestaandefunderingen op voorwaarde dat de mootlengte beperkt wordtof het gebouw waarlangs de slibwand wordt uitgevoerdvoldoende is uitgestijfd (bv. deur- en raamopeningenworden dichtgemetseld). Het uitgraven in korte motengeeft dan wel aanleiding tot belangrijke rendements-verliezen. Om deze rendementsverliezen tegen te gaanworden er nogal eens uitgegraven met langere moten enworden aldus belangrijke risico’s genomen bij hetuitvoeren van slibwanden langsheen bestaande funderingen.

De dikte van slibwanden varieert tussen 0,50m en 1,50m.Bij slibwanden welke belangrijke gronden waterdrukkenmoeten keren is het aangewezen om de dikte niet te kleinte kiezen. Anders wordt de stijfheid van de wand tegering en zijn er belangrijke vervormingen te verwachten.Als gevolg daarvan neemt het risico toe dat er problemenontstaan met de gronden waterdichtheid.

Slibwanden worden meestal als definitieve wanden in hetontwerp opgenomen. Wanneer er belangrijke waterhoogtesmoeten gekeerd worden of wanneer de voegen niet vollediggaaf werden uitgevoerd is het meestal aangewezen om voorde slibwand een voorzetwand aan te brengen ten einde


vochtige zones en waterinsijpelingen aan het zicht teonttrekken. Via slibwanden kunnen er belangrijkevertikale belastingen worden overgedragen aan deondergrond. Bij zware constructies kan dat een grootvoordeel bieden.

Daar het nodig is om voor de uitvoering van slibwandenomvangrijk en zwaar materieel in te zetten beperkt detoepassing van slibwanden zich tot bouwputten met eengrote omvang en een regelmatige vorm.


4.3. Palenwanden:

Voor kleinere bouwputten worden slibwanden nogal eensvervangen door palenwanden. Dergelijke palenwanden kunnenop verschillende wijze worden uitgevoerd, nml.:(cfr.fig.12) - elkaar oversnijdend (secanspalen)- elkaar rakend (tangenspalen)- op geringe tussenafstand = de openingen tussen de palen kunnen dan worden dichtgemaakt d.m.v. injecties of jet- grouting- op grotere tussenafstand = de openingen tussen de palen kunnen dan worden dichtgemaakt door middel van spuitbeton of prefabelementen.

Secanspalen

Tangenspalen

Figuur 12

De eerste en derde oplossing kunnen zowel voor grond- alswaterkerende wanden worden toegepast. De tweede en vierdeoplossing kunnen alleen voor grondkerende toepassingenworden aangewend, niet als waterkering.

a) Secanspalen:

Bij de uitvoering van secanspalen wordt er gewerkt metprimaire- en secondaire palen. Bij de uitvoering van desecondaire palen wordt een gedeelte van de eerderuitgevoerde primaire palen (in het algemeen ca 10% van de


Chemische injecties

Jet-grouting

paaldiameter) weggesneden. Daarvoor wordt dan gebruikgemaakt van een voerbuis welke onderaan voorzien is vanspeciale snijtanden. In principe worden alleen desecondaire palen bewapend met een wapeningskorf of eenstalen profiel.

Secanspalen worden sinds zeer lange tijd uitgevoerd metpalen van een grote diameter (> 0,90m), als alternatiefop slibwanden. De boorpalen worden dan uitgevoerd alsverbuisde boorpalen. Wegens de hogere kostprijs wordensecanswanden dan alleen toegepast wanneer de uitvoeringvan slibwanden problemen oplevert, bv.:- wanneer een wand moet worden gerealiseerd langsheen

gebouwen in labiele toestand.- wanneer er bv. metselwerkmassieven voorkomen in de

ondergrond.- wanneer de wand tot op een zekere diepte moet worden

uitgevoerd tot in een hard substraat, cfr. de wandenvan de spoorwegtunnel te Halle.

Sinds enige jaren worden secanspalen in België ook zeercourant uitgevoerd met kleinere diameters (0,42 à 0,62m).De uitvoering van de palen gebeurt dan met een verbuisdeavegaar. Met deze uitvoeringsmethode is het risico opontspanning van de grond omheen de paal zeer beperkt. Hetaanbrengen van dergelijke palen langsheen bestaandefunderingen vormt daardoor normaal gezien geen probleem.Voorwaarde is wel dat de uitvoering van de palen (o.a.het optrekken van de boor tijdens het betonneren van depaal) goed verzorgd wordt.

Bij het uitvoeren van secanspalen moet de vertikaliteitvan de palen verzekerd zijn, zodat de oversnijding van depalen over hun ganse hoogte kan verzekerd worden. Inbepaalde gevallen kunnen de primaire palen minder diepworden uitgevoerd dan de secondaire (bewapende) palen.

Secanspalenwanden kunnen als beschoeiing van een bouwputzowel een grond- als waterkerende funktie vervullen. Doorhet groot aantal voegen is het niet aangewezen omsecanspalenwanden als definitieve waterkerende wanden teontwerpen. De kans op vocht- en waterinsijpeling is danimmers zeer groot. Een bijkomende waterdichting doormiddel van een voorzetwand of een laag spuitbeton is danaangewezen.

Voor de horizontale ondersteuning van secanspalenwandenworden meestal grondankers aangewend.Wanneer een beperkte horizontale verplaatsing van de wandgeen problemen stelt, kan de horizontale ondersteuningook gerealiseerd worden door middel van nagels.

De laatste jaren worden regelmatig secanspalenwandenuitgevoerd voor grondkerende hoogtes van meer dan 10m.Een speciale toepassing van secanspalenwanden vormt deuitvoering van cirkelvormige putten bv. ten behoeve vande uitvoering van horizontale boringen.

b) Tangenspalen:


Een wand met tangenspalen biedt het groot voordeel datalle palen kunnen bewapend worden en dat aldus groteremomenten kunnen worden opgenomen. Daartegenover staat danwel dat dergelijke wanden alleen maar een grondkerendefunktie kunnen vervullen. Men dient er terdege rekeningmee te houden dat er zelfs bij een geringe stroming vangrondwater (bv. boven een eventueel aanwezige minderdoorlatende laag) grond zal worden meegevoerd doorheen deopeningen tussen de palen. Het achteraf dichtmaken van deopeningen tussen de palen levert in dergelijke gevallenmeestal nogal wat problemen op. Een dergelijke afdichtingkan dan in feite alleen maar van bovenaf gerealiseerdworden.

Tangenspalenwanden worden de laatste tijd regelmatiguitgevoerd in de omgeving van Brussel op plaatsen waarhet grondwaterpeil zich voldoende diep bevindt. De palenworden dan uitgevoerd met een avegaar met een grotecentrale kern. Het doorboren van eventueel aanwezigesteenhoudende lagen (Brusseliaan) vormt daarbij geenprobleem. De wapening wordt ingebracht via de centraleopening van de avegaar vooraleer het betonneren wordtaangevat.

Aldus uitgevoerde wanden moeten uiteraard van eenvoorzetwand voorzien worden.

c) Palen op een zekere tussenafstand:

Palen welke op een geringe afstand van elkaar wordenaangebracht en waarbij de tussengelegen ruimte wordtdichtgemaakt met chemische injecties of jet grouting,werden in Nederland nogal eens toegepast. In theoriekunnen dergelijke wanden een waterkerende funktievervullen. In de praktijk hebben er zich nogal eensproblemen voorgedaan doordat de palen en de ertussengelegen behandelde grondmassieven ongelijkmatigvervormden wanneer de bouwput werd uitgegraven. Alsgevolg daarvan ging de waterdichtheid nogal eensverloren.

Door de opkomst van de secanspalenwanden met geringediameters zijn dergelijke oplossingen uit de marktverdwenen. 4.4. Berlijnse wanden:

Berlijnse wanden bestaan uit op regelmatige afstandengeplaatste stalen profielen. Over de hoogte van de terealiseren uitgraving wordt de open ruimte tussen deprofielen opgevuld met houten balken, prefabbetonplaatjes of spuitbeton.


De stalen profielen welke de buigende momenten moetenopnemen kunnen in de grond gebracht worden door heien,trillen, statisch indrukken of door plaatsing in voorafgemaakte boorgaten. In het laatste geval is het welaangewezen om het boorgat tot op het te realiserenuitgravingspeil op te vullen met beton en daarboven metgrind en zand.

Berlijnse wanden worden de laatste jaren zeer veeltoegepast wanneer er geen problemen te verwachten zijni.v.m. de verlaging van het grondwaterpeil. Berlijnsewanden kunnen in principe niet worden uitgevoerdlangsheen gebouwen die op staal gefundeerd zijn. Hetrisico op ontspanning van de grond en de daaruitvolgendezettingen is immers reëel. Wegens de geringe stijfheidvan de profielen doen zich bij Berlijnse wanden meestalgrotere verplaatsingen voor dan bij andere wanden ookwanneer ze verankerd of afgestempeld zijn.

Voor de realisatie van één ondergronds niveau worden dezewanden veelal autostabiel uitgevoerd.

Bij austostabiele wanden dient men er terdege rekeningmee te houden dat dergelijk wanden altijd zekereverplaatsingen ondergaan. Het mobiliseren van de passieveweerstand van de grond vereist immers een zekereverplaatsing of hoekverdraaiing van de wand. Daarbij komtnog dat de passieve gronddruk alleen maar gemobiliseerdwordt over een beperkte breedte (max. 3x de flensbreedteof 3x de diameter van het boorgat wanneer het boorgat nade plaatsing van de profielen wordt opgevuld met beton)(cfr.fig.13). Deze beperkte aangrijpingsbreedte van depassieve weerstand wordt bij het ontwerpen van Berlijnsewanden regelmatig over het hoofd gezien.

In veel gevallen zijn de bij een autostabiele wandoptredende verplaatsingen vrij beperkt. Dat heeft danmeestal meer te maken met de in de grond aanwezigecohesie dan met nauwkeurigheid van het ontwerp.

Figuur 13


Werkzamebreedte

Geen passieveweerstand

Spreiding passieve weerstand

Bij het ontwerpen van Berlijnse wanden wordt de cohesienagenoeg nooit als dusdanig in rekening gebracht. Tijdensde uitvoering speelt die evenwel een zeer belangrijkerol, zeker wanneer men er bijvoorbeeld voor zorgt dat deprofielen onmiddellijk na het beëindigen van deuitgraving worden geblokkeerd met een dikke laagzuiverheidsbeton. Dergelijke laag zuiverheidsbeton kan inde berekeningen niet als een stempel worden ingebracht,maar kan er in de praktijk wel voor zorgen dat devervormingen in een belangrijke mate beperkt worden.

Voor twee of meerdere ondergrondse niveau’s wordt ermeestal een verankering toegepast. Het aanbrengen vanstempels is mogelijk maar is in het algemeen nogalhinderlijk voor de in de bouwput uit te voerenwerkzaamheden.

In de mate van het mogelijke moet men ervoor zorgen dater geen houten balken in de grond worden achtergelaten.Met verloop van tijd kunnen deze immers gaan rotten enaldus zettingen veroorzaken.

4.5. Beschoeide sleuven:

Beschoeide sleuven worden vooral toegepast wanneer men temaken heeft met onregelmatige relatief diepe bouwputtenen wanneer het grondwaterpeil voldoende diep gelegen isof zonder problemen kan worden neergeslaan. Om deuitvoering in veilige omstandigheden te laten verlopendient er steeds voor te worden gezorgd dat hetgrondwaterpeil volledig werd neergeslagen en dat er geenstroming meer plaats vindt over zgn. stoorlagen (= minderdoorlatende lagen welke in de ondergrond voorkomen). Inhet algemeen hebben de beschoeide sleuven een breedte van0,90m à 1,0m. Ze worden na de uitgraving tot op degewenste diepte volledig opgevuld met beton.

De horizontale ondersteuning van beschoeide sleuven kanworden verzekerd met grondankers of stempels.

4.6. Vernagelde wanden:

De techniek van de grondvernageling is een vrij recentetechniek die in korte tijd een zeer snelle opgang gekendheeft. Grondvernageling kan alleen toegepast wordenwanneer het grondwaterpeil voldoende laag gelegen is ofzonder problemen kan verlaagd worden. Het grote voordeelvan de vernagelingstechniek bestaat erin dat dehorizontale ondersteuning samen met de beschoeiing wordtaangebracht. Daardoor is het mogelijk om een gedeelte vande bouwput reeds op volle diepte uit te graven terwijl debeschoeiing in een ander deel nog aangebracht wordt.

Mits het nemen van de nodige voorzorgen kan devernagelingstechniek ook worden toegepast naast bestaandefunderingen. Het is dan wel nodig om eerst een aantalvertikale kolommen aan te brengen welke tijdens deuitvoering de stabiliteit van uitgravingsfront moetenverzekeren.


De methode van de grondvernageling is vooral geschiktvoor bouwputten ten behoeve van kelderconstructies mettwee ondergrondse bouwlagen en voor bouwputten welke inmoeilijke omstandigheden moeten worden uitgevoerd, bv.werken binnen bestaande loodsen, aanwezigheid vanaanvullingen of bestaande funderingsmassieven,aanwezigheid van oude keldermuren.

5. Zijdelingse ondersteuning van vertikale beschoeiingen.

Ten einde de horizontale verplaatsingen te beperken ishet in het algemeen nodig om vertikale beschoeiingenzijdelings te ondersteunen. Dergelijke zijdelingseondersteuning kan worden verzekerd met:- grondankers - stempels- de op te richten constructie zelf.

Elke techniek heeft voor- en nadelen. In bepaaldegevallen zijn ook tussenoplossingen mogelijk waarbij dezijdelingse ondersteuning gedeeltelijk wordt ontleend aangrondankers, een grondberm en de op te richtenconstructie (cfr.par.4.2.).

5.1. Grondankers:

Het aanbrengen van grondankers biedt het grote voordeeldat er een volledig open bouwput wordt verkregen, waariner vrij kan gewerkt worden. Wanneer prefab elementenmoeten verwerkt worden is dat zeker een belangrijkvoordeel.

De grondankers worden best voorzien op een peil dat ietsboven het niveau van een vloer gelegen is. Na eenvoldoende verharding van deze vloer kunnen de grondankersdan ontspannen worden en indien nodig geheel ofgedeeltelijk worden gerecupereerd.

Het grote nadeel van grondankers ligt in het feit datdeze zich tot op een vrij grote afstand achter devertikale beschoeiing uitstrekken en als gevolg daarvanmeestal onder naburige eigendommen gelegen zijn. Het isniet toegelaten om grondankers aan te brengen onderandermans eigendom zonder dat daarvoor een formeletoelating werd verkregen.

In bepaalde gevallen kunnen aan het verlenen van eendergelijke toelating voorwaarden verbonden worden bv. datde trekelementen van de grondankers geheel ofgedeeltelijk (alleen de vrije lengte) moetengerecupereerd worden. Dergelijke recuperatie van detrekelementen stelt technisch gezien weinig problemenmaar geeft wel aanleiding tot een aanzienlijke verhogingvan de kostprijs van de grondankers.

In ons land bestaan er vooralsnog geen normen ofrichtlijnen voor het ontwerpen, uitvoeren en beproevenvan grondankers. Sinds vorig jaar is er wel een Europesenorm beschikbaar. In deze norm zijn zeer strenge eisenopgenomen m.b.t. de corrosiebescherming van duurzame


(permanente) grondankers uitgevoerd met staven ofstrengen van hoogwaardig staal (voorspanstaal). Alsgevolg daarvan kan er beter worden overwogen om duurzamegrondankers uit te voeren met gewoon staal i.p.v.voorspanstaal.

Bij grondankers heeft de uitvoering een zeer belangrijkeinvloed op het uiteindelijk gedrag van de grondankers.Het is daarom absoluut noodzakelijk om alle grondankersaan een proefbelasting te onderwerpen vooraleer dezeworden aangezet bv. tot 1,3 of 1,5 maal de dienstlast. Inverband met de aan te houden vastzetkracht bestaat ergeen eensgezindheid. In Frankrijk bv. worden grondankersmeestal vastgezet met een kracht welke groter is dan deop te nemen dienstlast. In heel wat andere landen wordter de voorkeur aangegeven om de grondankers met eenietwat kleinere kracht vast te zetten (bv. 70 à 90% vande dienstlast). Men gaat er dan van uit dat de kracht inde grondankers nadien nog zal oplopen tgv. uitgravingenen bovenbelastingen. Metingen tonen evenwel aan dat detoename van de ankerkracht t.g.v. uitgravingen enbovenbelastingen beperkt is wanneer de ankers tot dedienstlast werden voorgespannen en vastgezet. Verdertreedt er na het voorspannen altijd een zekerevermindering van de voorspankracht op als gevolg van dekruip van de achter de beschoeiing gelegen grond.

Voor diepe bouwputten en bouwputten naast bestaandeconstructies is het aangewezen om bij een aantalgrondankers de variatie van de ankerkracht op te metendoor middel van krachtopnemers.

5.2. Stempels:

Voor bouwputten met een geringe overspanning is eenoplossing met stempels in plaats van grondankers zekergoedkoper. Het nadeel ligt dan in het feit dat destempels een belangrijke hinder vormen voor het uitvoerenvan allerhande werkzaamheden in de bouwput.

Stempels kunnen ook gebruikt worden voor groteoverspanningen (tot 40m en meer) en voor zeer grotekrachten. Ten einde de verplaatsing van de wanden tebeperken is het dan wel aangewezen om de stempels voor tespannen. Verder dient men er terdege rekening mee tehouden dat de lengte van de stempels verandert t.g.v.temperatuurschommelingen. In bepaalde gevallen kan hetnodig zijn om maatregelen te voorzien ten einde dezelengteveranderingen te beperken (bv. isolatie, afkoelen /opwarmen ... ).

Stempels hoeven niet altijd horizontaal te wordenaangebracht. Het is bv. ook mogelijk om debeschoeiingswanden af te stempelen op eerder aangebrachtefunderingszolen (cfr.fig.14). Bij het ontwerpen van eendergelijke ondersteuning dient men er wel terdegerekening mee te houden dat de funderingszolen aan zeerschuine krachten worden onderworpen. Zowel bijfunderingen op staal als bij paalfunderingen komt men alzeer snel tot ontoelaatbare belastingen. Een mogelijke


oplossing bestaat er dan in om de funderingszolenonderling te verbinden door middel van balken of doorreeds het centraal gedeelte van de vloerplaat aan tebrengen.

Figuur 14

5.3. Door de op te richten constructie:

Het is altijd mogelijk om de beschoeiingswandenzijdelings te ondersteunen door middel van de op terichten constructie. Daarbij wordt er dan gewerkt vanboven naar onder, d.w.z. de vloerplaat van hetgelijkvloers wordt eerst gestort op volle grond en daarnawordt de grond onder de vloerplaat weggegraven(cfr.fig.15). In het algemeen is het dan wel nodig omvoorafgaandelijk steunpunten aan te brengen voor devertikale ondersteuning van de vloerplaat. Dat kan doorhet vooraf aanbrengen van de definitieve kolommen (bv.beschoeide putten of boorpalen) of door het voorzien vantijdelijke ondersteuningen (bv. door middel van in degrond getrilte stalen profielen).

Figuur 15 1, 2, 3, 4, 5 :uitvoeringsvolgorde


1

4

3

5

1 1

2

1

Het grote voordeel van dergelijke uitvoeringswijze ligtin het feit dat er geen of nagenoeg geen tijdelijkeconstructies nodig zijn. Daartegenover staat dan wel datheel wat werken dienen te worden uitgevoerd in eenbeperkte ruimte (uitgraven van de grond, betonneren vande vloerplaten ...). Dit geeft uiteraard aanleiding totbelangrijke meerkosten.

6. Dimensionering van vertikale beschoeiingen.

Voor de dimensionering van vertikale beschoeiingen zijnmeerdere methoden ter beschikking.De meest gebruikte zijn:- de klassieke methode van Blum- de methode van de elastisch ondersteunde ligger- de eindige elementen methode.

6.1. De methode van Blum:

Bij de dimensionering volgens de methode van Blum wordter van uitgegaan dat op de beschoeiing de aktieve ofpassieve gronddruk aangrijpt. De eventueel in rekeninggebrachte steunpunten (grondankers of stempels) wordenaanzien als starre steunpunten. Bij deze methode wordtgeen rekening gehouden met de verplaatsingen welke nodigzijn om in de grond de aktieve en passieve gronddruk temobiliseren, noch met de vervormbaarheid van dezijdelingse ondersteuningen.

Bij de interpretatie van de verkregen resultaten moet mener terdege rekening mee houden dat de vervorming van hetbeschoeiingselement dat door sommige computerprogramma’swordt gegeven, alleen betrekking heeft op de vervormingvan het beschoeiingselement onder invloed van deopgebrachte krachten (gronddrukken en reakties). Omdatde verplaatsingen welke nodig zijn voor de mobilisatievan de gronddrukken en de reaktiekrachten niet inrekening gebracht worden, zullen de werkelijk optredendeverplaatsingen altijd aanzienlijk groter zijn dan deberekende vervormingen van de wand. Een duidelijk inzichtbetreffende te verwachten verplaatsingen kan met demethode van Blum niet verkregen worden.

Ondanks het feit dat de methode van Blum geen duidelijkbeeld kan geven betreffende de te verwachtenverplaatsingen, wordt deze methode toch nog zeer veeltoegepast en zonder dat er zich daarbij veel problemenvoordoen. Voor bouwputten met een beperkte diepte heeftdit wellicht te maken met het feit dat de meeste grondeneen zekere cohesie bezitten, zeker gedurende een korteperiode na de uitgraving van de bouwput, welke niet ofniet volledig in rekening gebracht wordt. Dit levert daneen belangrijke bijkomende veiligheid op.

Voor bouwputten met een grote diepte, meerdere niveau’svan zijdelingse ondersteuning en met een gefaseerdeuitvoering is het evenwel aangewezen om ook meergedetailleerde berekeningen uit te voeren.


6.2. Methode van de ligger op verende bedding:

Bij deze methode wordt de naast het beschoeiingselementgelegen grond vervangen gedacht door een elastischmateriaal met een zekere stijfheid. Ook de stijfheid vande zijdelingse ondersteuningen (stempels en grondankers)wordt in rekening gebracht.

De mobilisatie van de gronddruk gebeurt dan zoalsweergegeven in fig.16. De helling van de rechte AB,d.w.z. de verplaatsingen welke nodig zijn om de aktieve,resp. passieve gronddruk te mobiliseren wordt bepaalddoor een zogenaamde beddingsconstante. De waarde van debeddingsconstante wordt bepaald door de samendrukbaarheidvan de grond (volgens de horizontale richting), deeventuele voorbelasting en de afmetingen van het belasteoppervlak. Voor de bepaling van deze beddingsconstantebestaan er geen algemeen aanvaarde regels, alleen watervaringsgegevens. Zo zijn in het CUR handboek“Damwandconstructies” goed bruikbare zij het aan deveilige kant gelegen waarden opgenomen.

Figuur 16

Het grote voordeel van de methode der elastischeondersteunde ligger ligt zeker in het feit dat meerdereniveau’s van zijdelingse ondersteuning en meerdereuitvoeringsfasen probleemloos kunnen in rekening gebrachtworden. Ook wordt duidelijk informatie verkregenbetreffende de mobilisatie van de aktieve en passievegronddruk.

Omdat het mobiliseren van de passieve gronddruk gepaardgaat met belangrijke verplaatsingen moet men er optoezien dat deze nooit volledig in rekening gebrachtwordt. Voor enkelvoudig ondersteunde beschoeiingen wordter meestal gesteld dat er een veiligheid van 1,4 moetbeschikbaar zijn t.a.v. de passieve grondweerstand.

6.3. Eindige elementprogramma’s:

De laatste tijd worden er voor de dimensionering vanbeschoeiingselementen meer en meer ook berekeningenuitgevoerd met eindige elementenprogramma’s. Het voordeelvan deze methode ligt vooral in het feit dat complexetoestanden, bv. gelaagde grondstrukturen, aanwezigheidvan steun-bermen, ... enz. veel éénduidiger in rekening


verplaatsing

Gronddruk

A

B

σactief

σneutraal

σpassief

kunnen gebracht worden. Verder kan ook informatieverkregen worden betreffende het verloop van de achterhet beschoeiingselement te verwachten zettingen.

Het grote nadeel van deze berekeningsmethode ligt zekerin het feit dat er nagenoeg altijd een parameterstudienoodzakelijk is om de invloed van bepaalde parameters teonderzoeken. Als gevolg daarvan worden dergelijkeberekeningen meestal omslachtig.


7. Bouwputten naast bestaande constructies.

Bij het aanleggen van bouwputten naast bestaandeconstructies is het altijd nodig om voorzorgen te nementen einde te voorkomen dat:- er zich ontoelaatbare zettingen voordoen als gevolg van de grondwaterverlaging- er zich ontoelaatbare zettingen en ev. instabiliteiten voordoen als gevolg van het wegnemen van grond naast de bestaande funderingen- te voorkomen dat er zich ontoelaatbare zettingen en horizontale verplaatsingen voordoen bij het aanbrengen van de beschoeiingselementen en het uitgraven van de bouwput.

7.1. Neerslaan van het grondwaterpeil:

Wanneer er te vrezen valt dat er zich als gevolg van degrondwaterverlaging ontoelaatbare zettingen zullenvoordoen bij een dicht bij de bouwput gelegen constructiedan bestaat de enige oplossing er meestal in om debouwput hydraulisch af te schermen van de omgeving. Zoalsreeds is aangegeven moet er dan wel voor gezorgd wordendat de hydraulische afscherming over de volledige omtrekvan de bouwput en tot op een voldoende diepte wordtgerealiseerd.

In speciale gevallen is het mogelijk om ook eenhervoeding toe te passen wanneer de te beschermencosntructie dicht bij de bouwput gelegen is. Dit is ondermeer het geval wanneer de bemaling ( = onttrekking) enretourbemaling ( = hervoeding) kan plaats vinden inverschillende lagen, welke onderling gescheiden zijn dooreen laag met voldoende geringe doorlatendheid (cfr.fig.17).

Wanneer de kans reëel is dat er hervoeding zal moetenworden toegepast dan is het aangewezen om daarvoor in hetbestek speciale posten te voorzien. Het is dan ookaangewezen om reeds in de ontwerpfase schikkingen tetreffen i.v.m. de mogelijke inplanting van deretourbemaling en de daarvoor nodige leidingen. In al teveel gevallen wordt momenteel het risico i.v.m. het al ofniet nodig zijn van een retourbemaling uitsluitend bij deaannemer gelegd.


Figuur 17

7.2. Het weggraven van grond naast bestaande funderingen:

Wanneer men de grond naast een bestaande funderingweggraaft dan wordt de nevenbelasting naast dezefundering verminderd en als gevolg daarvan hetdraagvermogen van de fundering. Het is dan ook niettoegelaten om zonder meer de grond naast een bestaandefundering weg te graven, bv. ten behoeve van hetuitvoeren van een ondermetseling of onderschoeiing (cfr.fig.18).

Figuur 18

In veel gevallen waarbij er naast een bestaande funderingmoet gewerkt worden graaft men gemakshalve alle grond wegtot op het aanzetpeil van de fundering. Zoiets is zeergevaarlijk en kan niet alleen aanleiding geven totontoelaatbare zettingen maar eveneens tot eeninstabiliteit van de fundering.

Het draagvermogen van een fundering op staal wordt immersgegeven door de uitdrukking:

dg = pb.Vb + c.Vc + γk.b.Vg.

De eerste term geeft de bijdrage weer van denevenbelasting. De tweede term geeft de invloed van decohesie en wordt in het algemeen verwaarloosd. De derde


min 0.5 m

maximaleafgraving

term geeft de invloed van het eigengewicht van de grondweer.

Een eenvoudige controle leert dat het draagvermogen vaneen gewone fundering op staal in een belangrijke matewordt verminderd wanneer de nevenbelasting geheel ofgedeeltelijk wordt weggenomen.

In het algemeen is het aangewezen om naast een bestaandefundering minimaal 0,50m grond in stand te houden. Vooreen zwaar belaste funderingszool is het altijdnoodzakelijk om het draagvermogen van de fundering na terekenen en aldus vast te leggen tot op welke diepte degrond naast de fundering mag worden weggegraven.

7.3. Het aanbrengen van beschoeiingselementen naastbestaande funderingen:

Zoals reeds werd aangegeven bij de bespreking van deverschillende methoden voor de vertikale beschoeiing vanbouwputten is het niet mogelijk om alle technieken zondermeer toe te passen naast bestaande funderingen.

- Bij het inbrengen van damplanken moeten de trillingenbeperkt worden. Verder moet er voorkomen worden dateventueel onder de funderingen gelegen losgepaktezanden verdicht worden als gevolg van het aanbrengenvan damplanken. Ten slotte moet er heel voorzichtigworden omgesprongen met het trekken van damplankenwelke werden aangebracht naast bestaande funderingen.Het is in veel gevallen niet te vermijden dat erdaarbij zettingen ontstaan.

- Bij het uitvoeren van slibwanden naast bestaandefunderingen dient de lengte van de panelen te wordenbeperkt en dient in veel gevallen het gebouw te wordenverstijfd.

- Het is in principe niet toegelaten om Berlijnse wandenuit te voeren naast funderingen op staal, ook nietwanneer de profielen verankerd worden. Het uitvoerenvan een Berlijnse wand naast een bestaande fundering opstaal kan alleen maar worden overwogen indien dezefundering voorafgaandelijk wordt verdiept tot onder hette realiseren uitgravingspeil.

- Palenwanden kunnen zonder meer naast een bestaandefundering op staal worden uitgevoerd. De uitvoeringdient dan wel goed te worden verzorgd zodat er geenontspanning van de grond en ook geen oppersing ervanontstaat.

- Grondvernageling kan worden toegepast naast eenbestaande fundering op staal op voorwaarde dat eenaantal voorzorgen worden in acht genomen, o.a. voorafaanbrengen van vertikale groutkolommen op relatiefgeringe tussenafstand en eventueel verdiepen van debestaande funderingen tot onder het te realiserenuitgravingspeil.


- Beschoeide sleuven kunnen eveneens worden uitgevoerdnaast bestaande funderingen op staal op voorwaarde datde lengte van de moten beperkt wordt.

Wanneer de te realiseren beschoeiingswanden ook eenwaterkerende funktie moeten vervullen dan kunnen alleendamplanken, slibwanden en palenwanden worden toegepast.

8. Verdiepen van bestaande funderingen.

Ten einde het beschikbare grondoppervlak zo goed mogelijkte benutten is het nogal eens aangewezen om de bestaandefunderingen langsheen de bouwput te verdiepen en alduseen vertikale beschoeiing te realiseren onder debestaande scheidingsmuur.Voor het verdiepen van bestaande funderingen zijnmeerdere methodes beschikbaar nml.:- ondermetselen- onderschoeien met beschoeide putten- jet grouting.

8.1. Ondermetselen:

Ondermetselen wordt zeer veel toegepast wanneer de hoogtewaarover de bestaande fundering moet verdiept worden,beperkt is. Deze techniek is eenvoudig en door iedereenuitvoerbaar. Het grote nadeel ervan is dat er tijdens deuitvoering nogal eens belangrijke risico’s wordengenomen. In veel gevallen wordt het tekort aan inzicht enaan een degelijk ontwerp gecompenseerd door de cohesiewelke de grond meestal gedurende een zekere periodevertoont.

Het is noodzakelijk dat de uitgraving en deondermetseling altijd op één en dezelfde dag wordenuitgevoerd. Het onnodig lang openlaten van de uitgegravensleuf kan immers tot gevolg hebben dat de cohesie van degrond waarop toch in een belangrijke mate gerekend wordt,al te zeer afneemt en de stabiliteit van de sleufdaardoor in het gedrang komt. Ook het risico opwaterinsijpeling neemt dan snel toe.

Het uitvoeren van een ondermetseling is alleen mogelijkwanneer de grond volledig droog is. In geval van een hooggelegen grondwaterstand dient er te worden bemalen.Wanneer er niet mag bemalen worden omdat er gevaar isvoor zettingen, kan er dus ook niet worden ondermetseld.

Het is dan ook opmerkelijk te noemen dat er in heel watbestekken waarin ondermetseling is opgenomen, ook vermeldstaat dat er niet mag worden bemalen. Dergelijkeproblemen kunnen alleen maar worden opgelost door naastde bestaande fundering een wand aan te brengen. Wanneerde beschikbare ruimte erg krap is kunnen er daarbijmoeilijk op te lossen problemen ontstaan. Het aanbrengenvan een beschoeiingswand naast de bestaande fundering


heeft immers meestal een belangrijk plaatsverlies totgevolg.

Bij het uitvoeren van een ondermetseling dient er altijdvoor te worden gezorgd dat de ondermetselde wand in eenlaag met een voldoende draagkracht wordt aangezet.Zodoende zullen de zettingen bij de overdracht van debelasting aan de dieper gelegen lagen beperkt blijven.

Het uitvoeren van ondermetselingen in twee of meerderefasen is in het algemeen af te raden. Iedereondermetseling geeft immers onvermijdelijk aanleiding totzekere zettingen. In geval van een goede uitvoeringkunnen deze toch op ca. 1 cm geraamd worden. Wanneer ermeerdere fasen na elkaar worden uitgevoerd loopt men hetrisico dat er ontoelaatbare zettingen ontstaan. Bij hetuitvoeren van meerdere fasen moet men er zeker voorzorgen dat het draagvermogen van de wand voor iedere faseverzekerd is.

Ondermetselingswanden moeten steeds uitgevoerd worden meteen zekere steek t.o.v. de later te realiseren uitgraving(cfr.fig.19). Verder moet er ook altijd worden nagegaanof de ondermetselingswand zijdelings moet wordenondersteund door middel van stempels of grondankers.

Figuur 19

8.2. Onderschoeiing door middel van beschoeide putten:

Wanneer de hoogte waarover de funderingen moeten verdieptworden groter wordt dan 2 à 3 m dan is het aangewezen omde verdieping niet meer met ondermetseling uit te voerenmaar door onderschoeiing met beschoeide putten. Het grotevoordeel van dergelijke uitvoeringswijze ligt in het feitdat de grond onder de fundering slechts over een beperktehoogte wordt vrijgemaakt en er systematisch eenbeschoeiing wordt aangebracht. Op deze wijze kan er opeen veilige wijze tot op grote diepte (tot meer dan 10meter) worden uitgegraven. De werkzaamheden kunnen ookzonder problemen over meerdere dagen gespreid worden.


Onder-metseling

Te realiserenafgraving

Onder-metseling

Te realiserenafgraving

Aanvulling metgestabiliseerdzand

Voor het uitvoeren van dergelijke onderschoeiingen is hetabsoluut noodzakelijk dat het grondwaterpeil voldoendediep gelegen is of voldoende werd verlaagd. Beperktewaterintredes bv. juist boven minder doorlatende lagenkunnen bij de uitvoering van dergelijke onderschoeiingenreeds problemen opleveren.

Doordat er in een beschermde omgeving gewerkt wordt kaner in de beschoeide sleuf een klassieke gewapendebetonwand worden aangebracht. Men houdt er dan wel bestrekening mee dat de werkomstandigheden in een sleuf vanca 1,50 m x 1,50 m niet optimaal zijn en dat daarom bestzo eenvoudig mogelijke systemen voorzien worden.

Het horizontaal evenwicht van dergelijke onderschoeiings-wanden kan worden verzekerd met stempels, met grondankersof met de op te richten constructie zelf.

Ten einde het draagvermogen van de wand en hethorizontaal evenwicht ervan te verzekeren is nodig om eenvoldoende steek te voorzien t.o.v. het te realiserenuitgravingspeil. Het is daarbij aangewezen om deze steekzodanig uit te voeren dat er geen verbinding ontstaattussen de onderschoeiingswand en de fundering van denieuw op te richten constructie. Dit kan op een vrijeenvoudige wijze gebeuren door in eerste instantie deonderschoeiingswand over de volledige hoogte uit tevoeren en pas daarna de sleuf op te vullen metgestabiliseerd zand of ongewapend beton (cfr.fig.20).Tussen deze materialen en de onderschoeiingswand wordtdan een voeg gerealiseerd bv. door middel van isomo ofeen gelijkaardig materiaal. Op deze wijze wordt voorkomendat de onderschoeiingswand volledig wordt meegetrokkenwanneer de fundering van de op te richten constructiebelangrijke zettingen ondergaat.

Figuur 20


voeg

beton

onderschoeiingswand

8.3. Jet grouting:

Wanneer het grondwaterpeil niet mag verlaagd worden danis het nog mogelijk om onder de bestaande funderingen eengrondkerende wand te realiseren door middel van jet-grouting. Mits een verzorgde uitvoering is het ookmogelijk om volgens deze methode waterkerende wanden uitte voeren welke over een zekere hoogte waterkerend zijn.

Ten aanzien van de verdieping van de bestaande funderingbestaan er twee benaderingen:

- in ons land worden in het algemeen schuine groutkolommen aangebracht doorheen de bestaande fundering en vertikale groutkolommen naast de bestaande fundering (cfr.fig.21). Mede door het feit dat er tegen de groutkolommen altijd een definitieve wand moet worden aangebracht, geeft een dergelijke uitvoeringswijze altijd aanleiding tot een zeker verlies aan beschikbare ruimte.

- een andere mogelijkheid die bv. in Duistland veel wordt toegepast bestaat erin om de groutkolommen volledig onder de bestaande fundering aan te brengen (cfr.fig.22).Wegens het feit dat er dan meerdere kolommen op dezelfde plaats moeten worden uitgevoerd is deze techniek veel moeilijker en delikater en als gevolg daarvan ook aanzienlijk duurder. Het verlies aan beschikbare ruimte wordt dan wel tot een minimum beperkt

Figuur 21


Figuur 22

De jet grouting techniek heeft het grote voordeel dat zein nagenoeg alle gronden kan worden toegepast. Hetontwerp en de uitvoering ervan berust evenwel noggrotendeels op ervaring en een beperkt aantal empirischeregels. De zorg welke aan de uitvoering wordt besteed isin een belangrijke mate bepalend voor het uiteindelijkresultaat.

Bij het uitvoeren van jet groutkolommen vlak naast enonder bestaande funderingen dient men er steeds voor teworden gezorgd dat er specie naar het oppervlakterugstroomt via de ringvormige ruimte omheen deboorstangen. Van zodra dit niet het geval is moet hetinjekteren worden stopgezet. Anders ontstaat er een reëelrisico dat de grond en de bovengelegen fundering wordtopgelicht.

Het grote nadeel van de jet grouting methode ligt nogsteeds in het feit dat het niet mogelijk is om tijdens deuitvoering te controleren wat er gerealiseerd wordt (bv.diameter van de kolommen, te verwachtendruksterkte, ....). Indien dergelijke technieken kunnenop punt gesteld worden zal de techniek wellicht nog eenveel grotere verspreiding kennen dan nu reeds het gevalis.


9. Fundering van kelderconstructies.

De funderingswijze van een kelderconstructie wordtmeestal bepaald door de ligging van het grondwaterpeil endoor het gewicht van de boven de kelder gelegenconstructie. Volgende funderingstypes zijn mogelijk:

- fundering op alleenstaande of doorlopende zolen- algemene funderingsplaat- funderingsplaat met verzwaarde ribben- paalfundering.

9.1. Fundering op alleenstaande en/of doorlopende zolen:

Voor lichte constructies welke volledig boven hetgrondwaterpeil gelegen zijn wordt zeer dikwijls eenfundering met al of niet gewapende zolen toegepast, ditvoor zover de draagkracht van de grond het toelaat.Tussen de zolen in wordt dan een gewone vloerplaataangebracht. Deze vloerplaat moet er dan alleen voorzorgen dat de op de keldervloer uitgeoefende belastingwordt overgedragen aan de ondergelegen grond. In veelgevallen wordt daarvoor een betonplaat van beperkte diktemet een enkelvoudig wapeningsnet voorzien.

9.2. Algemene funderingsplaat:

Een algemene funderingsplaat met constante dikte wordtmeestal voorzien wanneer de keldervloer onder hetgrondwaterpeil gelegen is of wanneer deze wordt aangelegdop een weinig draagkrachtige ondergrond. Defunderingsplaat moet dan terdege gedimensioneerd wordenzodat de erop uitgeoefende gronden waterdrukken zonderproblemen kunnen worden opgenomen.

Aan de uitvoering van een dergelijke algemenefunderingsplaat moet bijzondere aandacht besteed wordenten einde de waterdichtheid ervan te verzekeren. Zo moeter ten alle prijze voorkomen worden dat er doorgaandekrimpscheuren ontstaan. Zeer grote funderingsplatenmoeten daarom in verschillende moten worden uitgevoerd.Ter plaatse van de aansluiting tussen de moten dienen erdan speciale dichtingen te worden aangebracht.

Voor de dimensionering van algemene funderingsplatenwordt tegenwoordig veelal gebruik gemaakt van de theorievan de elatisch ondersteunde plaat. Een probleem dat zichdaarbij stelt is dat er geen algemeen aanvaarde regelsbestaan voor het bepalen van de in rekening te brengenbeddings- of veerconstanten. Voor belangrijke ontwerpenis het aangewezen om de gevoeligheid van de voor dezeparameters in rekening gebrachte waarden te onderzoeken.Verder is het ook evident dat de theorie van de elastischondersteunde ligger alleen mag worden toegepast voor dekorrelspanningen en niet voor de waterdrukken.

Belangrijke opmerking:


Ook bij algemene funderingsplaten die worden aangelegd opoverwegend kleiige gronden moet de opwaartse waterdruk inrekening gebracht worden bij de dimensionering van dealgemene funderingsplaat. Er moet immers worden vanuitgegaan dat de onder de funderingsplaat gelegen grondzich na verloop van tijd zal verzadigen, bv. viawaterinfiltratie langsheen aanvullingen omheen de kelder,en dat als gevolg daarvan een waterdruk zal ontstaan opde algemene funderingsplaat.

Indien de algemene funderingsplaat alleen op gronddrukkengedimensioneerd wordt, zullen er na verloop van tijdscheuren in de plaat ontstaan via dewelke dan water kanafstromen. Als gevolg daarvan neemt dan ook de waterdrukaf. Doordat de plaat is aangelegd op overwegend kleiigegronden zal de hoeveelheid toestromend water eerderbeperkt zijn. Het dichtmaken van de scheuren levert danevenwel geen blijvende oplosssing op omdat er nieuwescheuren zullen ontstaan van zodra de waterdruk zichopnieuw kan opbouwen.

9.3. Funderingsplaat met verzwaarde ribben:

In nogal wat gevallen wordt er geopteerd voor eentussenoplossing waarbij er onder de wanden of kolommeneen doorlopende funderingszool van gewapend beton wordtvoorzien met daartussen een betonplaat met een beperktedikte en voorzien van een enkelvoudig wapeningsnet.Dergelijke oplossing is alleen aanvaardbaar wanneer devloerplaat geen waterdrukken moet opnemen.

Bij de dimensionering van een dergelijke funderingsplaatmoet er dan ook voor gezorgd worden dat de belastinguitsluitend via de doorlopende funderingszolen wordtovergedragen aan de ondergelegen grond en dat er zichgeen belangrijke zettingsverschillen voordoen tussen dezolen en de tussengelegen plaat. Er mag dan in geen gevalop gerekend worden dat er via de tussengelegen plaat ookbelasting afkomstig van de stuktuur kan wordenovergedragen aan de ondergelegen grond.

In de praktijk doen er zich regelmatig problemen voor metdergelijke funderingsplaten, vooral wanneer ze door eenwaterdruk belast worden of wanneer de doorlopendefunderingszolen onvoldoende gedimensioneerd zijn.

9.4. Paalfundering:

Wanneer er op het niveau van de keldervloer geenvoldoende draagkrachtige laag wordt aangetroffen is hetaangewezen om de kelderconstructie op palen te funderen.Een speciale situatie doet zich voor wanneer deze palenzowel op druk als op trek kunnen belast worden. Het isdan aangewezen om bij de dimensionering van de palen eengrotere veiligheidscoëfficiënt in rekening te brengen.

Aan de tussen de paalkoppen gelegen vloer worden geenspeciale eisen gesteld wanneer deze altijd boven hetgrondwaterpeil gelegen is of wanneer er een algemenedrainering wordt aangebracht. In dergelijke gevallen kan


er worden volstaan met een vloer van beperkte dikte envoorzien van een enkelvoudig wapeningsnet.

9.5. Speciale maatregelen bij ongelijkmatig belastefunderingen:

Bij kelderconstructies welke sterk ongelijkmatig belastworden is de kans reëel dat er zich ongelijkmatigezettingen zullen voordoen. De meest drastische ingreepbestaat er in dergelijke gevallen in om de ongelijkmatigbelaste delen volledig afzonderlijk te bezien en tussenbeide een zettingsvoeg te laten aanbrengen. Bij kelder-constructies welke onder het grondwaterpeil gelegen zijnlevert een dergelijke zettingsvoeg evenwel zeer dikwijlsproblemen op als gevolg van een gebrekkigewaterdichtheid.

In de meeste gevallen is de stijfheid van eenkelderconstructie te gering om er te kunnen op rekenendat er veel belasting wordt overgedragen van het zwaarbelaste naar het minder belaste gedeelte.

Mogelijke maatregelen om de zettingsverschillen tussenongelijkmatig belaste delen zoveel mogelijk te beperkenbestaan erin om tijdens de constructiefase een openingtussen beide delen in stand te houden en om de verbindingdan slechts te realiseren wanneer het grootste deel vande zettingen reeds heeft plaatsgevonden.

Het is evenwel zonder meer duidelijk dat de fundering vanongelijkmatig belaste kelderconstructies altijd hetvoorwerp moet uitmaken van een gedetailleerde studie,waarbij terdege rekening moet gehouden worden met destijfheid van de constructie en van de erondergelegengrond.

10. Maatregelen om opdrijven van kelders tegen te gaan.

Wanneer de kans bestaat dat de opwaartse waterdruk op dekelder groter kan worden dan het gewicht van de kelderdan dienen er maatregelen te worden voorzien. Dit kanonder meer het geval zijn bij ondergrondse parkeergaragesof kelders zonder bovenbouw of ondergrondse reservoirs ofbekkens (bv. bij waterzuiveringsstations). Voor hetnazicht of er al dan niet gevaar voor opdrijven bestaat,dient er te worden uitgegaan van de hoogst mogelijkgelegen grondwaterstand.

Het is meestal niet eenvoudig om deze grondwaterstandvast te leggen, zeker niet wanneer er maar weiniginformatie i.v.m. het grondwaterpeil beschikbaar is. Eenveilige aanname bestaat er nogal eens in om het inrekening te brengen grondwaterpeil ter hoogte van hetbestaande maaiveld of grondoppervlak te leggen. In hetalgemeen wordt evenwel een waterpeil in rekening gebrachtdat 1,0 m of 0,50 m boven het hoogst gekendegrondwaterpeil gelegen is.


Wanneer er geen voldoende veiligheid bestaat t.a.v.opdrijving dienen er maatregelen te worden genomen. Dezemaatregelen kunnen bestaan in:- een verhoging van het gewicht van de constructie- het verminderen van de opwaartse waterdruk- het aanbrengen van trekelementen.

10.1. Een verhoging van het gewicht van de constructie:

Dergelijke verhoging van het gewicht van de constructiebestaat meestal in het verzwaren van de vloerplaat. Eenverhoging van de dikte van de vloerplaat heeft dan welmeestal tot gevolg dat er een diepere bouwput moet wordenaangelegd (cfr.fig.23).

Bij relatief kleine constructies is het ook mogelijk omeen verhoging van het gewicht van de constructie terealiseren door middel van een oversteek aan devloerplaat (cfr.fig.24). Het gewicht van de grond dieboven deze oversteek gelegen is mag dan samen met heteigengewicht van de constructie in rekening gebrachtworden.

Bij constructies met grote afmetingen is deze maatregelevenwel minder efficiënt.

Figuur 23 Figuur 24

10.2. Het verminderen van de opwaartse waterdruk:

Het verminderen van de opwaartse waterdruk kan wordengerealiseerd door het aanbrengen van een permanentebemaling bv. door middel van horizontale drains (cfr.fig.25a) of door middel van ontrekkingsputten(cfr.fig.25b). Het plaatsen van een permanente bemalingheeft dan wel tot gevolg dat er permanent water dient teworden opgepompt gedurende de volledige levensduur van deconstructie. Het is dan in ieder geval aangewezen om opvoorhand een raming op te maken van het energieverbruikdat met het oppompen van het water zal gepaard gaan.


DO

Figuur 25a Figuur 25b

Bij het aanbrengen van horizontale drains moet ervoorgezorgd worden dat er via de drain geen grond van onderde funderingen kan worden weggezogen. De drain wordtdaarom best naast en zeker niet onder de funderingenaangebracht. Verder is het aangewezen dat de draineringtoegankelijk blijft zodat reiniging ervan mogelijk is ingeval van verstopping.

Ontrekkingsputten worden meestal slechts aangebrachtwanneer het grondwaterpeil verkeerd werd ingeschat, bv.waneer er geen rekening werd gehouden met de invloed vanbestaande tijdelijke grondwaterverlagingen.

Het aanbrengen van een permanente bemaling is vooralinteressant wanneer de constructie omringd is door eenweinig doorlatend scherm dat reikt tot in een kleilaag(cfr.fig.26). De hoeveelheid op te pompen water is danbeperkt. In het algemeen wordt het waterpeil danneergeslagen tot onder de onderkant van de keldervloer.Daardoor kan deze keldervloer dan relatief licht wordenuitgevoerd, zeker wanneer bv. de structuur op palengefundeerd wordt.

Figuur 26

Wanneer onder de keldervloer een gelaagde grondstructuurwordt aangetroffen is het in dergelijke gevallen welaangewezen om tot op een zekere diepte ontlastingsdrainste voorzien (cfr.fig.27). Deze moeten er dan voor zorgendat er geen waterdruk kan worden opgebouwd in meer


drainering

doorlatende lagen welke via openingen in de schermwand incontact zouden komen te staan met het grondwater buitende schermwand. Dergelijke oplossing wordt regelmatigtoegepast te Brussel voor gebouwen welke worden opgerichtin de vallei van de Zenne (Anspachlaan - Noordstation).

Figuur 27

10.3. Het aanbrengen van vertikale trekelementen onder devloerplaat:

Deze trekelementen zorgen er dan voor dat een gedeeltevan het gewicht van de grond onder de vloerplaat mee inrekening mag worden gebracht met het gewicht van deconstructie. Dergelijke trekelementen kunnen wordengevormd door trekpalen, grondankers of slibwandpanelen(cfr.fig.28).

Figuur 28

Bij het dimensioneren van deze trekelementen moet errekening worden gehouden met de op te nemen trekkrachten,de aard van de grond, het type van de verankering en detussenafstand van de trekelementen. Mits een oordeel-kundige keuze van de tussenafstand en de schikking vandeze trekelementen is het meestal mogelijk om de momenten


ontlastingsdrains

klei

in de funderingsplaat in een belangrijke mate tebeperken.

Bij bepaalde constructies (bv. ondergrondse reservoirs)kunnen er situaties voorkomen waarbij deze trekelementenook regelmatig op druk belast worden. In dergelijkegevallen dient er een hogere veiligheidscoëfficiënt teworden ingevoerd dan deze welke normaal voor permanent optrek belaste elementen wordt toegepast.

11. Mogelijke problemen ingevolge de aanwezigheid vanverontreinigde gronden.

Er mag worden aangenomen dat er de komende jaren meer enmeer zal gebouwd worden en wellicht ook bouwputten zullenworden aangelegd op terreinen waarvan geweten is dat deondergrond verontreinigd is. Omdat de afvoer vanverontreinigde gronden naar speciale storten belangrijkemeerkosten met zich mee brengt zal er dan naar gestreefdmoeten worden om de hoeveelheid uit te graven grondzoveel mogelijk te beperken.

Indien de milieuwetgevingen strikt worden toegepast zalhet de komende jaren wellicht ook alsmaar moeilijkerworden om grondwater te onttrekken en om met bentonietvermengde grond te storten.

Al deze elementen moeten er normaal toe leiden dat menvoor bepaalde zaken zal overschakelen op nieuwe of anderetechnieken zodat er beter kan worden tegemoetgekomen aande gestelde eisen.

In andere landen is deze evolutie reeds enige tijd aan degang.

- In Japan werd bijvoorbeeld de slibwandtechniek volledigverdrongen door grondvermenging in situ. De grond wordtdaarbij met drie naast elkaar gelegen schroefborenvermengd met cement. In de nog niet verharde specieworden stalen profielen ingebracht. Deze stalenprofielen fungeren dan als kerende elementen. De tussendeze profielen gelegen gestabiliseerde grond moet eralleen voor zorgen dat de gronden waterdrukken wordenovergedragen naar de stalen profielen.

- In Duitsland is het bijna onmogelijk geworden om hetgrondwaterpeil over een belangrijke hoogte neer teslaan. Als gevolg daarvan worden momenteel te Berlijntienduizenden vierkante meters kunstmatige afdichtendelagen geïnjekteerd op diepten variërend tussen 15 en 30meter. In veel gevallen wordt de vertikale beschoeiingvan de bouwput gevormd door een bentoniet-cementschermreikend tot aan de afdichtende laag gerealiseerd doormiddel van injekties. Over het bovenste gedeelte wordtin het nog niet verharde bentoniet-cementscherm eendamwand ingebracht ten einde de nodige vertikalegrondkering te kunnen realiseren.

- Om de bouwput hydraulisch van de omgeving te isolerenwerd de laatste jaren bij heel wat bouwputten in


Duitsland en Nederland een kunstmatige horizontaleafdichtende laag aangebracht door middel van jet-grouting. Deze laag werd dan onmiddellijk onder debodem van de aan te leggen bouwput aangebracht en naaronderen verankerd door middel van vertikale ankers.Daarbij hebben er zich nogal wat problemen voorgedaanomdat er een doorslag ontstaat wanneer de bodem nietvolledig dicht is. In dergelijke gevallen is het inieder geval aangewezen om tussen de bodem van debouwput en de jet-groutlaag een grondlaag met een diktevan 1 à 2m te behouden zodat er geen doorslag kanontstaan wanneer er toch een onvolkomendheid voorkomtin de afdichtende laag (cfr. fig.29).

Figuur 29


1 à 2 m grond

12. Besluit.

Bij het ontwerp en de uitvoering van kelderconstructies,komen veel elementen aan bod: grondwaterverlaging,beschoeiing, draagvermogen, vervormingen .... . In veelgevallen zijn speciale maatregelen nodig om ervoor tezorgen dat de hinder in de omgeving tot aanvaardbarenormen beperkt blijft.

De praktijk leert evenwel dat het niet altijd mogelijk isom deze hinder volledig weg te nemen en dat er tochschade wordt aangericht aan nabijgelegen constructies.Als gevolg van grondwaterverlagingen kan er zelfs schadeontstaan tot op een relatief grote afstand van de bouwput(1 km en meer).

Wanneer er ergens schade ontstaat geeft dit meestalaanleiding tot langdurige discussies welke zeer dikwijlsvoor de rechtbank beslecht worden. In heel wat gevallenis het mogelijk om dergelijke discussies te vermijden. Erdienen voor de aanvang der werken dan wel duidelijkeafspraken te worden gemaakt in verband met wat kan en watmag, en wie er tussenkomt voor welke schades.

Bij het ontstaan van schade wordt het oplossen van deschuldvraag zeer dikwijls erg bemoeilijkt door het feitdat er geen controlemetingen werden doorgevoerd. Voorbelangrijke bouwputten naast bestaande constructieszouden er systematisch controlemetingen dienen te wordenuitgevoerd, o.a. door het regelmatig opmeten van deverplaatsingen van beschoeiingselementen, zettingen,krachten in grondankers .... . Dergelijke metingen zoudener dan ook toe bijdragen dat er een beter inzicht wordtverkregen i.v.m. het gedrag van de beschoeiingselementen,grondankers en dat er als gevolg daarvan later op eenmeer ekonomische of een veiliger manier kan gebouwdworden. De kosten van dergelijke metingen zouden opdezelfde wijze moeten worden opgenomen in het budget alsde kosten van het grondonderzoek.

Het komt nog regelmatig voor dat ontwerpers schrik hebbenom diepe bouwputten te laten aanleggen naast bestaandeconstructies. Mits het inzetten van de juiste techniekenis het thans mogelijk om zeer complexe bouwputten metsucces te realiseren. De kostprijs kan dan wel erg hoogoplopen.

De vraag die dan moet gesteld worden is of het met hetter beschikking staande budget wel mogelijk is om debouwput op een technisch verantwoorde wijze uit tevoeren. Alleen wanneer men over een goed inzicht beschiktbetreffende de mogelijk toepasbare technieken is hetmogelijk om deze vraag op een wetenschappelijkverantwoorde wijze te beantwoorden.

In al te veel gevallen wordt de uitvoeringswijze eerdergekozen in funktie van het ter beschikking staande budgetdan in funktie van technische eisen.


Referenties:

CUR publikatie 166: Damwandconstructies.

KVIV, Cursus Permanente Vorming: Praktijk van deGrondmechanica en Funderingstechniek.

Maertens J. (1993): Speciale technieken voor het werkennaast en onder bestaande funderingen, Infrastruktuur inhet leefmilieu, 5/93


Kelderconstructies: Realisatie en u · PDF fileKelderconstructies: Realisatie en...

Documents

Transcript of Kelderconstructies: Realisatie en u · PDF fileKelderconstructies: Realisatie en...