Voorschriften en normen inzake materialen voor diepfunderingstechnieken. Ir. Flor De Cock, Geo.be & ABEF

Transcriptie

1 Voorschriften en normen inzake materialen voor diepfunderingstechnieken Ir. Flor De Cock, Geo.be & ABEF

2 Welke normen en voorschriften? Europese ontwerpnormen (Eurocodes CEN-TC250) Europese geharmoniseerde productnormen (CEN( CEN- ) Europese technische goedkeuringen (EOTA European Organisation For Technical Approvals) Europese uitvoeringsnormen voor geotechniek (CEN- TC288)

3 Welke normen en voorschriften? Europese ontwerpnormen (Eurocodes CEN-TC250) Eurocodes 0 t/m 9 Eurocode : geotechnical design (NBN EN1997-0) Eurocode : supplementary rules for precast concrete (NBN B15-003) Eurocode : concrete foundations (NBN EN1992-3) Eurocode : retaining and containment structures (NBN EN1992-4) Eurocode : (Steel) piling (NBN EN1993-5) Eurocode : composite steel and concrete structures (NBN EN ) 1) Europese geharmoniseerde productnormen (CEN( CEN- ) Europese technische goedkeuringen (EOTA European Organisation For Technical Approvals) Europese uitvoeringsnormen voor geotechniek (CEN-TC288)

4 Welke normen en voorschriften? Europese ontwerpnormen (Eurocodes CEN-TC250) Europese geharmoniseerde productnormen (CEN( CEN- ) TC51 Cement and building limes EN Cement composition, specifications and conformity criteria Part 1: common cements TC104 Concrete EN 206:2001 Concrete(performance, production, placing and compliance criteria) NBN B :2004 Aanvulling op EN EN 934 Admixtures for concrete, mortar and grout Steel Codes TC229 Precast concrete products pren Precast concrete foundation piles Europese technische goedkeuringen (EOTA European Organisation For Technical Approvals) Europese uitvoeringsnormen voor geotechniek (CEN-TC288)

5 Welke normen en voorschriften? Europese ontwerpnormen (Eurocodes CEN-TC250) Europese geharmoniseerde productnormen (CEN( CEN- ) Europese technische goedkeuringen (EOTA European Organisation For Technical Approvals) Europese uitvoeringsnormen voor geotechniek (CEN- TC288)

6 Europese uitvoeringsnormen voor geotechniek (TC288) Overzicht en status

7 Europese uitvoeringsnormen voor geotechniek Inhoud en CEN-regels 11 hoofdstukken 1. Scope 2. References 3. Definitions 4. Needs for the construction 5. Site investigation 6. Materials 7. Design related considerations 8. Execution 9. Supervision and monitoring 10. Records 11. Specific requirements Annexes normative/informative informative 3 officiële versies E/F/G 4 categoriëen en van verplichting Requirement: shall/doit doit/muss Recommendation: should/il convient de/sollte Permission: may/il est admis de/darf darf Possibility:can can/peut/ /peut/kann

8 Europese uitvoeringsnormen voor geotechniek State of the art? Volledig? Conservatief? Basis = bestaande nationale voorschriften (dd( dd en vroeger) Actualisatie volgens evolutie uitvoeringsmethoden en goede/slechte ervaringen Conservatieve/veilige basiseisen (shall( or should) Eventuele (lokale) werkmethoden diplomatiek ook toegelaten, mits (may ) In eerste instantie gericht op standaard -uitvoering Soms in tegenspraak met de huidige (nationale) praktijk Hulp voor de ingenieur : goede samenvatting van de nemen voorzorgen Nuttig hulp bij discussies of geschillen

9 Europese uitvoeringsnormen voor geotechniek Paaltypes scope Boorpalen : gronduithaling : continu (CFA( CFA) ) of discontinu diam : 0.3 m < D < 3.0 m met of zonder ondersteuningsmiddel Grondverdringende palen : geen gronduithaling behalve speciale voorziening Diameter > 150 mm Micropalen : diameter kleiner dan bepaald in de normen boor- of verdringingspalen uithaling of wegpersing in beton, staal, hout, grout of een combinatie hiervan

10 Europese uitvoeringsnormen voor geotechniek Paaltypes scope boorpalen Continue uitgraving (CFA) Discontinue uitgraving 0.3 m < D < 3.0 m Ook palenwanden Ook diepwandpanelen Gewapend/ongewapend 1

11 Europese uitvoeringsnormen voor geotechniek Paaltypes scope verdringingspalen Displacement pile : piles installed in the ground without excavation or removal of material from the ground except for limiting heave, vibration, removal of obstructions or to assist penetration Diameter > 150 mm prefabricated concrete steel timber Displacement Piles temporarily cased Replacement (not covered in this docume cast in place permanently cased concrete concrete casing steel casing

12 Europese uitvoeringsnormen voor geotechniek Paaltypes scope micropalen Boorpalen < 300 mm en verdringingspalen < 150 mm en uitvoerbaar met kleine stellingen Uitvoering met gronduithaling of wegpersing In staal, gietijzer, beton, grout,, mortel of een combinatie hiervan Niet behandeld : mixed-in in-place kolommen en houten palen pack er pac ker

13 Europese uitvoeringsnormen voor geotechniek Materiaaleisen boorpalen-verdringingspalen verdringingspalen-micropalen 11 hoofdstukken 1. Scope 2. References 3. Definitions 4. Needs for the construction 5. Site investigation 6. Materials 7. Design related considerations 8. Execution 9. Supervision and monitoring 10. Records 11. Specific requirements Annexes normative/informative informative

14 Materiaaleisen palen : cement voor beton en grout Bored piles (EN1536) Cement for bored piles shall be of the following types as defined in ENV 197-1, 1, 5.1 : Portland cement CEM I Portland slag cement CEM II/A-S of II/B-S Portland silica cement CEM II/A-D Portland fly ash cement CEM II/A-V and II/B-V Blast furnace cement CEM II/A, II/B and III/C The use of cement containing additions (type II) should be preferred because they have been shown to have beneficial effects on concrete, such as improved workability, reduced heat generation during setting and improved durability. Displacement piles Verwijst naar EN 1536 Micropiles Aanpassingen nodig? Andere beperkingen of aanbevelingen? Conflicten met NBN :2004? Verwijst naar EN High sulphate content cements shall not be used in contact with prestressing steel

15 Materiaaleisen palen : aggregaten en water Bored piles (EN1536) Aggregaten : zie pren en EN 206, 4.2 Maximum afmeting 32 mm of ¼ vrije afstand langswapening Diameter plunjerbuis minstens 150 mm en minstens 6 x granulaatdiameter Water : Zie pren 1008 en EN 206, 4.3 Displacement piles Verwijst naar EN 1536 Micropiles Aanpassingen nodig? Andere beperkingen of aanbevelingen? Conflicten met NBN :2004? Verwijst naar EN 206 en pren 1008 Aggregaten voor mortels : d85<= 4 mm, d100<= 8 mm Aggregaten voor beton : maximum 16 mm, ¼ vrije afstand langswapening en 1/16 diameter betonneerbuis

16 Materiaaleisen palen : toevoegsels Bored piles (EN1536) Zie EN 206, 4.4 en As long as respective specific European Standards are not available,, the use of additions or admixtures shall be in accordance with the national standards and/or regulations in the place of use of the concrete the following admixtures may be used : water reducing/plasticizing plasticizing,, high range water reducing/super super-plasticizingplasticizing and set retarding. Displacement piles Verwijst naar EN 1536 Micropiles Verwijst naar EN 206 +/- idem als boorpalen Huidige stand van normering, nationaal, Europees?

17 Materiaaleisen palen : grout Bored piles (EN1536) Voorschriften beperkt tot enkele algemeenheden weinig of niets specifieks Displacement piles Verwijst naar EN 1536 Micropiles Sand and fillers can be used in cement grouts as bulking agent or as a means W/C ratio should be appropriate to actual ground conditions and unless otherwise specified, not more than Unless otherwise specified the minimum unconfined compressive strength should be at least 25 MPa at 28 days For cement-grout used to encase a reinforcement within an encapsulation, the mix should be designed to prevent bleeding and shrinkage. W/C-factor van de grout tijdens het boren van zelfborende ankers/micropalen? W/C-factor, groutsamenstelling en dosering bij schroefinjectiepalen? Wenselijkheid en invloed van toeslagstoffen, bvb. bentoniet. Hechtweerstand tussen grout (of soilmix) en wapening? Nieuwe ontwikkelingen van groutmengsels.

18 Materiaaleisen palen : beton Bored piles (EN1536) Zie EN 206 Sterkteklassen : normaal C20/25 tot C30/37; lager mag voor primaire secanspalen; n; hoger mag indien Mix proportions and consistency as in tables 1 and 2 (RQ( RQ) Where the mix proportions and consistency ranges as set out in tables 1 and 2 do not provide a high density mix, the cement content and the consistency range may be adjusted. Displacement piles Verwijst naar EN Semi dry concrete : at least 350 kg cement /m³ and strength class at least C25/30 Micropiles Verwijst naar EN In submerged conditions : at least 375 kg cement/m³ en W/C<0.6

19 Materiaaleisen palen : beton Noden en wensen Aangewezen betonsamenstelling om te voldoen aan de projecteisen : Vereiste sterkteklasse Voldoende weerstand tegen segregatie Goede vloeibaarheid Voldoende zelf-verdichtende eigenschappen Voldoende verwerkbaarheid tijdens de hele betonneringsprocedure, inclusief trekken van de tijdelijke voerbuis Goede dichtheid, geringe waterdoorlatenheid Goede chemische weerstand, waar nodig in agressieve omgeving Goede weerstand tegen bleeding Geringe ontwatering van vers beton : achteraf inbrengen wapening Hoe het beton specifiëren bij bestelling? Tegenstrijdigheid tussen lage W/C, goede vloeibaarheid, hoge sterkte en hoog cementgehalte Hoe weten wat wordt geleverd? Informatief document m.b.t. beton voor diverse funderingstoepassingen?

20 Materiaaleisen palen : staal Bored piles Zie diverse EN Where bored piles are constructed with stabilizing fluids, other metallic elements, such as access pipes for testing purpose, shall,, without special precautions, not consist of galvanised steel or other because of the risk for : A build-up up of filtercake by electrostatic effects, or Electrochemical corrosion problems of the reinforcement Displacement piles Verwijst voor stalen palen naar EN : o.a. informatieve bijlage m.b.t. corrosie Re-used and second choice steel piles : toegelaten mits. Micropiles Verwijst naar Europese normen voor korfwapening, staven, holle buizen, profielen Aspecten voor onderzoek en informatie : corrosie (zie ook hoofdstuk 7 Design related considerations) nieuwe materialen ter vervanging van staal? vezelversterkt beton niet behandeld in de norm : nog toekomst?

21 Bijzondere ontwerpaspecten palen Bored piles Mag ongewapend als : Enkel drukkrachten Geen seismische zone Geen te slappe lagen Minimum langswapening wanneer wapening nodig is : 0.5 % als A < 0.5 m² 0.25 % als A > 1.0 m² 25 cm² als 0.5 m²<a<1.0 m² absoluut minimum 4 x diam. 12 mm Minimale dekking : 60 mm voor palen met D>0,6 m 50 mm voor palen met D<0,6 m 75 mm bij uitvoering zonder buis, in slappe grond of wapening geplaatst na betonneren 40 mm t.o.v. permanente casing of lining Striktere beperkingen voor enkel kopwapening? Minimum langswapening met profielen? Bvb. secanspalenwanden Grondkerende wanden over de volle lengte te wapenen? Berekening secanspalenwand als composiet-structuur?

22 Bijzondere ontwerpaspecten palen Displacement piles Mag ongewapend als : Enkel drukkrachten Geen seismische zone Geen te slappe lagen Minimum langswapening wanneer wapening nodig is : 0.5 % absoluut minimum 4 x diam. 12 mm In ieder geval : minstens gewapend over de bovenste 4 m (>< accidentele lasten) Minimale dekking : 50 mm voor palen met tijdelijke casing 75 mm in blootstellingsklasse 5 (ENV206) of wapening geplaatst na betonneren 40 mm t.o.v. permanente casing of lining

23 Bijzondere ontwerpaspecten palen Micropalen Aanhechting tussen grout en wapening : The design value of bond strength between grout, mortar or concrete and the bearing elements of steel or cast iron in accordance with ENV (bars, tubes or sections) shall have been agreed before the commencement of the work Unless otherwise specified the bond strength between grout, mortar or concrete and the bearing element of steel or cast iron (bars, tubes or sections) shall be at least 400 kpa. Aspect aanhechting tussen wapening en grout of soilmix vaak verwaarloosd Aanhechting afhankelijk van : staalsoort? gladheid? Karteling? Krachtoverdracht op druk, op trek Negatieve invloed van coating? Galvanisatie?

24 Bijzondere ontwerpaspecten palen Micropalen Corrosie Note : a corrosion protection may consist of : A minimum cover of grout, mortar or concrete A loss of steel thickness Specific precautions Note : guidance on corrosion rates are given in annex D

25 Bijzondere ontwerpaspecten palen Micropalen Corrosie Note : a corrosion protection may consist of : A minimum cover of grout, mortar or concrete A loss of steel thickness Specific precautions Note : guidance on corrosion rates are given in annex D Hoe groot is het corrosiegevaar voor druk- of trekpalen die permanent onder grondwater zijn gelegen? Hoe efficiënt is de grout-bescherming onder trekbelasting? Nieuwe materialen? Hoe corrosie detecteren?

26 Tot slot nog iets over Diepwanden Soilmix

27 Materiaaleisen voor diepwanden Aggregaten : maximum 32 mm of ¼ van vrij afstand tussen langswapening Plunjerbuis minstens 15 cm en 6 x granulaatdiameter Zandgehalte > 40 gewichts% % van totaal aggregaatgewicht Cement Minimum cement gehalte : Zie tabel Fijne deeltjes (2 µm<x<63 µm) tussen 400 en 550 kg/m³ W/C < 0.6 tenzij toeslagstoffen Slump : 160 mm < x < 220 mm

28 Bijzondere aspecten voor soilmix Toepassingsgebied Grondstabilisatie kolommen (zettingsreductie) Massa-stabilisatie stabilisatie Solidificatie (verontreiniging) Grondkering (secanspalenwanden) Uitvoeringsprocédé Droge methode Natte methode Enkelvoudige kolommen Twinmix Triple Jetgrouting Cutter-soilmix (frees)

29 Bijzondere aspecten voor soilmix Relevante documenten pren14679 : 2004 Deep mixing EN12716 : 2001 Jet grouting EN1536 Bored piles EN1538 Diaphragm walls. Sterk toenemende aanwending, maar nog vele hangende vragen. Voorspellen van bereikbare drukweerstand, op korte termijn, lange termijn Voorafgaandelijke beproeving op laboschaal niet mogelijk naar planning, en slechts beperkt representatief Kan de gestabiliseerde grond worden meegerekend in de buigsterkte? Continuïteit gewaarborgd? Hechting met wapening voldoende? Welke bindmiddelen toepassen?

30 BESLUITEN NORMEN Staan borg voor correcte uitvoering van standaard-projecten Eerder aan de veilige kant Waarschuwen voor gevaren en gevoeligheden Recente ontwikkelingen of variantes zijn onvoldoende of niet behandeld Naar materialen Naar uitvoering Naar ontwerp Aanvullen op nationaal vlak met voorlichtingsnota? toepassingsdocumenten?