Kan de CUR226-ontwerprichtlijn paalmatrassen beter? Suzanne van Eekelen Deltares, Delft University of Technology, NGO-I&K

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Kan de CUR226-ontwerprichtlijn paalmatrassen beter? Suzanne van Eekelen Deltares, Delft University of Technology, NGO-I&K"

Alexander ten Wolde
5 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 Kan de CUR226-ontwerprichtlijn paalmatrassen beter? Suzanne van Eekelen Deltares, Delft University of Technology, NGO-I&K

2 Wat is een paalmatras? GR = geosynthetic reinforcement GR

3 Ontwerprichtlijnen 1. Britse BS8006 (1995, update 2010, Engels) 2. Duitse EBGEO (2004, updated 2010, Duits en Engels) 3. Nederlandse CUR design guideline (2010, Nederlands) 1 2 3

Hanzelijn Kampen N247 Monnickendam, busbaan Toeritten viaduct N201 ansluiting 4-N201 Zuidtangent Nieuw Vennep lmere bastions lmere NS coupure Uithoorn 4, toerit Hoogmade

4 Hanzelijn Kampen N247 Monnickendam, busbaan Toeritten viaduct N201 ansluiting 4-N201 Zuidtangent Nieuw Vennep lmere bastions lmere NS coupure Uithoorn 4, toerit Hoogmade Wegelingpark 12 toerit Gouda Tram+ Tram+ N210 Krimpenerwaard Kyotoweg Nieuwerkerk Overtoom Papendrecht 12/N204: Woerden Nieuwegein Gorinchem Zuiderlingedijk Spoor: Houten 2 Beesd

5 Kan de CUR-ontwerprichtlijn paalmatrassen beter? Samenvatting ontwerpregels Veldmetingen Doel labproeven Opzet proeven Resultaten anpassen ontwerpregels

6 Verticale belasting: 2 stappen geometrie eigenschappen belasting stap 1 boogwerking belastingsdeel rest stap 2 membraan rek ε stap 1 rest rest rest stap 2

7 Definities belastingsverdeling boogwerking rest rest rest

8 Definities belastingsverdeling boogwerking B B B B B B C C C C C C

9 drukcel B B B B B Belasitng via GR op paal (B, kn/paal) Constructie fase Kyotoweg Kyoto Road in gebruik BS8006 B CUR / EBGEO B 0 Nov 2005 Febr 2007 Jan 2008 Mei 2009 drukcel +B B = (+B) Spoorweg Houten Constructie fase Spoorweg in gebruik 100 Belasitng via GR op paal (B, kn/paal) 50 BS8006 B CUR / EBGEO B 0 ug 2008 Dec 2008 Juni 2009 Okt 2009

10 rek wegas rek // wegas Spoorweg Houten Construction phase Rail road in use 6% BS8006 5% 4% BS8006 // rek (%) 3% 1% NL / EBGEO NL / EBGEO // 0% ug 2008 Dec 2008 Juni 2009 Okt 2009

11 Proevenserie paalmatrassen Doel experimenten: Het verschil verklaren tussen gemeten en berekende rekken 1. 3D proeven met granulaat, geokunststof en realistische spanningen 2. Stap 1 en 2 apart valideren 3. Variaties Noodzakelijk:, B en C apart meten

12 Paalmatrasproeven Samenvatting ontwerp Veldmetingen Doel labproeven Opzet proeven Resultaten anpassen model

13 Schuimkussen = slappe ondergrond

14 GR

16 42 cm granulaat (0-16 mm) of zand

17 Test procedure Consolidatie Bovenbelasting 25 kpa Consolidatie Consolidatie Consolidatie Bovenbelasting 50 kpa Consolidatie Consolidatie Consolidatie Bovenbelasting 75 kpa Consolidatie Consolidatie Consolidatie Bovenbelasting 100 kpa Consolidatie Consolidatie Vacuum

19 Metingen C3 1 C1 3 1 P bovenbelasting C2 C4 Belastingsverdeling Verticale verplaatsing GR rek P geeft C +B C C 1 C 2

20 Paalmatrasproeven Samenvatting ontwerp Veldmetingen Doel labproeven Opzet proeven Resultaten anpassen model

21 Resultaten Karakteristieke resultaten Vergelijking met het CUR/EBGEO ontwerpmodel 1. Stap 1 (boogwerking) 2. Stap 2 (membraan) Suggesties voor aanpassingen ontwerpmodel

22 Resultaten Karakteristieke resultaten Vergelijking met het CUR/EBGEO ontwerpmodel 1. Stap 1 (boogwerking) 2. Stap 2 (membraan) Suggesties voor aanpassingen ontwerpmodel

23 Karakteristieke resultaten Representatieve proef: (1 GR laag: 2 lagen of Huesker Fortrac 110/25MP op 1 frame) 42 cm granulaat ( mm), peak = 49.0 o, =9 o

24 Stap 1 Ws R R C Netto belasting op aardebaan (kn/paal) = Ws R - C

25 Stap 1 Boogwerking: belastingsdeel (kn/paal) Twee types belasting Consolidatie schuimkussen (ondergrond) Toename bovenbelasting duidelijke relatie netto belasting en Netto belasting op aardebaan (kn/paal) consolidatie = toename boogwerking

26 Stap 1 X Relatie netto belasting en X Consolidatie geeft toename boogwerking (toename ) C B B C Boogwerking: belastingsdeel (kn/paal) wordt aan gewerkt Netto belasting op aardebaan (kn/paal) Consolidatie schuimkussen (ondergrond) Toename bovenbelasting gemeten kn/paal berekende kn/paal

27 Stap 2 GR strip GR strip GR strip GR strip Rekken hoofdzakelijk in de GR strippen

28 Stap 2 Rekken hoofdzakelijk in GR strippen Gemeten rek (%) proef K rekkabels Netto belasting (kn/paal) Gemeten rek (%) proef N2 rekstrookjes Netto belasting (kn/paal)

29 Stap 2 Grootste rekken: op paal voor deze gladde, kleine diameter palen Op een na grootste rekken: in GR strippen GR strip

30 Stap 2 rest stap 2 membraan rek ε rest GR strip

31 belastingsverdeling vervorming GR z x GR cx 3 +dx 2 bx 3 ax 2

32 settlement (mm) >120 > x(mm) 1,000-1, y(mm)

33 z x bx 3 cx ax 3 +dx 2 2 (eind situatie, minimale of geen ondersteuning ondergrond) K2 K4 K6 K8 K3 K5 K7

34 Situaties voor het einde van de proeven z=x3 z=x2 K2 K3 K4 K5 K6 K7 K8 pile z=x3 z=x2 K2 K3 K4 K5 K7 K8 pile distance from centre between 2 piles (cm) distance from centre between 2 piles (cm) normalised measured settlement GR top load 15.1 kn/pile (-) normalised measured settlement GR top load = 22 kn/pile and minim. subsoil (-

35 Conclusie: Vervormd GR is minstens GR = ax 3 (derde orde polynoom of meer) En dus is de belastingsverdeling minstens een inverse driehoek) Geconcludeerd uit vervorming GR. Nieuwe serie proeven: meting van belastingsverdeling GR

36 Gemeten belastingsverdeling in aanvullende proeven extra opnemers Gemeten B+C (kpa) metingen benaderen de inverse driehoek

37 Eindige elementen Praktijkvoorbeeld van Marco Peters (Grontmij) Narekenen proef met Plaxis 3D Tunnel (Theresa den Boogert, nu Mobilis) paal paal

38 Conclusies tot nu toe (stap 2): 4. Rekken vooral in GR strippen 5. Belastingsverdeling: inverse driehoek

39 Paalmatrasproeven Samenvatting ontwerp Veldmetingen Doel labproeven Opzet proeven Resultaten anpassen model

40 Vergelijking rekenmodel en metingen Stap 2: Twee aanpassingen: - belastingsverdeling - ondergrond

41 Het effect van: Herman-Jaap Lodder

42 EBGEO/CUR gemeten Gemiddelde rek (%) Top load 25 kpa top load 50 kpa gemeten rest B+C (kn/paal) top load 75 kpa top load 100 kpa % rest (chronologisch in de tijd)

43 Conclusies EBGEO/CUR berekent hogere rekken dan we meten. Stap 2: inverse driehoek en aangepaste ondergrondmodel geven betere overeenstemming met metingen Deze aanpassingen geven (voor dit geval) een besparing in de benodigde GR sterkte van 19-26%. anpassingen stap 1: wordt aan gewerkt

44 Met dank aan: Huesker, Naue, TenCate, Tensar TU-fstudeerders Herman-Jaap Lodder en Theresa den Boogert Deltares, Delft Cluster

45 Bedankt voor de aandacht!

Vergelijkbare documenten

Eindige elementenberekeningen

Paalmatrasproeven II Eindige elementenberekeningen Ir. Theresa den Boogert TU Delft (nu Mobilis) Ing. Piet van Duijnen Movares (nu Mobilis) Ir. Marco Peters Grontmij Ir. Suzanne van Eekelen Deltares/TU-Delft