Onderwerpen. Cursus Bekistingen, hulpconstructies en uitvoeringsmethoden Bouwputten, deel 2. Cursus Betonvereniging 1. Bouwputten deel 2.

Transcriptie

1 Cursus Hulpconstructies - Betonvereniging Bouwputten deel 2 Jasper Vosdingh Bessem Fugro GeoServices BV Onderwerpen Deel 2 Verankeringen (vorige week) Stempels (vorige week) Grondwater en bemalingen Onderafdichtingen Cursus Betonvereniging 1

2 Grondwater en bemalingen Verkrijgen van droge en veilige bouwput Waarom bemalen we? Grondwater en bemalingen Verschil tussen grondwaterstand en stijghoogte o h w mv gws h w mv sh ob ob grondwaterstand beweegt vrij; directe invloed neerslag; reageert langzaam op veranderde situatie (grote bergingsfactor). stijghoogte is een druk; geen contact met grondwaterstand; reageert snel op veranderde situatie. Cursus Betonvereniging 2

3 Grondwater en bemalingen Manieren van meten (peilbuizen) Handmatig automatische datalogger (eventueel telemetrisch) Grondwaterstand en stijghoogte Vaststellen benodigde verlaging (grondwaterstand) Over het algemeen wordt de grondwaterstand verlaagd tot 0,5 m onder het ontgravingsniveau voor de (kelder)vloer of tot 0,3 m onder poeren/balken/liftputten. De mogelijkheid om de benodigde verlaging te bereiken is (sterk) afhankelijk van de grondsoort op het ontgravingsniveau. benodigde verlaging uitgangsgrondwaterstand ontgravingsniveau verlagingsniveau Cursus Betonvereniging 3

4 Grondwaterstand en stijghoogte Vaststellen benodigde verlaging (stijghoogte) Om opbarsten van de bouwputbodem of welvorming te voorkomen moet de verticale stabiliteit van het pakket tussen de bouwputbodem en het opbarstniveau (onderzijde deklaag) altijd worden gecontroleerd. maaiveld stijghoogte diepe zand Opwaartse waterdruk Bouwputbodem Opbarstniveau Spanningsbemaling noodzakelijk als waterdruk gronddruk / 1,1 Zand Klei Zand GWS Neerwaartse gronddruk Bemalingssystemen Open bemaling / horizontale bemaling Cursus Betonvereniging 4

5 Bemalingssystemen Verticale bemaling (filters) Bemalingssystemen Verticale bemaling (deepwells) Vaak combinatie van systemen Cursus Betonvereniging 5

6 Bemalingssystemen Toepasbaarheid van bemalingssystemen Bemalingssystemen Het ontwerp is afhankelijk van de bouwputgrootte en het debiet het beoogde effect... en de beschikbare werkruimte Cursus Betonvereniging 6

7 Afvoer onttrokken grondwater Retourbemaling - Verplicht / voorkeur bevoegd gezag - Geen mogelijkheid lozen - Goedkoper alternatief - Effecten bemaling tegengaan Aandachtspunten: - Rondpompeffect - Waterkwaliteit/gesloten systeem - Wateroverlast - 2 à 4 x zoveel retourfilters als onttrekkingsfilters Afvoer onttrokken grondwater INNOVATIEF RETOURBEMALINGSSYSTEEM DSI (Düsen Saug Infiltration) Voordelen DSI t.o.v. een traditionele retourbemaling: 90 à 100% retourbemalen op korte afstand mogelijk Beperkt tot geen rondpompeffect, minder groot waterbezwaar Kleiner invloedsgebied Minder leidingwerk, minder kans op putverstopping Kortere bronnen en filters, makkelijk onderhoud (korte geperforeerde deel filters) Besparing energieverbruik door minder inspanning Nadelen: Nog niet modelleerbaar, theorie nog onbekend Cursus Betonvereniging 7

8 Afvoer onttrokken grondwater - Lozen op riool - Lozen op open water - Kwaliteit te lozen water ijzeroxidatie Beleid VERLEDEN GRONDWATERWET ( ) (duur, kwetsbaargebied en hoeveelheid) Bevoegd gezag grondwateronttrekkingen PROVINCIE Procedure tijd grondwatervergunning 6 à 8 MAANDEN HEDEN WATERWET (dec heden) (duur, kwetsbaargebied en hoeveelheid) Bevoegd gezag: PROVINCIE KWO/OEO Industriele onttrekkingen > m 3 /jaar Openbare drinkwaterwinning WATERSCHAPPEN/ HOOGHEEMRAADSCHAPPEN Alle overige onttrekkingen Procedure tijd grondwatervergunning 6 à 8 WEKEN tot max. 6 MAANDEN GRONDWATER BELASTING Ca. 20 ct/m 3 GRONDWATER BELASTING Vanaf januari 2012 VERVALLEN Cursus Betonvereniging 8

9 Effecten op de omgeving Maaiveldzakkingen Zakking op staal gefundeerde objecten Negatieve kleef Droogstand houten palen Archeologie Andere onttrekkingen Natuur, groen, landbouw Grondwaterverontreinigingen Upconing Effecten op de omgeving Als de berekende effecten niet acceptabel zijn, dan: - compenserende maatregelen treffen - andere uitvoeringswijze (bijv. onderwaterbeton / injectielaag) - verhoging bouwpeil - kelder uit ontwerp Compenserende maatregelen: - waterkerende damwand/waterkerende folie - retourbemaling - beheersonttrekking Introductie nieuwe risico s: - Trillingsschade bij aanbrengen damwand - Wateroverlast als gevolg van retourbemaling Cursus Betonvereniging 9

10 Aandachtspunten Vuistregels: capaciteit 1 filter ca. 1 m 3 /uur, h.o.h. ca. 1,5 à 2 m capaciteit 2 filter paar m 3 /uur, h.o.h. ca. 3 à 4,5 (à 6) m 2 à 4 x zoveel retourfilters nodig als onttrekkingsfilters belucht water is onbehandeld zeer slecht retourneerbaar pompopstelling dichtst bij grootste benodigde verlaging bij spanningsbemaling altijd noodstroom en signalering zorg voor overcapaciteit en voldoende regelmogelijkheden Voorkomen van fouten: Is het bemalingsadvies op het Definitief Ontwerp getoetst? Is het bemalingsplan op het Definitief Ontwerp getoetst? Sluit het bemalingsplan aan op het bemalingsadvies (v.v.)? Is er deskundige (onafhankelijke) uitvoeringsbegeleiding van de bemaling Wordt vakkundig ingespeeld op de altijd andere werkelijkheid of wordt voortgeborduurd op eerdere vergissingen? Aandachtspunten Tips voor praktijkproblemen: Zorg eerst dat er niet nog meer fout gaat Neem geen overhaaste beslissingen Evacueer niet acuut de hele buurt bij verzakking Zet niet zomaar de bemaling stop (instabiliteiten!) Baseer beslissing op metingen en objectieve info Blijf economisch (mee)denken maar herinner partijen eraan dat veroorzaken van schade bij wet verboden is! Cursus Betonvereniging 10

11 Onderafdichtingen Grofweg 2 typen onderafdichting: Injectielaag / folie bron: ProRail bron: Luinstra Injectie / folie Beide methoden gebaseerd op evenwicht Gewicht grond > waterdruk onder injectielaag / folie Bij gebruik maken van natuurlijke lagen, let op: bij kwalitatief goede laag weinig kwel; oude putten of getrokken palen kunnen een wel tot gevolg hebben. Cursus Betonvereniging 11

12 Injectie / folie 2 Typen: Chemische injectie laag (bollen soft gel met rel. lage sterkte en hoge flexibiliteit) Jetgroutlaag (korte overlappende kolommen) Voorwaarde is een grond- en waterkerende constructie In geval van injectie: bodem moet geschikt zijn voor injectie (zand) Bepaling geschiktheid d.m.v. laboratoriumonderzoek (korrelverdeling) bron: BAM Injectie / folie Cursus Betonvereniging 12

13 Injectie / folie Voordeel: flexibiliteit in ontgraving; geen afvoer natte grond. Nadeel: kans op lekkage; mogelijk negatief effect op pakking zand; let op wijze van aanbrengen. Injectielaag is niet 100 % waterdicht, altijd enige kwel Injectie / folie Bij fundering op palen, eerst palen maken en dan injecteren bron: B&P bodeminjectie Cursus Betonvereniging 13

14 Onderscheid in: Gewapend onderwaterbeton Constructieve vloer direct op onderwaterbeton Constructieve vloer met tussenlaag op onderwaterbeton Richtlijnen voor onderwaterbetonvloeren in CUR 77 Wanneer onderwaterbeton? Bij afwezigheid van natuurlijke afsluitende lagen (klei) of wanneer deze te diep zitten (lange damwanden nodig) Een bemaling ongewenste effecten op de omgeving heeft + onderwaterbeton werkt als stempel dus kortere damwand - afvoeren natte grond Cursus Betonvereniging 14

15 Minimum gemiddelde dikte = ca. 0,8 m (in praktijk 1,0 m) Tolerantie: bovenkant < 75 mm onderkant < 150 mm Weerstand tegen opwaartse waterdruk door: Eigen gewicht (= dikke vloer) Toepassing verankeringselementen Trekelementen zorgen voor het verticaal evenwicht Cursus Betonvereniging 15

16 Lekkage bij onderwaterbeton Kan oplopen tot enkele m 3 per uur. Indien beperkt: afmalen via uitvullaag anders injecteren Bij dunne onderwaterbetonvloeren toepassen trekelementen voor verticaal evenwicht Typen trekelementen: Palen (prefab, combinatiepalen) Verankeringen Cursus Betonvereniging 16

17 Trekpalen Kenmerk geen puntdraagkracht opwaartse belasting op korrelskelet afname korrelspanningen in zone rond paal in bezwijksituatie afname draagkracht groepseffect speelt een grote rol ontspanning kluitgewicht hoger veiligheidsniveau noodzakelijk Uitgebreid behandeld in CUR rapport Paalgroepen onderscheiden zich van alleenstaande palen door: - verdichting tussen de palen - beperkt gebied voor afdracht trekspanning Cursus Betonvereniging 17

18 Palen Prefab palen, onder maaiveld wegheien m.b.v. stalen oplanger (hoerenjong) Vibrocombinatiepalen bron: Voorbij Vibrocombinatiepalen Betonpaal afhangen in stalen buis Afstorten tot ontgravingsniveau Trekken stalen buis + hoge draagkracht + risico paalbreuk beperkt - hoge en zware stelling nodig - niet trillingsarm Cursus Betonvereniging 18

19 Gewi palen Gewi palen Diameter 180 tot 200 mm Hoge staalkwaliteit schotels Cursus Betonvereniging 19

20 Gewi palen en andere ankerpalen ontwerp volgens CUR 236 Controleproeven in bouwkuip Elke paal uitvoeringscontrole Geschiktheidsproeven vooraf, bepaling factoren voor berekening houdkracht Vragen?? Cursus Betonvereniging 20