GEO. kunst pag Dynamische belastingen door treinen op openstaande. in Almelo

Transcriptie

1 12 E JAARGANG NUMMER 4 OKTOBER 2008 Dynamische belastingen door treinen op openstaande diepwandsleuf in Almelo Samenstellen van het geotechnisch dossier voor sluiting Ring rond Antwerpen GeoInternational Deformation monitoring of the underground metro station Rotterdam CS Piping phenomenon in earth dams: case histories Is Soil Mechanics still worth a Chair? inclusief GEO kunst pag

2 Onderscheidende inhoud Smaakvolle vormgeving Hoogstaand drukwerk Perfecte distributie Uw relaties zijn het waard Uw relaties zijn de basis voor uw succes. Dat mogen ze best weten. Geef blijk van uw waardering met een uitgave op niveau. Perfect drukwerk dat de ontvanger het gevoel van een cadeau geeft... Dat bereikt een ing of website nooit. Educom realiseert al meer dan 20 jaar toonaangevende publicaties. Van basis-concept, inhoud en ontwerp, tot en met distributie (incl. sealen, postale- en abonneeservice). U heeft al een uitgave, of voelt er wel voor? Neem contact op voor een gesprek over hoe onze expertise u van dienst kan zijn. Uitgeverij Educom BV Mathenesserlaan 347 Rotterdam T info@uitgeverijeducom.nl

3 Van de redactieraad Colofon Geotechniek is een informatief/promotioneel onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht te bevorderen en belangstelling voor het gehele geotechnische vakgebied te kweken. Geotechniek, jaargang 12 Nummer 4 oktober 2008 Uitgave Uitgeverij Educom BV Mathenesserlaan GB Rotterdam Tel Fax info@uitgeverijeducom.nl Uitgever/bladmanager R.P.H. Diederiks Redactieraad Alboom, ir. G. van Kooistra, mw. ir. A Barends, prof. dr. ir. F.B.J. Korff, mw. ir. M. Brinkgreve, dr. ir. R.B.J. Lange, drs. G. de Brok, ing. C.A.J.M. Mathijssen, ir. F.A.J.M. Brouwer, ir. J.W.R. Schippers, ing. R.J. Calster, ir. P. van Schouten, ir. C.P. Dalen, ir. J.H. van Seters, ir. A.J. van Deen, dr. J.K. van Smienk, ing. E. Diederiks, R.P.H. Stam, ir. J.L. Eijgenraam, ir. A.A. Thooft, dr. ir. K. Graaf, ing. H.C. van de Tigchelaar, ir. J. Heeres, dr. ir. O.M. Veenstra, ing. R. Jonker, ing. A. Vos, mw. ir. M. de Kant, ing. M. de Wibbens, G. Redactie Brouwer, ir. J.W.R. Kant, ing. M. de Diederiks, R.P.H. Korff, mw. ir. M. Heeres, dr. ir. O.M. Thooft, dr. ir. K. Lezersservice Adresmutaties doorgeven via ons adres: info@uitgeverijeducom.nl Copyrights Uitgeverij Educom BV - oktober 2008 Niets uit deze uitgave mag worden geproduceerd door middel van boekdruk, foto-offset, fotokopie, microfilm of welke andere methode dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de uitgever was een jaar waarin weer veel is gebeurd, en veel viel te leren. Ook de dit jaar opgedane kennis kunnen we weer inzetten in ons werk. Bijvoorbeeld, om risico s te identificeren. Om dit optimaal te kunnen doen zouden ingenieurs in alle fasen van een project betrokken moeten zijn, maar vooral ook in de beginfasen. De ingenieur van de toekomst Om ook in de beginfasen van een project betrokken te kunnen zijn, moet de ingenieur ook andere talen kunnen spreken dan het eigen technische vakjargon. Op deze manier kan de ingenieur weer terrein terugveroveren op de doctorandus, die nu vaak het heft in handen heeft in beginfasen van projecten. De ingenieur moet hierbij uiteraard wel goed blijven in zijn of haar vak. Hoe zou de ingenieur zijn of haar rol verder moeten invullen? Om deze vraag te beantwoorden citeren wij: Idealiter denkt de ingenieur in duidelijke draaglijnen en mechanismen, en kan daardoor de logica van een gekozen oplossing bewaken in alle fasen van het project. Wanneer dit niet gebeurt, kan dit leiden tot het recht moeten rekenen van het ontwerp in een te late fase (Wiltjer, Cement ). Hierbij worden rekenresultaten soms verward met ontwerp. De paradox van het ondergronds bouwen In deze context is het interessant om de paradox van het ondergronds bouwen weer eens voor de geest te halen (zie bijvoorbeeld de intreerede van prof. Ir. J. Bosch, 8 oktober 2003). Volgens deze paradox is een kaal bouwterrein de ideale mogelijkheid om ondergronds te bouwen. De noodzaak om ondergronds te bouwen ontstaat echter juist bij ruimtegebrek. Een niet kaal bouwterrein is verre van optimaal, het is uniek en complex. Ondergronds bouwen is dus complex, en wordt risicovol als het wordt gezien als een routinematige bouwopgave. Dit besef moet leiden tot een niet-routinematige aanpak. Het is onze uitdaging om opdrachtgevers ervan te doordringen om in alle fasen, maar vooral in de beginfase van een project (hier zijn de risico s nog het hoogst), voldoende ruimte te creëren om de risico s te verkleinen. Kortom: Ondergronds bouwen is geen sinecure! Specials 2008 Dit najaar zullen twee specials uitkomen in plaats van één. De eerste special heeft de funderingsdag als thema, die op 8 oktober 2008 plaatsvindt. Deze special zal aan het einde van het jaar uitkomen, zodat u dan alles nog eens op uw gemak kunt nalezen. De tweede special heeft het prachtig klinkende deltatechnologie als thema en zal uitkomen rondom het KIVI NIRIA jaarcongres dat op 30 oktober 2008 plaatsvindt. Deltatechnologie is een nieuwe term voor iets waar wij al eeuwen ervaring mee hebben. Namelijk, technologische uitdagingen die samenhangen met het wonen in een delta. Wij bevelen de specials warm bij u aan. Belgische bijdrage Na enige tijd bevat dit nummer een Belgische bijdrage. De redactie is hier erg blij mee, want naast veel overeenkomsten zijn er ook geotechnische verschillen tussen België en Nederland. Denk bijvoorbeeld maar aan regelgeving en normering, veiligheidsfilosofie, bodemopbouw en rekenmethoden. We kunnen veel van elkaar leren en elkaar scherp houden. Met vriendelijke groeten, Dr. ir. O.M. Heeres Voorzitter van de redactieraad R.P.H. Diederiks Uitgever ISSN GEOtechniek oktober

4

5 Geotechniek is een uitgave van Uitgeverij Educom BV Mathenesserlaan GB Rotterdam Tel Postbus HG Rotterdam Hoofdsponsor Stieltjesweg CK Delft Tel Sub-sponsors Veurse Achterweg SG Leidschendam Tel Kleidijk EK Rhoon Tel Galvanistraat AD Rotterdam Tel Rijksstraatweg 22F 2171 AL Sassenheim Tel Son: Sliedrecht: Hoofddorp: Klipperweg PC Maastricht Tel Gemeenschappenlaan 100 B-1200 Brussel Tel Vlasweg PW Moerdijk Tel IJzerweg PK Heerenveen Tel De Holle Bilt HM De Bilt Tel Fax INFRA Consult + Engineering ingenieursbureau van Ballast Nedam Postbus BN Nieuwegein Tel Korenmolenlaan GG Woerden Tel Zuidoostbeemster Tel Almelo: Oirschot: Dywidag Systems International Industrieweg 25 B-3190 Boortmeerbeek Tel Veilingweg 2 NL-5301 KM Zaltbommel Tel Röntgenweg AB Alphen a/d Rijn Tel Fax Postbus BA Maarssen Tel Fax info@struktonengineering.nl Mede-ondersteuners Plaxis BV Postbus 572, 2600 AN Delft Tel Fax Geomet BV Postbus 670, 2400 AR Alphen aan den Rijn Tel Fax Arcadis Infra BV Postbus 220, 3800 AE Amersfoort Tel Fax CRUX Engineering BV Asterweg 20 L1 + L HN Amsterdam Tel Fax IFCO Funderingsexpertise BV Limaweg 17, 2743 CB Waddinxveen Tel info@ifco.nl Witte Vlinderweg 11, 1521 PS Wormerveer Tel Jetmix BV Oudsas 11, 4251 AW Werkendam Postbus 25, 4250 DA Werkendam Tel Fax Vroom Funderingstechnieken B.V. Postbus 7, 1474 ZG Oosthuizen Tel Fax Arthe Civil & Structure BV Postbus 291, 3400 AG IJsselstein Tel Fax Boskalis bv Natte en droge infrastructuur s-gravenweg , 3065 SB Rotterdam Postbus 4234, 3006 AE Rotterdam Tel Fax www. boskalis.nl Baggermaatschappij Boskalis BV Rosmolenweg LK Papendrecht Tel Fax SBR Postbus 1819, 3000 BV Rotterdam Kruisplein 25Q, 3014 DB Rotterdam Tel Fax GEOtechniek oktober

6

7 inhoud Geotechniek 1 Van de Redactieraad / Colofon 16 The Magic of Geotechnics 6 Actueel 19 Thechnische commissies 8 KIVI NIRIA rubriek 21 SBR-info 11 Agenda 23 Vraag & Antwoord 12 Afstudeerders 24 Dynamische belastingen door treinen op openstaande diepwandsleuf in Almelo H.R. Havinga / A.F. van Tol / K. de Bruijn / E. de Jong 30 Samenstellen van het geotechnisch dossier voor de sluiting van de Ring rond Antwerpen (Masterplan Antwerpen) G. Van Alboom / K. Haelterman / L. Vincke / K. Van Royen / J. Schittekat / K. Nulens 37 Geointernational 38 Deformation monitoring of the underground metro station Rotterdam CS, a case study Robert Berkelaar / Lennard Huisman / Cor J.L.M. Luijten 44 Piping phenomenon in earth dams: case histories R. Vázquez Ballona / M. Alvarez Grima 48 Is Soil Mechanics still worth a Chair? F. Molenkamp 55 Geokunst 57 Van de redactie / Colofon 58 Op weg naar een Nederlandse ontwerprichtlijn voor paalmatrassen 2 Vergelijking ontwerpmodellen met veldmetingen aan de Kyotoweg ir. Suzanne van Eekelen / ir. Adam Bezuijen 63 Beleidsplan NGO: terugblik op periode en toekomstbeeld A.H. de Bondt 64 Anti-Reflective Cracking Design of (Reinforced) Asphaltic Overlays A.H. de Bondt / M. (Milan) Dus kov 67 Promovendi op het gebied van geokunststoffen 68 Anekdotes over de oprichting van de NGO en de jaren daarna Distributie van Geotechniek in België wordt mede mogelijk gemaakt door: ABEF vzw Belgische Vereniging Aannemers Funderingswerken Priester Cuypersstraat 3, 1040 Brussel Secretariaat: erwin.dupont@telenet.be GEOtechniek oktober

8 actueel Onder redactie van R.P.H. Diederiks / O.M. Heeres Standaardwerk voor Bouwen met de natuur aangeboden aan kabinet Cursus Yin en Yang voor Nederlandse dijkenbouwers Nederlandse watermanagers en ingenieurs bekeren zich massaal tot de soft approach in de strijd tegen de elementen. De Nederlandse waterbouwkundige traditie van terpen, dammen, dijken en drooglegging wordt meer en meer gecombineerd met 'zachte' vormen van bescherming en landwinning, in harmonie met de natuur en de zee. Dit bleek tijdens de officiële opening van het Internationale Jaar van de Planeet Aarde in Perscentrum Nieuwspoort. Met ontwikkelingen zoals de Van Dixhoorn Driehoek, de Slufterdam, de Tweede Maasvlakte en binnenkort ook de al door het kabinet bejubelde Zandmotor voor de kust van s Gravenzande is 'bouwen met de natuur' inmiddels mainstream geworden in het denken over leven in de delta. En Nederlanders zouden geen Nederlanders zijn als ze tegelijkertijd ook al niet bezig zijn hiervan een exportproduct te maken. Waterman al tientallen jaren verder ontwikkeld en gepropageerd, wordt inmiddels nationaal en internationaal in brede kring geaccepteerd als uitgangspunt voor een duurzame ontwikkeling op alle terreinen van ruimtelijke ordening, infrastructuur, waterhuishouding, bouwen, landschapsontwikkeling, ecologie en biodiversiteit. Het boek wordt mede uitgegeven onder het motto Enabling Delta Life van Deltares. De boodschap sluit immers naadloos aan bij de multidisciplinaire inspanningen van dit internationale instituut voor deltatechnologie. De uitgave wordt gezien als een mijlpaal in de ontwikkeling van wereldwijd toepasbare deltatechnologie. Het is een bron van inspiratie voor onderzoekers, beleidmakers en studenten, aldus Hans van der Vlist, Secretaris-generaal van het Ministerie van VROM, die het eerste exemplaar van het boek namens het kabinet in ontvangst neemt. Bron: Deltares Kust van Noordwijk weer op sterkte De kust van Noordwijk is de eerste zwakke schakel die voor de komende vijftig jaar weer op sterkte is. De badplaats heeft er over een lengte van 1100 meter circa vijftig meter duin bij gekregen. De versterking is nodig in verband met een verwachte stijging van de zeespiegel. De zeewering is nu bestand tegen een waterhoogte die gemiddeld eens in de tienduizend jaar voorkomt. In opdracht van het Hoogheemraadschap van Rijnland maakte Grontmij het definitief ontwerp voor de kustversterking en begeleidde de uitvoering. De versterking bestaat uit de zogenaamde Dijk in duin -constructie aangevuld met een verbreding van de duinenrij aan de zeewaartse zijde. Deze innovatieve oplossing zorgt ervoor dat het landschap niet wordt aangetast. De dijk is geïntegreerd in het duingebied. Op deze wijze behoudt Noordwijk haar schoonheid. Als ingenieur ben ik er trots op dat we voor het Hoogheemraadschap van Rijnland met zo n mooie, innovatieve oplossing dit toch vrij complexe probleem hebben kunnen oplossen, aldus Jana Steenbergen-Kajabová, adviseur Kust & Rivieren van Grontmij in Nederland. Toch is alles volgens plan verlopen. Deze opdracht paste bovendien uitstekend in onze ambitie om één van de toonaangevende waterbouwers van Europa te worden. De kustversterking Noordwijk is onderdeel van het project Kustvisie Zuid-Holland. Dit project heeft als doel om zes zwakke chakels in de Zuid-Hollandse kust duurzaam te versterken en de ruimtelijke kwaliteit aldaar te verbeteren. De nieuwe zeewering voor de Tweede Maasvlakte is elf kilometer lang. De harde dijk vormt de noordelijke begrenzing en steekt 2,4 kilometer de zee in. Dan volgt tegen de klok in een bocht naar de Slufter, waar over anderhalve kilometer lengte de dijk plaats maakt voor duinen en de westelijke duinbegrenzing. Behalve veilig is de dijk ook innovatief, stelt Maar liefst 80% van de grote stedelijke agglomeraties ligt in de dichtbevolkte delta s van onze planeet. Van Singapore tot Sjanghai en van de Randstad tot Rio de Janeiro wordt men geconfronteerd met een behoefte aan ruimte. Dat die ruimte ook zeewaarts gevonden kan worden, behoort tot de uitdagingen van Nederlandse experts zoals verenigd in Deltares en het Netherlands Water Partnership. Nederland beschikt over hoogwaardige kennis op dit gebied. En deze kennis is nu gebundeld in het boek Bouwen met de Natuur van Ronald Waterman. Dit standaardwerk wordt vandaag aangeboden aan het kabinet ter gelegenheid van de opening van het nationale initiatief MijnAarde. Het programma MijnAarde wordt in het kader van het Unesco International Year of Planet Earth uitgevoerd. Bouwen met de Natuur, zoals door Ronald Een golf beukt op de harde waterkering op schaal van de Tweede Maasvlakte. 6 GEOtechniek oktober 2008

9 actueel ir. Gerard Loman van PUMA. Standaard wordt een dijk namelijk bekleed met een dubbele laag veertigtons blokken. Tests hebben echter uitgewezen dat een deels enkele laag de dijk net zo goed beschermt. De blokken worden hergebruikt van de eerste Maasvlakte. Dat scheelt behalve kosten ook koolstofdioxide-uitstoot bij de aanmaak van het cement. Hoewel nog niet alle procedures doorlopen zijn en ook niet alle vergunningen binnen zijn, gaan PUMA en het HB Rotterdam ervan uit dat ze in september of oktober met de aanleg kunnen beginnen. Bron: Dijk Maasvlakte twee doorstaat tests Deltares testte de harde zeewering van de toekomstige Tweede Maasvlakte. Zelfs bij een extreme storm van eens in de tienduizend jaar, blijft de dijk intact. Volgens ir. Gijsbert Kant van het Havenbedrijf Rotterdam kan de zeewering een eeuwstorm zoals die van 1953 (watersnoodramp) onbeschadigd doorstaan. Golfhoogten waren daarbij gemiddeld zeven meter, met uitschieters naar negen meter, en de waterstand was meer dan drie meter boven NAP. In de Scheldetank van Deltares, het vroegere Waterloopkundig Laboratorium, worden die golven op een schaal van 1 op 54 nagebootst. De golven lopen door de lange bak en breken op vierkante keitjes, die model staan voor veertigtons betonblokken. De blokjes blijven onbewogen staan. Het ontwerp van aannemerscombinatie PUMA (Boskalis en Van Oord) krijgt tot dusverre de goedkeuring van keurmeester Deltares. Wie wint een Geo-Oscar 2008? Voor de derde maal zullen op 8 oktober 2008 tijdens de Funderingsdag de Geo-Oscars worden uitgereikt. De Geo-Oscar is een prijs voor publicaties in welke vorm dan ook die bijdragen aan de ontwikkeling van het vakgebied Geo-engineering: het bouwen met, in en op de grond. Dag in dag uit leven, wonen, bouwen, werken, lopen, rijden we op en over de grond, maar weinigen zijn zich bewust van de bijzondere eigenschappen die grond als bouwmateriaal heeft. Om daar verandering in te brengen hebben Deltares (toen nog GeoDelft) en KIVI-NIRIA Geotechniek in 2006 de Geo-Oscar in het leven geroepen. De Geo-Oscar wordt toegekend in drie categorieën: Wetenschappelijke publicaties (artikelen van Nederlandse en Belgische auteurs in de internationale wetenschappelijke literatuur van het afgelopen jaar). Geo-engineering voor een breed publiek (populair-wetenschappelijke artikelen in de Nederlandse landelijke dagbladen en de populaire pers). Jong talent beste afstudeerders aan TU s en HBO-instellingen. Prijswinnaars worden op de Funderingsdag in het zonnetje gezet en tevens beloond met een cheque van De voorzitter van de jury, Mandy Korff, zal namens Deltares en KIVI-NIRIA Geotechniek de prijzen uitreiken. Bron: Gemeentewerken Rotterdam heeft nieuwe sondeerrobot Gemeentewerken Rotterdam heeft in juni jl. als eerste in Nederland een nieuw type volautomatische sondeerrobot in gebruik genomen. Met deze sondeerrobot kan Gemeentewerken geotechnisch bodemonderzoek aanzienlijk nauwkeuriger, goedkoper en sneller uitvoeren. De sondeerrobot meet de weerstand van de grond en verschaft daarmee relevante informatie voor funderingsonderzoek. De nieuwe sondeerrobot doet alles volautomatisch; van het inbrengen van de sondeerbuizen in de bodem tot het draadloos doorgeven van de meetgegevens vanuit de bodem naar het meetsysteem in de cabine. Gemeentewerken gaat de nieuwe sondeerrobot inzetten voor grote projecten in Rotterdam en omstreken zoals Maasvlakte II en Centraal Station. Ook op het gebied van ARBO is de nieuwe sondeerrobot een vooruitgang. De robot neemt al het repeterende handwerk over waarmee de sondeerbuizen op elkaar geschroefd werden. Hierdoor worden de bodemonderzoekers veel minder fysiek belast. De sondeerrobot werd op 24 juni officieel overgedragen door ing. W. Hassing van fabrikant A.P. van den Berg ingenieursbureau bv uit Heerenveen aan ir. R.A.W Voskuilen, directeur van Gemeentewerken Rotterdam Heitoezicht-vervolg In een vorig nummer van Geotechniek hebben we reeds melding gemaakt van een initiatief om te komen tot een CUR-Aanbeveling Heitoezicht. Inmiddels staat een nieuwe CUR-commissie in de startblokken om deze Aanbeveling te ontwikkelen. De scope ervan is inmiddels wat meer geconcretiseerd: de Aanbeveling beslaat het gehele terrein van toezicht op de uitvoering van funderingswerken op palen. De inhoudsopgave is op hoofdlijnen vastgesteld. De bedoeling is dat de Aanbeveling eind 2008/begin 2009 gereed is. Interesse om deel te nemen aan deze breed samengestelde commissie? Mail naar fred.jonker@curbouweninfra.nl Leren van geotechnische schades In navolging van de commissie Leren van instortingen zijn de eerste stappen gezet om te komen tot een proces Leren van geotechnische schades. We willen nauw aansluiten bij de systematiek die in de eerstgenoemde commissie is ontwikkeld; een systematiek die uitgaat van een 3-tal niveaus: macro-, meso- en microniveau. Een eerste case is 'tegen het licht gehouden'. De commissie is bezig zich verder te oriënteren op inhoud, aanpak en samenstelling. Naast CUR Bouw & Infra zijn vooral KIVI NIRIA-Geotechniek en Rijkswaterstaat Bouwdienst nauw betrokken. GEOtechniek oktober

10 Afdeling Geotechniek KIVI NIRIA Blijvend leren Kivi-Niria ondersteunt het idee dat alleen een HBO of Universitaire opleiding niet voldoende is om tot het einde van de carriere een goede en up-to-date ingenieur te blijven. Zij stimuleert het idee van Blijvend Leren. Naast het opdoen van praktijkervaring zou het goed zijn als de geotechnisch ingenieur regelmatig vakinhoudelijke congressen bezoekt of cursussen volgt. (bijwonen van voordrachten met een aantoonbare kennis component, oefeningen of trainingen onder begeleiding), dus exclusief pauzes. Kivi-Niria Geotechniek wil organisaties die post-academische cursussen organiseren stimuleren om op de cursuscertificaten het aantal PDH s (zie definitie hierboven) te De cursus moet worden gegeven door ervaren docenten. De cursus moet geëvalueerd worden. Aan het eind van de cursus worden certificaten uitgereikt waarop de gevolgde cursus staat vermeld. Een en ander zal door Kivi-Niria Geotechniek worden beoordeeld. vragen, maar wellicht staat deze informatie al bij de cursus-informatie vermeld. U dient de verkregen PDH s vooralsnog voor u zelf te administreren. Medio 2009 zal worden geëvalueerd of dit concept is aangeslagen, welk vervolg het zou moeten krijgen en hoe e.e.a. door Kivi-Niria verder kan worden gefaciliteerd. Hiermee kunnen zogenoemde 'Professional Development Hours' (PDH s) worden verzameld welke de ingenieur meerwaarde kunnen geven bij sollicitaties of beoordelingsgesprekken. De PDH s zijn daarbij gedefinieerd als de som van effectieve kennis-contacturen vermelden. Een cursus moet dan wel voldoen aan de volgende basis criteria: Het moet gaan om een gedegen vakinhoudelijke geotechnische cursus van minimaal HBO-niveau met een duidelijk omschreven programma. Wanneer u er over denkt om een cursus te volgen (hetgeen wij zowiezo stimuleren), dan kan het in uw voordeel zijn om juist een vakinhoudelijke geotechnische cursus te kiezen waarbij u PDH s verdient. U kunt de betreffende cursus organiserende instelling hier naar We hopen van harte dat dit idee massaal wordt ondersteund en houden u op de hoogte van verdere ontwikkelingen. Namens Kivi Niria Geotechniek, Ronald Brinkgreve Eurocode 7 - Achtergronden en voorbeeld-berekeningen Op initiatief van KIVI NIRIA, Afdeling voor Geotechniek, is een achtergronddocument opgesteld met voorbeeldberekeningen voor geotechnisch ontwerp volgens Eurocode 7. Dit document is bedoeld om leden van onze afdeling te ondersteunen bij het gebruik van Eurocode 7 in de praktijk. Deze nieuwe Europese ontwerpnorm is vanaf medio 2008 in het Nederlands beschikbaar voor gebruik naast de bestaande NEN 6740 serie. Na 2010 is ontwerpen volgens de NEN 6740 serie niet meer toegestaan. Het is dus zaak om zo snel mogelijk vertrouwd te raken met de Eurocode. Leden van KIVI NIRIA Afdeling voor Geotechniek kunnen bovengenoemd document gratis downloaden op de website van de afdeling of direct via media-afdelingen/dom / 2008/EUROCODE7KNgeo2.pdf Let op! De documentgrootte is 3 MB en het document telt 108 pagina s. Wij vertrouwen erop u met dit document een zinvolle ondersteuning te kunnen bieden in uw professionele loopbaan. Voor eventuele opmerkingen of suggesties kunt u contact opnemen met onze vakafdeling Geotechniek@kiviniria.nl. 8 GEOtechniek oktober 2008

11 KIVI NIRIA is dé Nederlandse beroepsvereniging van en voor ingenieurs, opgeleid aan universiteiten en hogescholen, en vormt een hoogwaardig technisch kennis- en kennissennetwerk. Hiermee maakt KIVI NIRIA, het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs, het belang van techniek zichtbaar in onze samenleving en ondersteunt ingenieurs bij het uitoefenen van hun belangrijke taak. Ingenieurs staan aan de basis van innovatie, doordat zij hun technische kennis weten toe te passen ten behoeve van ontwikkeling in de maatschappij. atschappij. Waarom een Afdeling Geotechniek? Geotechniek volgens Van Dale: de toegepaste wetenschap, die zich bezighoudt met het gedrag van grond en rots, ten behoeve van het ontwerpen en uitvoeren van grond- en kunstwerken Dit klinkt erg abstract, maar in de praktijk zijn er maar weinig ingenieurs die niet met geotechniek te maken krijgen. Denk maar eens aan de fundering van een weg of gebouw, het aanbrengen van waterdichte schermen bij een bodemsanering of het verplaatsen van grond bij het baggeren of boren van een tunnel. Daarom dus een Afdeling Geotechniek. Aanmelden of meer informatie over KIVI NIRIA Geotechniek? Meer informatie over de Afdeling Geotechniek kunt u vinden op of bij Marty Herrmann, KIVI NIRIA Kamer TU Eindhoven, Tel (ma t/m vrij uur), kiviniria@tue.nl Meer informatie over KIVI NIRIA: Netwerk en Communicatie De Afdeling Geotechniek vormt een netwerk van mensen werkzaam op het vakgebied, mensen die het vak studeren en andere geïnteresseerden. Dit netwerk strekt zich uit over de grenzen van ons land en uit zich in nauwe samenwerking met soortgelijke verenigingen binnen Europa. Jaarlijks organiseert de afdeling tal van activiteiten, waarvan een aantal op Europees niveau in samenwerking met anderen. KIVI NIRIA Geotechniek is tevens founding partner van Geonet, het onafhankelijk platform voor interactief geotechnisch Nederland ( Alle leden van KIVI NIRIA Geotechniek kunnen zich gratis abonneren op het vakblad Geotechniek. Geotechniek is een informatief/promotioneel onafhankelijk vakblad dat beoogt kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht te bevorderen en belangstelling voor het gehele geotechnisch vakgebied te kweken. Het vakblad verschijnt vier maal per jaar (excl. specials). Activiteiten De Afdeling Geotechiek geeft steun aan wetenschappelijk onderzoek en helpt mee aan de ontwikkeling van diverse cursussen op het vakgebied. Daarnaast organiseert de afdeling de Funderingsdag en de Geotechniekdag en vele excursies, lezingen en symposia. Ook voor jonge leden is de afdeling actief. Zo levert zij een bijdrage aan de Young Geotechnical Engineers Conference en er is een speciale afstudeerdersmiddag.

12

13 agenda 2008 = Organisatie Studiedagen Funderingsdag 9 oktober 2008 Betonvereniging i.s.m KIVI/NIRIA, afdeling voor geotechniek en CUR 2e Geotechniek Lezingenavond november 2008 De Bilt, Utrecht Afdeling voor Geotechniek van KIVI NIRIA Cursussen Avondcollege Injecteren 18 september 2008 Betonvereniging Cursus Modelleren van bronbemalingen 23 september 2008 Delft Geoacademy Cursus Basiscursus damwanden ontwerpen met MSheet volgens CUR september 2008 Delft Geoacademy Cursus Basiscursus damwanden ontwerpen met MSheet volgens CUR september 2008 Delft Geoacademy Cursus Basiscursus ontwerpen van grondlichamen 7 oktober 2008 Delft Geoacademy Cursus Risicobeheersing van gemeentelijke bouwprojecten 7 oktober 2008 Delft Geoacademy Cursus Grondonderzoek en parameterkeuze 30 oktober 2008 PAO Beurzen / Congressen Waterbouwdag 7 oktober 2008 CUR Funderingsdag 8 oktober Betonvereniging i.s.m. KIVI NIRIA en CUR Congres ReInventing Delta Life 30 oktober KIVI NIRIA Symposium Leren van de A2 22 november 2008 CROW, CUR B&I, Delft Cluster, Convenant A2 Cursus Horizontaal gestuurd boren met MDrill 13 november 2008 Delft Geoacademy Workshop Modelleren van horizontale vervormingen 13 november 2008 Delft Geoacademy Gevorderdencursus Damwanden ontwerpen met MSheet volgens CUR november 2008 Delft Geoacademy Cursus Geotechniek in het toetsen van dijken voor dijkbeheerders 20 en 21 november 2008 PAO Cursus Paalfunderingen ontwerpen en toetsen volgens NEN en CUR 25 november 2008 Delft Geoacademy Cursus Grondonderzoek en parameterkeuze 30 oktober en 28 november 2008 PAO Geodatamanagement in bouw en infraprojecten Najaar 2008 PAO 11th Baltic Sea Geotechnical Conference Geotechnics in Maritime Engineering september 2008 Gdansk, Polen Info: 17th International Conference on Soil Mechanics and Geotechnical Engineering 5-9 oktober 2009 Alexandrië, Egypte Info: Informatie en aanmelding Betonvereniging (0) COB (0) CROW (0) CUR (0) Delft GeoAcademy (0) Elsevier Opleidingen (0) Deltares (0) KIVI NIRIA (0) KOAC-NPC (0) NGO (0) NSTT (0) PAO (0) PLAXIS (0) TI-KVIV (0) GEOtechniek oktober

14 Afstudeerders ir. R. Servais Plaxis Soft Soil Creep: de toepassing van een isotroop kruipmodel op anisotrope grond In deze rubriek wordt een samenvatting gegeven van het afstudeerwerk van die studenten van de Technische Universiteit van Delft die afstudeerden bij Geo-engineering. Dit keer wordt het werk besproken van ir. R. Servais en ir. R.M. Maclean, die beiden afstudeerden bij prof. ir. A.F. van Tol. In met name West-Nederland bestaat de ondiepe ondergrond voornamelijk uit slappe klei- en veenlagen. Bij het aanbrengen van een belasting op het maaiveld zullen in deze lagen verticale en horizontale vervormingen optreden. In het algemeen worden die vervormingen berekend met een elementenprogramma, zoals Plaxis. In Plaxis staan daartoe verschillende grondmodellen ter beschikking. Het 3-dimensionale Soft Soil Creep-model (SSC) is echter het eerste materiaalmodel, waarmee ook vervormingen als gevolg van kruip zijn te berekenen. Dit model is gebaseerd op het 1-dimensionale a,b,c-isotachenmodel. In de Plaxis handleiding is een methode genoemd om de a,b,c-isotachen in SSCsamendrukkingsparameters om te rekenen. De praktijk heeft geleerd dat de zetting, berekend met het a,b,c-isotachenmodel, niet in overeenstemming is met de zetting volgend uit een ééndimensionale SSC-berekening. Servais heeft onderzoek gedaan naar de oorzaak voor het optreden van dit verschil. Hij heeft zijn bevindingen gevalideerd met een samendrukkingsproef en het narekenen van een case. Uit een analyse van het grondmodel blijkt dat de zetting van het SSC-model en het a,b,c-isotachenmodel bij een ééndimensionale Figuur 1 Spanningspaden: ln (σ yy ) - ε yy grafiek met a,b,c-isotachen parameters. Figuur 2 Spanningspaden in het a,b,c-isotachenmodel. 12 GEOtechniek oktober 2008

15 Afstudeerders berekening exact met elkaar overeen moeten komen, onder de voorwaarde dat de verhouding tussen de horizontale en verticale spanning constant is. Bij een niet constante verhouding ontstaan er verschillen, die normaliter echter te verwaarlozen zijn. Dit is bevestigd in een samendrukkingsproef; in de case kon die bevestiging niet worden verkregen. De oorzaak hiervoor is de invloed van het onderwaterzakken, dat bij de samendrukkingsproef geen rol speelt maar in de praktijk wel. In Plaxis (SSC) is onderwaterzakken correct geïmplementeerd, terwijl in MSettle (a,b,c-isotachenmodel) de effecten van onderwaterzakken worden benaderd. Bij het beschrijven van het SSC model voor 2-dimensionale vervormingen blijkt de K0nc-afhankelijke M-parameter een belangrijke modelparameter te zijn. Aandacht is daarom besteed aan de bepaling van deze parameter. Een K0-C.R.S.-proef geeft meer realistische waarden voor M(K0nc) dan de vuistregel van Jaky. Verder heeft de geometriekeuze (axisymmetrisch of plane strain) en de bepaling van de doorlatendheid significante invloed op de resultaten. Bij case is de anisotrope ondergrond gemodelleerd met het isotrope SSC- model. De gevonden zettingen t.p.v. de kruin en horizontale vervormingen t.p.v. de teen van een ophoging sluiten bij een juiste parameter- (doorlatendheid en M) en geometriekeuze (axisymmetrisch of plane strain) goed aan bij de gemeten vervormingen. De horizontale vervorming 5 m uit de teen werd onderschat. Uit de praktijkmetingen volgden grotere horizontale vervormingen dan bleek uit de SSC berekeningen. Figuur 3 Figuur 3A, B en C: ln (p') - ε yy, ln (p'eq) - ε yy en ln (t) - ε yy grafieken met de SSC parameters. Figuur 4 Vrgelijking tussen gemeten en met het SSC-model berekende horizontale grondverplaatsingen als functie van de tijd. Afstudeerders ir. R. Maclean Het last-zakkingsgedrag van een MT-paal De MT-paal wordt gemaakt door een stalen buis niet horizontaal, maar verticaal de grond in te boren. In de punt van de buis is daartoe een microtunnel-boormachine ingebouwd. Als de buis op diepte is wordt de boormachine omhoog gehaald en wordt de buis gevuld met beton. De MT-paal is door zijn trillingsvrije en specifieke inbrengmethode zeer geschikt om trillingsvrij grote diepten te bereiken. Door de relatief grote diameter van meer dan 1 m kunnen zeer grote belastingen worden opgenomen. De paal is nieuw, waardoor er nog relatief weinig bekend is over de eigenschappen ten aanzien van draagkracht en vervorming. Mede door zijn grote draagkracht is het niet eenvoudig om de palen tot aan bezwijken proef te belasten. Bij het ontbreken van test-gegevens moeten daarom in het ontwerpstadium aannames worden gedaan over de te realiseren schachtwrijving en puntweerstand. Daartoe wordt vaak aansluiting gezocht bij palen die min of meer op dezelfde wijze worden gemaakt en waarvan de eigenschappen wel bekend zijn. Maclean heeft als referentiepaal de boorpaal gebruikt. Beide palen worden gemaakt door verwijdering van de grond. Bij beide palen is het ook mogelijk om de schachtwrijving en stijfheid van de grond onder de paalpunt te vergroten door middel van het inpersen van grout (compaction grouten). In de studie stond centraal het gedrag van de grond onder de paalpunt. Belangrijk daarbij is wat er mogelijk gebeurt tijdens het omhoogtrekken van de boormachine. De snijtanden van de boormachine boren immers iets onder de buis uit. Zodra de armen met snijtanden van de boormachine zijn ingeklapt en deze wordt getrokken, wordt het deel van het boorgat beneden de boorbuis alleen gesteund door een waterdruk. Uit de studie bleek dat de kans op instabiliteit van het onderste deel van het boorgat groot is en dat daarom maatregelen nodig zijn om de sterkte en stijfheid van de grond rondom de GEOtechniek oktober

16 Afstudeerders ir. R. Maclean Figuur 1 De microtunnel-boormachine die verticaal in de stalen buis wordt geplaatst. paalpunt te vergroten. Dat wordt in de praktijk ook gedaan door het aanbrengen van grind en het daarna injecteren van die lagen. Met betrekking tot de schachtwrijving werd geconcludeerd dat de grootte daarvan valt en staat met het al dan niet kunnen vervangen van bentoniet tussen de stalen buis en de omringende grond door grout. Lukt dat niet dan kan, blijkens de analyse, de schachtwrijving circa de helft van die van een boorpaal zijn. De studie is uitgevoerd door analytische beschouwingen van het evenwicht van het boorgat. De eigenschappen van de MT-paal m.b.t. het lastvervormingsgedrag zijn geanalyseerd door het maken van Plaxis-berekeningen. Het gedrag van boorpalen, zoals is beschreven in NEN6743, is daarbij als bekend en juist verondersteld. De Plaxis-input is daarop gecalibreerd. Vervolgens zijn de verschillen tussen MT-paal en boorpaal in de invoer van Plaxis verwerkt. Figuur 2 De inklapbare armen met snijtanden van de tunnelboormachine. 14 GEOtechniek oktober 2008

17 Afstudeerders bodum boorgat stalen buiswand Figuur 4b Na aanbrengen grindbed het vullen van de buis met beton. Figuur 3 Schematische weergave van de ruimte onder de stalen buis, onder de tunnelboormachine en boven de boorgatbodem. gevuld met groud Figuur 4a Na verwijderen tunnelboormachine het vullen van de bodem van het boorgat met grind. Figuur 4c Na storten beton het injecteren van het grindbed onder de paalpunt. GEOtechniek april

18 The Magic of Geotechnics Houden we het droog? Met alle discussie over klimaatverandering, stijgende zeespiegel en heviger neerslag is de vraag relevant of we het in Nederland op den duur nog wel droog kunnen houden. In de aanloop naar Deltares stelden medewerkers van WL Delft Hydraulics, GeoDelft, TNO- Bouw en Ondergrond en Rijkswaterstaat RIKZ begin 2007 een document op, waarin op basis van de beschikbare kennis een aantal opties verkend wordt voor veiligheid tegen overstromingen vanuit zee en vanuit de rivieren. In deze aflevering van The Magic of Geotechnics vat Jurjen van Deen een aantal saillante punten uit het rapport samen... Nederland omhoog Perspectiefschets 2100 Hoog Nederland Laagland Stedelijk / opgehoogd Megaterpen Zandlinies Stedelijke hoogvlakten (rond bestaande bebouwing) 2007 TNO Kustveiligheid De laatste jaren zijn er de nodige visies op de kust verschenen. De Derde Kustnota van Rijkswaterstaat, Waterbeheer 21e eeuw (WB21), de Nota Ruimte, en ook op provinciaal niveau was er veel aandacht voor de kust. De Strategische Visie Hollandse Kust 2050 voor de zwakke schakels en de ruimtelijke ontwikkeling van kustplaatsen, Delta In Zicht voor de Zuidwestelijke delta en Ruimte voor de Wadden. Integraliteit in het kustbeheer lijkt hoog op de agenda te staan. De kust bruist van ideeën en visies: buitendijkse activiteiten, zeewaartse woonlocaties en multifunctionele waterkeringen. Toch is de feitelijke aandacht vooral gericht op het op korte termijn elimineren van de zwakke schakels. Op de langere termijn gaat het ook om de verdere ontwikkeling van de Randstad als Deltametropool, waar industrie, diensten, transport, glastuinbouw nu al op grote schaal worden bedreven. De luchthaven Schiphol in het hart van de metropool en de zeehavens van Rotterdam en Amsterdam aan de randen zijn de poorten naar de wereld. Om deze metropool op termijn op deze locatie te kunnen handhaven, moet de kustveiligheid zijn gegarandeerd én moet er ruimte worden gevonden voor verdere economische ontwikkeling. Kustopties Om de veiligheid van de Nederlandse kust als geheel op de lange termijn te waarborgen, zijn er verschillende opties: robuust versterken (verbreden en verhogen) van de bestaande waterkeringen; ophogen en compartimenteren van het land (meegroeien met de zeespiegel); aanleggen van een nieuwe kust in zee met binnenbekkens als bufferzone. Bij een robuuste kustversterking moet in de eerste plaats worden gedacht aan forse zeewaartse verbreding van de strand- en duinzones voor en nabij de zwakke schakels (Den Helder- Callantsoog, Petten, Noordwijk, Scheveningen, Ter Heijde). Bij het versterken van de kust kan ook worden gedacht aan segmentatie van de Hollandse kust door het maken van enkele harde punten (lange dammen) bij Scheveningen, Katwijk, Petten en Den Helder; de monding van het Noordzeekanaal is al zo n punt. Binnen de segmenten kunnen kustbogen ontstaan, waarbij de boogvorm op den duur de evenwichtsligging benadert en het langstransport van zand wordt geminimaliseerd. Figuur 1 Nederland geleidelijk aan omhoog: luchtkasteel of serieuze beleidsoptie? Volledige of gedeeltelijke ophoging van het landfundament is op de korte termijn (100 jaar) technisch, economisch en maatschappelijk geen reële optie. Op de lange termijn gedacht zou de meest efficiente aanpak zijn om te beginnen met het compartimenteren van Laag-Nederland door het aanleggen van een systeem van ringdijken in combinatie met infrastructuur op en in de dijklichamen, en van woonterpen met een kruinhoogte op NAP +7 m. Een dergelijke gecompliceerde oplossing heeft nogal wat voeten in de aarde(!): ruimtelijke ordening, ecologie, economische, bestuurlijke en politieke haalbaarheid spelen een rol. 16 GEOtechniek oktober 2008

19 The Magic of Geotechnics Bij de dreiging van een extreme zeespiegelstijging met vele meters (ver na 2100) kan er ook worden gedacht aan het maken van een nieuwe, sterke kust zeewaarts van de huidige kustlijn, bijvoorbeeld op de NAP-20 m lijn op 20 tot 25 km uit de kust. Een dergelijke grootschalige technische oplossing brengt aanzienlijke problemen met zich mee op het gebied van de waterhuishouding, waterkwaliteit, ecologie en kustonderhoud. De kustproblemen worden verschoven naar een meer zeewaartse locatie, waar het kustonderhoud van de nieuwe kust met een steilere vooroever alleen maar groter zal zijn. Het is daarom de vraag of deze oplossing meerwaarde heeft ten opzichte van het massief versterken van de huidige kust ter plaatse van de zwakke schakels. Rivierveiligheid Het rivierengebied valt natuurlijkerwijze in twee zones uiteen: het bovenrivierengebied waarin de waterstanden door de afvoer en de grootte van het winterbed van de rivier bepaald worden, en het benedenrivierengebied waarin zowel de buitenwaterstand als de afvoer van de rivier van invloed zijn. De grens daartussen ligt nu ongeveer bij de lijn Schoonhoven-Gorkum, en bij zeespiegelstijging zal dit punt landinwaarts verschuiven.. Voor de bovenrivieren zijn er twee opties: dijkversterking en het concept Ruimte voor de Rivier. In 2015 zullen de dijken zodanig versterkt zijn dat zij de maatgevende afvoer van m 3 /sec bij Lobith veilig kunnen keren. In de toekomst zou deze maatgevende afvoer nog groter kunnen worden door meer regen- en sneeuwval als gevolg van klimaatverandering (orde 10% tot 20%). Dit zou kunnen betekenen dat de dijkhoogten na 2015 opnieuw met een geringe waarde moeten worden verhoogd (maximaal 1 m). De twee hoofdlijnen van het concept Ruimte voor de Rivier zijn het verruimen van het doorstromingsprofiel en het toelaten van gecontroleerde overstromingen in noodoverloopgebieden. Dit laatste levert echter slechts een beperkte bijdrage aan het afvlakken van een extreem grote rivierafvoer, zelfs bij oppervlaktes van ha. Gezien het geringe effect en de grote maatschappelijke weerstand is het de vraag of het concept van een gecontroleerde overstroming wel een bruikbaar concept is, ook al omdat profielverruiming en dijkversterking in het bovenrivierengebied geen extreem grote investeringen vereisen. Een veel groter probleem ligt er bij de benedenrivieren. Bij een relatief geringe zeespiegelstijging van 1 m zullen de rivierwaterstanden hoger worden in een snel groter wordend gebied (tot ter hoogte van Wijk bij Duurstede). In de stedelijke delen van het Rijnmondgebied is maar beperkt ruimte voor dijkversterking en zullen harde constructies in de dijk zoals damwanden nodig zijn. Op langere termijn zal ruimte moeten worden gemaakt langs de benedenrivieren voor een multi-functionele veiligheidszone van voldoende breedte, waarbij de dijken in een aantal stappen in de tijd kunnen worden verhoogd. Bij een extreme zeespiegelstijging van 1 tot 5 m (na 2100) komt een nieuwe optie in zicht: het afsluiten van de grote rivieren door middel van een permanente kering in de Nieuwe Waterweg. De essentie van deze aanpak is dat het merendeel van de afvoer van de benedenrivieren (maximaal ca m 3 /s) na opvang in de Zeeuwse delta via bemaling naar de Noordzee wordt gebracht. De pompcapaciteit van m 3 /s vraagt 1500 grote vijzelpompen (diameter 5 m, opvoerhoogte 15 m, totale breedte orde 10 km, totaal vermogen 3000 MW ofwel twee grote energiecentrales). Het is veel, maar het kan. Ter vergelijking: de huidige bemalingscapaciteit in Nederland bedraagt ca m 3 /s. De inrichting van de haven van Rotterdam zal opnieuw moeten worden bezien om na te gaan of de zeescheepvaart volledig kan worden afgehandeld in het buitengaatse Europoortgebied (Maasvlakte 2 en 3) zodat geen grootschalige sluizen voor de zeescheepvaart nodig zijn. In de Nieuwe Waterweg met een breedte van ca 500 m is onvoldoende ruimte ruimte voor de benodigde grootschalige pomp- en sluizencomplexen. Conclusie Het is technisch goed mogelijk en ook betaalbaar om te blijven wonen en werken in Nederland, ook bij een verregaande zeespiegelstijging. Maar de kust zal er wel anders uitzien. Het zal veel van ons vernuft en inzicht vragen en de kosten zullen hoog zijn: honderden miljarden euro s. Maar de termijn waarover de investering kan worden gespreid beloopt ook vele tientallen jaren zodat het voor een welvarend land als Nederland toch betaalbaar is. Een groot maatschappelijk probleem is alleen dat we niet gewend zijn om op een termijn van 100 jaar of meer vooruit te denken. De aanwijzingen voor versnelde zeespiegelstijging zijn nu nog te gering om drastische plannen in gang te zetten. Wel is het zaak nu plannen te maken en ruimte te reserveren. Figuur 2 Stedelijk landschap als superbrede dijk. GEOtechniek oktober

20