HERONTWIKKELING FIRST ROTTERDAM

Transcriptie

1 Funderingsadvies betreffende HERONTWIKKELING FIRST ROTTERDAM Opdrachtnummer: Hoofdkantoor: Veurse Achterweg 10, 2264 SG Leidschendam, Tel.: , Handelsreg BTW-nr NL B08. Fugro GeoServices maakt deel uit van Fugro N.V.

2 Funderingsadvies betreffende HERONTWIKKELING FIRST ROTTERDAM Opdrachtnummer: Hoofdkantoor: Veurse Achterweg 10, 2264 SG Leidschendam, Tel.: , Handelsreg BTW-nr NL B08. Fugro GeoServices maakt deel uit van Fugro N.V.

3 Veurse Achterweg 10 Postbus AB Leidschendam tel.: fax: First Rotterdam B.V. T.a.v. dhr. T. Bos Postbus JA Amsterdam Onze ref: /HLJ/ARW Leidschendam, 28 november 2011 Betreft: Herontwikkeling "First Rotterdam Funderingsadvies Geachte heer Bos, Op 3 november 2010 ontving Fugro GeoServices B.V. te Leidschendam van Corsmit Raadgevend Ingenieurs BV te Rijswijk, namens First Rotterdam BV te Amsterdam, de opdracht voor het uitbrengen van onder andere een funderingsadvies ten behoeve van de herontwikkeling van project First Rotterdam aan het Weena te Rotterdam. Voorliggend briefrapport betreft dit funderingsadvies. Naast het funderingsadvies omvat de opdracht aan Fugro tevens het uitvoeren van een grond- en laboratoriumonderzoek, alsmede het uitbrengen van een bouwputadvies. Een deel van het grondonderzoek is reeds uitgevoerd. Daarnaast is een oriënterend bouwputadvies uitgebracht. Een en ander is gerapporteerd onder nummer R01 d.d. 14 februari Voor de resultaten van het grondonderzoek, een uitgebreide projectomschrijving en een beschrijving van de terrein- en bodemgesteldheid wordt verwezen naar dit rapport. Daarnaast wordt voor het damwandadvies voor het DO verwezen naar rapport R03. Separaat wordt een bemalingsadvies uitgebracht onder rapportnr R01. Funderingsadvies In het genoemde bouwputadvies zijn meerdere varianten van de parkeerkelder, alsmede meerdere uitvoeringswijzen van de bouwput beschouwd. Ten behoeve van het funderingsadvies wordt uitgegaan van een 2-laags parkeerkelder, waarbij de bouwput wordt uitgevoerd met onderwaterbeton. De globale uitvoeringsvolgorde is als volgt aangenomen: - Sloop huidige bebouwing. - Installeren palen vanaf niveau onderzijde huidige bebouwing (ca. NAP -5,3 m), waarbij mogelijk enige verlaging van de grondwaterstand noodzakelijk is. - Opzetten waterniveau tot oorspronkelijk niveau en in den natte ontgraven tot einddiepte. - Storten onderwaterbetonvloer. Gelet op bovenstaande is in overleg met de constructeur besloten uit te gaan van de toepassing van vibro-combinatiepalen met heiend getrokken buis. Voor dit paalsysteem is vooralsnog geen trillingsrisicoanalyse uitgevoerd. Gezien de in de nabije omgeving aanwezige bebouwing, waaronder enkele monumenten, wordt aanbevolen deze analyse alsnog uit te voeren. Indien hieruit blijkt dat het risico op schade ten gevolge van het heiwerk Hoofdkantoor: Veurse Achterweg 10, 2264 SG Leidschendam, Tel.: , info@fugro.nl, Handelsreg BTW-nr NL B08. Fugro GeoServices maakt deel uit van Fugro N.V.

4 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz. 2 onaanvaardbaar hoog is, dient overwogen te worden een alternatief, trillingsvrij systeem toe te passen. Het funderingsadvies voor dit project is opgesteld conform de normen geotechniek NEN 6740 en NEN Het mede op basis van dit advies gemaakte funderingsontwerp dient achteraf te worden getoetst aan de geldende geotechnische normen. In het ontwerpstadium zijn in het algemeen geen gedetailleerde gegevens beschikbaar met betrekking tot het palenplan, de exacte paalbelastingen, de gebouwstijfheid en de vervormingseisen. Derhalve wordt in dit stadium van het project volstaan met de toetsing van grenstoestand 1B op sterkte. Voor grondverdringende palen is deze grenstoestand veelal maatgevend, zodat hiermee ook de andere grenstoestanden worden ondervangen. Voor de paalfundering is uitgegaan van verticaal, centrisch en op druk en trek belaste palen. Momenten en horizontale belastingen zijn niet beschouwd. Draagkracht op druk Voor de uitwerking van het funderingsadvies voor dit project zijn de volgende door de constructeur verstrekte uitgangspunten gehanteerd: - de rekenwaarden voor de paalbelastingen vanuit de constructie (F s;v;d ) bedragen voor de grenstoestanden 1A en 1B maximaal 3500 kn. - het terrein zal worden ontgraven tot ca. NAP -10,9 à -11,4 m (2-laags kelder met onderwaterbetonvloer), waarbij de onderkant van de onderwaterbetonvloer op NAP -10,9 komt, met eronder een grondverbetering van maximaal 0,5 m dik. Voor het funderingsadvies is voor diverse schachtafmetingen op gekozen paalpuntniveaus de rekenwaarde van de draagkracht van de vibro-combinatiepalen bepaald. De resultaten van deze berekeningen zijn weergegeven in tabel 1. Tabel 1: Paalpuntniveaus en rekenwaarden van de paaldraagkracht Sondering nr. Maaiveldhoogte in m t.o.v. NAP Paalpuntniveau in m t.o.v. NAP DKMP6-0,87-21,0-21,5-22,0-22,5-23,0-23,5-24,0-24,5-25,0-25,5-26,0-26,5-27,0-27,5-28,0-28,5 F r;net;d in kn vibro-combinatipaal * Ø 406/465 Ø 456/520 Ø 506/

5 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz. 3 Sondering nr. Maaiveldhoogte in m t.o.v. NAP Paalpuntniveau in m t.o.v. NAP DZKM7-0,83-21,0-21,5-22,0-22,5-23,0-23,5-24,0-24,5-25,0-25,5-26,0-26,5-27,0-27,5-28,0-28,5 DKMP8-1,02-21,0-21,5-22,0-22,5-23,0-23,5-24,0-24,5-25,0-25,5-26,0-26,5-27,0-27,5-28,0-28,5 DKM15 (maatgevend) -1,12-21,0-21,5-22,0-22,5-23,0-23,5-24,0-24,5-25,0-25,5-26,0-26,5-27,0-27,5-28,0-28,5 F r;net;d in kn vibro-combinatipaal * Ø 406/465 Ø 456/520 Ø 506/

6 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz. 4 Sondering nr. Maaiveldhoogte in m t.o.v. NAP Paalpuntniveau in m t.o.v. NAP DZKM22-0,98-21,0-21,5-22,0-22,5-23,0-23,5-24,0-24,5-25,0-25,5-26,0-26,5-27,0-27,5-28,0-28,5 DKMP23-0,68-21,0-21,5-22,0-22,5-23,0-23,5-24,0-24,5-25,0-25,5-26,0-26,5-27,0-27,5-28,0-28,5 DKM26-0,88-21,0-21,5-22,0-22,5-23,0-23,5-24,0-24,5-25,0-25,5-26,0-26,5-27,0-27,5-28,0-28,5 F r;net;d in kn vibro-combinatipaal * Ø 406/465 Ø 456/520 Ø 506/ Opmerkingen bij de tabel: * vibropaal met heiend getrokken buis F r;net;d = rekenwaarde van de netto draagkracht van de paal

7 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz /400 = diameter schacht (d) = 356 mm; diameter voetplaat (D) = 400 mm. Hierbij wordt voldaan aan NEN , art : D 2 eq / d 2 eq < 1,5 Bij de berekening van de bovenstaande draagvermogens is geen negatieve kleef in rekening gebracht vanwege de kelderontgraving. Palen welke aan de rand van de bouwput worden geïnstalleerd, ondervinden wel belasting uit negatieve kleef, omdat de niet ontgraven grond hier zorgt voor een hogere korrelspanning in de grond. Daarom dienen de draagvermogens uit bovenstaande tabel voor palen in een strook tot 10 meter naast de rand van de ontgraving te worden verminderd met de volgende waarden: Palen Ø 406/465 mm: 225 kn Palen Ø 456/520 mm: 255 kn Palen Ø 506/560 mm: 280 kn Bij het indelen van het palenplan, dient het verschil in paalpuntniveau van naast elkaar gelegen vakken bij voorkeur niet groter dan ca. 2,0 m te worden gekozen. De in de tabel gepresenteerde waarden voor de paaldraagkracht zijn grondmechanische waarden. Door de constructeur dient te worden gecontroleerd of de bijbehorende paalschachtspanningen toelaatbaar zijn. Hierbij kunnen voor de palen aan de rand van de bouwput de hierboven genoemde waarden als bijdrage voor de rekenwaarde van de negatieve kleef (F s;nk;d ) worden gehanteerd. Indien belendende paalfunderingen aanwezig zijn dient het paalpuntniveau van de nieuwe paalfundering nader te worden bezien. Voor de berekening van de rekenwaarde van de maximale draagkracht en de toetsing van grenstoestand 1B volgens NEN 6740 en NEN zijn de volgende uitgangspunten aangehouden: - het project is geplaatst in geotechnische categorie 2. - omdat in dit stadium van het ontwerp de stijfheid van de constructie nog niet exact bekend is, is in overeenstemming met art van NEN de stijfheid van de constructie niet in rekening gebracht. Volgens tabel 1 van NEN is voor de factor ξ een waarde van 0,72 gehanteerd. - bij de draagkrachtberekeningen is voor palen aan de rand van de bouwput rekening gehouden met het optreden van negatieve kleef langs de paalschacht. Deze kan ontstaan door het optreden van zettingen in de samendrukbare lagen tot een diepte van NAP -17,0 m. - in verband met de uitvoering van ontgravingen tot een niveau van NAP -10,9 / -11,4 m zijn de gemeten conusweerstanden gereduceerd conform NEN in de berekeningen zijn de volgende paalfactoren gehanteerd voor de vibropalen (met heiend getrokken buis): α p = 1,0 β = 1,0 s = 1,0 α s = 0,014 - toetsing volgens grenstoestand 1B houdt in dat voldaan moet worden aan: F s;d + F s;nk;d < F r;max;d. Hiermee is tevens voldaan aan grenstoestand 1A. De vervormingsgrenstoestanden zijn, gezien de zeer geringe zakking van de palen onder invloed van de belasting, niet maatgevend.

8 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz. 6 Om beïnvloeding van de draagkracht van een bestaande paalfundering te voorkomen adviseren wij, bij toepassing van vibropalen met een gelijk of een hoger installatieniveau een minimale h.o.h. afstand van 2 x de nominale voetdiameter van de bestaande palen vermeerderd met 2 x de nominale voetdiameter van de nieuwe palen te hanteren. Indien de nieuwe palen dieper worden geïnstalleerd, adviseren wij een minimale h.o.h. afstand van 3 x de nominale voetdiameter bestaande paal vermeerderd met 3 x de nominale voetdiameter nieuwe paal aan te houden. Bij kleinere h.o.h. afstanden kan het draagvermogen van de bestaande palen (sterk) in negatieve zin worden beïnvloed en kunnen ontoelaatbare vervormingen van de bestaande funderingen optreden ten gevolge van zakkingen van de bestaande palen. Draagkracht op trek Voor de berekening van de draagkracht op trek zijn nog geen geotechnische normen beschikbaar. Voor de berekening is daarom CUR-publicatie met correctieblad oktober 2002 gebruikt. Voor het funderingsadvies is voor een schacht- en puntafmeting van Ø 506/560 op gekozen paalpuntniveaus de rekenwaarde van de draagkracht op trek van de palen bepaald. Hierbij is sondering DZKM7 als maatgevend beschouwd. Door de constructeur is opgegeven dat de meeste palen zich in een paalgroep bevinden, h.o.h. 1,35 m. Daarnaast zijn er palen die vrijwel alleenstaand zijn, h.o.h. 3 m of h.o.h. 5,4 m. Zie onderstaand detail uit het (voorlopige) palenplan. hoekpalen middenpalen randpalen Midden- en eindpalen rij Figuur 1 Detail palenplan (30 september 2011)

9 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz. 7 Voor de palen in een paalgroep zijn middenpalen, randpalen, hoekpalen en eindpalen berekend met een h.o.h. afstand van 1,35 m. De overige palen kunnen niet geheel als vrijstaande palen beschouwd worden, daar ze op ca 3 à 5,4 m afstand van andere palen of paalgroepen gesitueerd zijn. Deze palen kunnen als middenpaal, randpaal of hoekpaal in een stramien h.o.h. 3 m of h.o.h. 5,4 m beschouwd worden. De resultaten van de berekeningen zijn weergegeven in onderstaande tabellen. Tabel 2: Paalpuntniveaus en rekenwaarden van de draagkracht op trek paalgroep Sondering F r;trek;d in kn nr. Maaiveldhoogte in m t.o.v. NAP Paalpuntniveau in m t.o.v. NAP DZKM7-0,83-25,0-25,5-26,0-26,5-27,0-27,5-28,0-28,5 vibro-combinatiepaal Ø 506/560 mm (stramien 1,35 m x 1,35 m) groep rij middenpaal hoekpaal randpaal middenpaal eindpaal Tabel 3: Paalpuntniveaus en rekenwaarden van de draagkracht op trek palen h.o.h. 3,0 m Sondering F r;trek;d in kn nr. Maaiveldhoogte in m t.o.v. NAP Paalpuntniveau in m t.o.v. NAP DZKM7-0,83-25,0-25,5-26,0-26,5-27,0-27,5-28,0-28, vibro-combinatiepaal Ø 506/560 mm (stramien 3,0 m x 3,0 m) middenpaal hoekpaal randpaal Tabel 4: Paalpuntniveaus en rekenwaarden van de draagkracht op trek palen h.o.h. 5,4 m Sondering F r;trek;d in kn nr. Maaiveldhoogte in m t.o.v. NAP Paalpuntniveau in m t.o.v. NAP DZKM7-0,83-25,0-25,5-26,0-26,5-27,0-27,5-28,0-28, vibro-combinatiepaal Ø 506/560 mm (stramien 5,4 m x 5,4 m) middenpaal hoekpaal randpaal

10 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz. 8 Voor de berekening van de trekpalen zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: - Het project is geplaatst in geotechnische categorie 2. - Omdat in dit stadium van het ontwerp de stijfheid van het gebouw nog niet exact bekend is, is deze niet in rekening gebracht (M=1). Volgens tabel 1 van NEN kan voor de factor ξ een waarde van 0,72 worden gehanteerd. - De partiële materiaalfactor γ m;b4 voor de draagkracht van een paal, berekend aan de hand van sonderingen bedraagt voor op trek belaste palen 1, Omdat tijdens de uitvoering de grootste trekbelasting optreedt, is conform de CUR uitgegaan van een γ m;var;qc = 1,0 (trek-druk wisselbelasting). - In verband met een ontgraving tot een niveau van NAP -10,9 m zijn de conusweerstanden gereduceerd. Aangezien de palen worden aangebracht voordat is ontgraven zijn de conusweerstanden evenredig met de wortel van de verticale korrelspanning gereduceerd. - Voor het bepalen van het kluitgewicht is een paalstramien van gehanteerd als genoemd in de tabellen. Dit is gebaseerd op het concept palenplan van 30 september Opgemerkt wordt dat op trek belaste palen over de gehele lengte dienen te worden gewapend. Dimensionering van de wapening valt buiten het kader van dit rapport. Vervormingen paalfundering De paalkopzakking w d van een paalfundering is opgebouwd uit: w d = w 1;d + w 2;d, waarbij w 1;d = rekenwaarde van de zakking van de bovenzijde van de paal, opgebouwd uit de zakking van de paalpunt (w punt;d ) en de elastische verkorting van de paal (w el;d ). w 2;d = de zakking door samendrukking van de onder het paalpuntniveau gelegen lagen. Indien de hart-op-hart paalafstand meer dan 10 x de kleinste dwarsafmeting van de paalvoetdoorsnede bedraagt mag w 2;d = 0 gesteld worden. Berekening w 1 en k De representatieve waarde van de veerstijfheid wordt bepaald voor bruikbaarheidsgrenstoestand (BGT): k rep = F s;rep / w 1 De rekenwaarde van de veerstijfheid in de uiterste grenstoestand (UGT) kan uit de representatieve waarde worden berekend door een partiële factor van 1,3 aan te houden: k d = k rep / 1,3 Voor de veerstijfheid van de palen wordt conform het SBR-handboek Funderingen en Cement onderscheid gemaakt in 3 situaties: - statische belasting - kortdurende belasting - cyclische belasting. 1 In CUR staan de oude ξ-waarden in combinatie met γ m;b4 = 1,40. Bij toepassing van de verlaagde ξ-waarden van NEN :2006 moet γ m;b4 verlaagd worden naar 1,35 om hetzelfde veiligheidsniveau te handhaven.

11 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz. 9 Veerstijfheid bij statische belasting De veerstijfheid bij statische belasting k stat heeft betrekking op het eigen gewicht en het permanent aanwezige deel van de nuttige belasting. De bijdrage aan de vervorming bestaat uit het aandeel w 1 en voor paalgroepen tevens een aandeel w 2. Het last-zakkingsgedrag van de palen voor de bruikbaarheidsgrenstoestand (BGT) is bepaald met de rekenregels gegeven in NEN (NEN ). De zakking van de paalpunt (w punt;d ) en de elastische verkorting van de paal (w el;d ) zijn bepaald met de daarin gegeven last-zakkings-diagrammen en formules. De veerstijfheid is ter indicatie bepaald voor een sondering met een gemiddeld draagvermogen (DKMP8), en voor één inheiniveau (NAP -28,0 m) en één diameter (Ø 506/560 mm). Voor andere sonderingen, inheiniveaus of diameters kan de veerstijfheid hoger of lager zijn. In onderstaande figuur is het resultaat weergegeven. Veerconstante volgens NEN voor de BGT 300 Veerconstante k [MN/m] Veerconstante grondverdringende paal Deq = 560 mm Lpaal = 17,00 m Lwrijving = 11,00 m Aschacht = 0,201 m2 Ep;mat = MPa Fr;max;punt;k = 2660 kn Fr;max;sch;k = 1925 kn Fr;max;k = 4585 kn BGT Paalbelasting Fs;tot;k = 2300 kn NEN6743 LZ diagram versie: MS Paalbelasting Fs;tot;k [kn] figuur 1: Veerconstante als functie van de belasting Veerstijfheid bij kortdurende belasting De veerstijfheid bij kortdurende belasting k kort heeft betrekking op bijvoorbeeld het windaandeel van de belasting op stabiliteitsconstructies met uitzondering van piekbelastingen door zeer korte windvlagen. Deze laatste kunnen gerekend worden tot de cyclische belastingen. Bij de bepaling van de veerstijfheid voor kortdurende belastingen worden de uitgangspunten conform Cement gehanteerd: - de stijfheid wordt afgeleid uit het last-zakkingsdiagram in de BGT - bij bepaling van de representatieve waarde van de draagkracht worden alle bodemlagen tot de onderkant van de negatieve kleefzone meegerekend. Vanwege de lage gemeten conusweerstanden tot een niveau van NAP -17,0 m is het schachtdraagvermogen over deze lagen verwaarloosbaar geacht.

12 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz de veerstijfheid bedraagt 1,5 x de tangentstijfheid van het last-zakkingsdiagram vanaf de permanente belasting (inclusief negatieve kleef) tot de permanente belasting pus de windbelasting - de factor 1,5 geldt in verband met de korte duur van de belasting - bij aanwezigheid van samendrukbare lagen onder een paalgroep dient de directe ongedraineerde vervorming onder de kortdurende belasting beschouwd te worden. Volledige verwaarlozing van w 2 wordt in dergelijke gevallen niet aanbevolen. Veerstijfheid cyclische belasting De veerstijfheid bij cyclische belasting k cycl heeft betrekking op bijvoorbeeld piekbelastingen door korte windvlagen. Voor cyclische belastingen wordt gebruik gemaakt van een methode die is beschreven in Cement met onderstaande formule: k cycl = a. k stat;0,25 waarin: k stat;0,25 veerstijfheid, bepaald bij 25 % van de representatieve waarde van de bezwijkdraagkracht a empirische factor, gemiddeld 0,8 k cycl cyclische veerstijfheid Het groepseffect wordt in deze benadering niet meegenomen. Resultaten veerstijfheden Voor sondering DKMP8 zijn veerstijfheden bepaald, uitgaande van de volgende aanname: - representatieve waarde permanente belasting 2300 kn - aandeel kortdurende belasting (wind) 500 kn - totale belasting (rep.waarde) 2800 kn Bovenstaande waarden dienen door de constructeur te worden geverifieerd. De uitgangspunten en resultaten zijn in onderstaande tabel gegeven. Figuur 2 geeft het berekende last-zakkingsdiagram. tabel 5: Representatieve waarde paalveerstijfheden (veerconstante paalkop) Aard van de belasting F s;rep w 1 k [kn] [mm] [MN/m] Statische belasting permanente belasting 2300 *) 11,4 k stat 201 Kortdurende belasting permanente belasting ,4 permanente belasting kortdurende belasting ,3 k kortd = 1,5 x k tangent 194 Cyclische belasting 0,25 x F r;rep ,8 k cycl = 0,8 x k secant 192**) *) Te verifiëren door constructeur.

13 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz. 11 **) Uit de berekening volgt dat de cyclische veerstijfheid geringer is dan de kortdurende veerstijfheid. Dit wordt veroorzaakt door de relatief lage permanente belasting. Reëel is om voor de cyclische veerstijfheid minimaal de waarde van de kortdurende stijfheid aan te houden, in dit geval dus 194 MN/m. Paalkopverplaatsing volgens NEN voor de BGT 5000 Fr;max;k [kn] Draagkracht grondverdringende paal Deq = 560 mm Lpaal = 17,00 m Lwrijving = 11,00 m Aschacht = 0,201 m2 Ep;mat = MPa Fr;max;punt;k = 2660 kn Fr;max;sch;k = 1925 kn Fr;max;k = 4585 kn BGT Tangent Kortdurende belasting Secant Cyclische belasting Paalkopverplaatsing w 1 [mm] NEN6743 LZ diagram versie: MS figuur 2: Last-zakkingsdiagram voor kortdurende en cyclische belasting Zakkingen onder paalpuntniveau w 2 Het aandeel van w 2 op de paalveerstijfheid is afhankelijk van het beschouwde gebouw of gebouwonderdeel. Er dient rekening te worden gehouden met een algehele zakking van de funderingsconstructie. Het is vaak niet zinvol om de bijdrage van w 2 in de veerstijfheid op te nemen maar deze als een vervorming aan de veren op te leggen. De onnauwkeurigheid in de zakkingsberekeningen is ca. 35 %. Conform de norm dient voor het zakkingsverschil tussen afzonderlijke palen of paalgroepen uitgegaan te worden van circa één derde deel van de totaal te verwachten zakking. Voor de berekening van de zakking onder de paalfundering is het paalpuntniveau aangenomen op NAP -28 m. Bij dit niveau is de zakking w 2,d in dit geval bepaald door zettingsberekeningen met de methode Koppejan, rekening houdend met een spreiding van belastingen volgens Boussinesq. In deze berekeningen zijn de samendrukkingsconstantes geschat op basis van de in onze archieven beschikbare gegevens. Tevens is gebruik gemaakt van gelijksoortige berekeningen en waarnemingen van in het verleden uitgevoerde projecten in de Rotterdamse regio. De zettingen zijn berekend met het programma DSettlement. In deze software kan in principe geen rekening worden gehouden met de stijfheid van de fundering. Wel is voor de

14 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz. 12 spanningsspreiding een mogelijkheid gegeven voor een verdeling onder een stijve fundering of een oneindig slappe fundering. Er is voor gekozen om tussen een oneindig stijve en oneindig slappe verdeling in te gaan zitten (α=0,5). Indien noodzakelijk kan in een later stadium deze interactie nauwkeuriger gemodelleerd worden in Plaxis, waarbij een reëler beeld wordt verkregen van de zettingen en zettingsverschillen. Gebaseerd op een interpretatie van het uitgevoerde onderzoek is een maatgevend bodemprofiel met bijbehorende vervormingsparameters samengesteld ten behoeve van de zettingsberekeningen. De berekeningen zijn uitgevoerd met behulp van de zettingsformule van Koppejan.,, h σ v;z+ Δσ v;z z = ln ( ), C σ v;z waarin: z = uiteindelijke zetting h = dikte van de samendrukbare laag C = samendrukkingsconstante σ' v;z = korrelspanning Δσ' v;z = toename korrelspanning door funderingselementen Het optreden van zettingen is een tijdsafhankelijk proces. In eerste instantie zal een belastingverhoging een wateroverspanning veroorzaken in de samendrukbare lagen. Deze wateroverspanningen nemen geleidelijk af in de tijd. Tegelijkertijd treedt een korrelspanningsverhoging op en vindt een zetting plaats. De tijdsduur van dit proces, de zogenaamde hydrodynamische periode, is sterk afhankelijk van de laagdikte, de doorlatendheid van de samendrukbare lagen en de samendrukbaarheid van het korrelskelet. De in voornoemde periode optredende zetting wordt de consolidatie-zetting genoemd. Na de consolidatie-zetting treedt alleen nog de resterende seculaire zetting op, welk proces eveneens tijdsafhankelijk is. De tijdsduur van het optreden van de totale seculaire zetting wordt theoretisch gesteld op dagen (ca. 27 jaar). Grondparameters Voor de samendrukkingsparameters na de grensspanning is uitgegaan van C = 20 voor de samendrukbare lagen van Kedichem. Voor de zeer stijve veenlaag is C = 15 aangehouden. Tevens is een inschatting gemaakt van de grensspanning die in deze laag aanwezig is, op basis van in het archief van Fugro aanwezige samendrukkingsproeven. De grensspanning is de maximale effectieve spanning die de kleilaag in het verleden heeft ondergaan. Bij spanningsverhogingen in deze laag welke kleiner zijn dan de grensspanning vertoont de laag een stijver zettingsgedrag (ca. factor 4 à 5) dan voor spanningverhogingen boven de grensspanning.

15 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz. 13 Tabel 6 Representatieve waarden sterkteparameters noordzijde Laag bk laag [m NAP] grondlaag γ/γ sat [kn/m 3 ] C p [-] C s [-] POP [kpa] 1-1,0 ZAND, puin-/kleihoudend 18/ ,0 KLEI/VEEN 14/ ,0 ZAND, matig gepakt 18/ x ,2 KLEI 17/ ,8 ZAND, kleihoudend 18/ x ,5 KLEI 17/ ,0 ZAND, kleihoudend 18/ x ,5 VEEN, stijf 14/ ,8 ZAND, m/v gepakt 18/ x ,2 KLEI 17/ ,0 ZAND, m/v gepakt 18/ x ,5 KLEI 17/ ,0 ZAND, m/v gepakt 18/ x ,0 KLEI 17/ ,8 ZAND, kleihoudend 18/ x Invoer DSettlement In DSettlement is de belasting van de First Rotterdam sterk vereenvoudigd ingevoerd en is alleen de zware kern van de nieuwbouw geschematiseerd. De paalbelastingen zijn ingevoerd als gelijkmatig verdeelde representatieve belastingen op een niveau van NAP -24 m. Dit omdat een deel van de belasting afgedragen wordt naar de schacht en een deel naar de paalpunt. De zettingen worden beschouwd over de lengte-as (midden tussen as B en C) van het gebouw. De as is gelegen in het midden van de nieuwbouw. In onderstaande figuur 1 is de geometrie van de grondlagen weergegeven m Figuur 2 Invoer DSettlement ZAND, klei/puinh 2 KLEI en VEEN First Rotterdam laagbouw 3 ZAND, m/v gepakt 4 KLEI 5 ZAND, kleih 6 KLEI 7 ZAND, kleih 8 VEEN, stijf 9 ZAND, m/v gepakt 10 KLEI, overgec. 11 ZAND, m/v gepakt 12 KLEI, overgec ZAND, KLEI, overgec. m/v gep 15 ZAND, kleih Materials 1 ZAND, klei/puinh 2 KLEI en VEEN 3 ZAND, m/v gepakt 4 KLEI 5 ZAND, kleih 6 KLEI 7 ZAND, kleih 8 VEEN, stijf 9 ZAND, m/v gepakt 10 KLEI, overgec. 11 ZAND, m/v gepakt 12 KLEI, overgec. 13 ZAND, m/v gep 14 KLEI, overgec. 15 ZAND, kleih

16 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz. 14 Voor de bepaling van de zettingen zijn de volgende door de opdrachtgever verstrekte uitgangspunten gehanteerd: Representatieve footprint belasting gebouw First Rotterdam : 420 kpa ter plaatse van de kern (ca. 45x32 m); dit is exclusief windbelasting, maar met verdiscontering van te ontgraven grond en opwaartse waterdruk tegen de onderzijde van de onderwaterbetonvloer. Daarnaast wordt voor de laagbouw aan de westzijde van de kern een belasting van 70 kpa aangehouden; voor de laagbouw aan de oostzijde is de belasting te verwaarlozen. Zie onderstaande tabel: Tabel 7: Geschematiseerde belasting DSettlement Gebouwdeel Belasting nieuwbouw [kn/m 2 ] Te verwijderen grond* [kn/m 2 ] Opwaartse waterdruk [kn/m 2 ] Resulterende belasting [kn/m 2 ] Laagbouw q Ca. 70 Kern q Ca. 420 Laagbouw q 3 Te verwaarlozen (alleen kelder) * eff. Gewicht grond van NAP -1 m tot NAP -11,4 m owb-vloer en grondverbetering; gespreid naar NAP -24 m Resultaten DSettlement Onderstaande figuur geeft de berekende zetting na dagen weer (de eindzetting ). afstand [m] Nieuwbouw First Rotterdam Laagbouw Kern zakking [mm] Eindzetting First Rotterdam -280 Figuur 3 Eindzakking First Rotterdam, lengtedoorsnede over bouwput De maximale berekende zetting bedraagt ca. 130 mm onder de kern van de nieuwbouw. Direct naast de nieuwbouw worden nog zakkingen in de orde van 0 tot 30 mm verwacht. Voor het bestaande Weenapoint aan de oostzijde van het project levert deze zettingsprognose een rotatie in de orde van 1/1000 over een lengte van 30 meter.

17 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz. 15 Bovengenoemde waarden zijn een eerste indicatie gebaseerd op een berekening met DSettlement. Een nadere analyse kan desgewenst uitgevoerd worden met PLAXIS zodat de invloed van de zettingen binnen het gebouw nauwkeurig in kaart gebracht kan worden. Verdichting palenveld Er wordt in dit stadium uitgegaan van Vibro combinatiepalen Ø 506/560 mm, met een hartop-hart afstand van 1,35 m. De verdichtingsgraad van dit palenveld bedraagt ca. 11%. Voor een dergelijk paaltype adviseert Fugro om een maximale verdichtingsgraad van 8% à 9% te hanteren. Bij hogere verdichtingspercentages dient rekening te worden gehouden met een aanzienlijk verdichtingseffect, waarbij de grenzen van de praktische uitvoerbaarheid waarschijnlijk worden bereikt. Uitvoeringsaspecten Het heiwerk van de Vibropalen dient te worden uitgevoerd door een gerenommeerd en in dit paaltype gespecialiseerd bedrijf, bij voorkeur conform de KIWA beoordelingsrichtlijn BRL , bijlage C (''Werkwijze bij het vervaardigen van ingeheide en schokkend of trillend getrokken palen'') en de Nederlandse voornorm NVN 6724,maart 2001, ( Voorschriften Beton In de grond gevormde funderingselementen van beton of mortel ). Toezicht dient plaats te vinden op basis van CUR Aanbeveling 114 "Toezicht op de realisatie van paalfunderingen". Voor algemene aanbevelingen wordt verwezen naar de bijlage ''Uitvoering Heiwerk''. In aanvulling hierop geldt het volgende: - bij het installeren van de palen moet een zodanige volgorde worden aangehouden, dat beschadiging van nog niet verharde palen wordt voorkomen. In principe mag geen paal geïnstalleerd worden op een afstand kleiner dan 4 x de voetdiameter van een nog niet voldoende verharde paal. De paal kan als voldoende verhard worden beschouwd na 20 uur verhardingstijd, mede afhankelijk van de gebruikte hulpstoffen; - wordt na het bereiken van de gewenste diepte grond en/of water in de buis aangetroffen, dan dient in principe de paal te worden afgekeurd; - de hoeveelheid beton die per paal gebruikt wordt, dient te worden geregistreerd; - het trekken van de buis dient heiend te geschieden teneinde een goede verdichting van de betonmortel te verkrijgen; - horizontale belastingen op de palen, door b.v. het verplaatsen van de stelling in de bouwput en/of het ontgraven van de bouwput, dienen te worden vermeden in verband met de kans op het ontstaan van schade aan de palen. Dit geldt vooral bij gedeeltelijk gewapende palen; - de kwaliteit van de geïnstalleerde paalschacht dient door middel van akoestische metingen te worden gecontroleerd. Fugro beschikt hiervoor over de benodigde apparatuur en expertise. Door het heien zullen trillingen worden opgewekt. De invloed van deze trillingen op de belendingen is afhankelijk van onder meer de staat en funderingswijze van deze belendingen. Desgewenst kunnen door Fugro tijdens het heien de trillingen worden gemeten en op basis van de richtlijnen van de Stichting Bouw Research (SBR) geïnterpreteerd. Tevens bevelen wij aan vooraf een trillingsrisicoanalyse uit te voeren teneinde inzicht te krijgen in het risico op schade als gevolg van het heiwerk. Teneinde de kans op schade aan nabijgelegen belendingen tijdens het heien te beperken, wordt geadviseerd navolgende maatregelen en uitgangspunten te hanteren:

18 Onze ref.:/hlj/arw Leidschendam, 28 november 2011 Blz een dagmaat tussen de nieuw te heien palen en de palen onder de belendingen aan te houden van ten minste 4 maal de grootste paaldiameter; - het heiwerk te beginnen met de palen zo groot mogelijke afstand van de bestaande belendingen waarbij trillingsmetingen worden uitgevoerd. Op basis van de resultaten van de trillingsmeting kan het heiwerk gecontroleerd worden uitgevoerd en indien noodzakelijk worden bijgestuurd; - het paalpuntniveau van de direct naastliggende nieuwe palen niet dieper te kiezen dan het paalpuntniveau van de palen onder de belending; Wij vertouwen erop u hiermee voldoende te hebben geïnformeerd. Met vriendelijke groet, Fugro GeoServices B.V. Bijlagen : Uitvoering Heiwerk Opgesteld door: ing. A.J. Louwerse, adviseur geotechniek ir. P.R.M. Ammerlaan, adviseur geotechniek cc: Corsmit Raadgevend Ingenieurs BV t.a.v. ir. J. Arts Postbus AE Rijswijk (ZH) ir. H.L. Jansen Principal Consultant

19 UITVOERING HEIWERK Algemene richtlijnen Voor algemene richtlijnen betreffende het heien van de palen wordt verwezen naar NEN-EN Uitvoering van bijzonder geotechnisch werk - Verdringingspalen. Daarnaast wordt verwezen naar: - voor prefab betonpalen: de KIWA beoordelingsrichtlijn BRL 2357 d.d voor vibropalen: de KIWA beoordelingsrichtlijn BRL 2356 d.d , bijlage C Werkwijze bij het vervaardigen van ingeheide en schokkend of trillend getrokken palen en de Nederlandse voornorm NVN 6724, maart 2001, Voorschriften Beton In de grond gevormde funderingselementen van beton of mortel. Toezicht dient plaats te vinden op basis van CUR Aanbeveling 114 Toezicht op de realisatie van paalfunderingen. In het bijzonder dient op de volgende aspecten te worden gelet. Heivolgorde De eerste paal van het project dient te worden geheid ter plaatse van een sondering aangezien de draagkracht van de palen berekend is met behulp van sonderingen. De relatie van het heigedrag met het sondeerbeeld kan worden vastgesteld door het aantal slagen per 0,25 m paalzakking te registreren (kalenderen). Het bij de eerste sondering gevonden kalenderbeeld wordt als maatstaf voor de overige palen genomen. Van iedere paal dient derhalve, over het traject in de draagkrachtige zandlaag, de kalender te worden opgenomen. Voor iedere volgende sondering is het noodzakelijk om het kalenderbeeld te controleren en zonodig de maatstaf bij te stellen. Bij een verschil in inheiniveau tussen de sonderingen, verdient het aanbeveling het heiwerk aan te vangen bij het diepste niveau. Aangezien dan van laag naar hoog wordt geheid is een betere controle mogelijk op het benodigde inheiniveau voor de overige palen. Bij het heien van grote groepen palen dient van binnen naar buiten te worden gewerkt. Door het verdichten van zandlagen, kan een andere volgorde onnodig zwaar heiwerk tot gevolg hebben. Heiblok-paal-draagkracht verhouding Doorgaans wordt gezocht naar een verhouding heiblok-paal-draagkracht die een eindkalender oplevert van 15 à 25 slagen per 0,25 m. Het in het advies aangegeven heiblok is bepaald met behulp van de heiformule van Sprenger-Potma, die over het algemeen een redelijk goede voorspelling geeft van de eindkalender van palen die hun draagkracht hoofdzakelijk aan puntweerstand ontlenen. Mede omdat de positieve kleef veelal een geringe invloed op de kalender heeft, maar wel een grote bijdrage in de draagkracht kan hebben, dient de maatgevende kalender te worden bepaald aan de hand van het heigedrag ter plaatse van de sonderingen. Afwijkende kalenderwaarden Een afwijkende kalender kan worden veroorzaakt door de bodemopbouw of door paalbreuk. Ook andere factoren kunnen van invloed zijn op de kalenderwaarde, waarbij niet altijd sprake hoeft te zijn van een afwijkende draagkracht, zoals hieronder is aangegeven: Factor - natte of oude mutsvulling - wisselende energieafgifte van het blok - andere pompzetting - wijziging in de weersomstandigheden waardoor de koeling verandert; warmer weer: kouder weer: - verdichting zandpakket - tijdelijke wateroverspanning tijdens het heien Hoger x x x x Kalender Lager x x x x x 1-2

20 Een in vastheid wisselende tussen- of bovenzandlaag kan eveneens tot afwijkende kalenderwaarden leiden. Bij houten palen met betonopzetter kan een vaste bovenzandlaag leiden tot een hoge kalender zonder dat sprake is van een hogere draagkracht. Bij een lage kalenderwaarde kan sprake zijn van een te lage draagkracht. Bij twijfel is het noodzakelijk contact op te nemen met de constructeur en de grondmechanisch adviseur. In onderling overleg kan dan tot één of meer van de volgende maatregelen worden besloten: - het na-heien van palen, waarbij over een traject van 0,25 m het aantal slagen per 0,05 m paalzakking wordt geregistreerd; op deze wijze kan worden onderzocht in hoeverre wateroverspanning de oorzaak is - het uitvoeren van controlesonderingen, om te onderzoeken in hoeverre een afwijkende bodemopbouw de oorzaak is - het akoestisch doormeten van de paal om eventuele paalbreuk op te sporen - het uitvoeren van een dynamische en/of statische proefbelasting om de werkelijke draagkracht van de paal vast te stellen. Uitgebreide informatie over de uitvoering van paalfunderingen, het dynamisch proefbelasten en het akoestisch doormeten van palen is gegeven in onze brochures, welke op aanvraag beschikbaar zijn. Gezien de vele factoren die een heiwerk kunnen beïnvloeden, is deskundig toezicht een vereiste. Van iedere paal dienen alle van belang zijnde gegevens te worden geregistreerd. Dit betreft niet alleen de kalender en het uiteindelijke inheiniveau, doch ook zaken als het type heiblok, de afstelling van het heiblok, de heivolgorde, het tijdstip, het gebruik van een nieuwe mutsvulling, de paallengte, het eventueel doorheien met een stalen oplanger, het maaiveld- resp. werkniveau, een eventuele bemaling tijdens het heiwerk en andere relevante gegevens. 2-2