Selectie Gidsobjecten Hoorn

Transcriptie

1 Selectie Gidsobjecten Hoorn waarmee zettingsschade door grondwaterstand- beschrijving verlaging kan worden gesignaleerd methodiek Flevobericht N.372 Minuter* von Verkeer en Waterstaat Directoraat-Generaal Rijksv/aterstaat 3130 Melknapsteea -^r*^^^*»' _ Directie l/sse/mcergebicd

2 Rijkswcterstaat directie- Usselmeergebied bibliott" postbus AP Lelystad Selectie Gidsobjecten Hoorn waarmee zettingsschade door grondwaterstand- beschrijving verlaging kan worden gesignaleerd methodiek Flevobericht N.372 Mmnlene WOT Wrkeer en Wait maat Directoraat-Generaal Rijkswaterstaat Dirraw (juelvitccrjc6«d CO /12 mei 1995 projectleider ir. M.A. Viergever tbegeleider ir. P. Lubking GRONDMECHANICA DELFT ^^( > Technisch Tekenburo Maurits lo >13Q oranjewoud

3 INHOUD Deel 1 Lijst van gebruikte symbolen 5 Voorwoord 7 Synopsis 9 Samenvatting 11 1 Inleiding 13 2 Meet-en toetsingssysteem 15 3 Selectie van gidsobjecten Overzicht en samenhang aspecten Risicofactor voor funderingen op staal Bodemopbouw Verschillen in bodemopbouw (deelfactor rs 1) Reeds opgetreden zetting van de lagen onder de fundering (deelfactor rs 2) Zetting bij aanleg van de Markerwaard (deelfactor rs 3) Invloedsgebied fundering (deelfactor rs 4) Verschillen in invloedsgebied van de fundering (deelfactor rs 5) Omvang bouwwerk Bouwjaar (deelfactor rs 6) Risicofactor voor funderingen op staal rs Risicofactor voor funderingen op palen Mate van overbelasting van palen (deelfactor rp 1) Zakking van de grond naast de paal (deelfactor rp 2) Spreiding sondeerwaarde (deelfactor rp 3) Omvang en betrouwbaarheid gegevens (deelfactor rp 4) Omvang bouwwerk (deelfactor rp 5) Risicofactor voor paalfunderingen rp Bouwkundige risicofactor Ouderdom (deelfactor re 1) Hoofdafmetingen (deelfactor re 2) Materialen fundering (deelfactor re 3) Draagconstructie (deelfactor re 4) 44

4 Materiaaltoepassing gevels (deelfactor re 5) Aanwezigheid van binnenwanden (deelfactor re 6) Aanwezigheid aanbouwen (deelfactor re 7) Technische staat (deelfactor re 8) Risicofactor voor bouwkundige constructies re Kans op schade 47 Inventarisatie in Hoorn Plattegrond Hoorn Overzicht sonderingen en boringen Funderingstypen Risicofactor funderingen Bouwkundige risicofactor Risicofactor voor gebouwen 52 Voorgestelde meetpunten 53 Appendix A negatieve kleef 55 Literatuur 59 Bijlagen 1 Overzicht van de zakking van peilbouten in Hoorn 61 2 Selectie gidsobjecten 75 Deel 2 - Kaarten Deel 3 - Data bestanden

5 Lijst van gebruikte symbolen a = afstand tussen sonderingen [m]; At = diepte t.o.v. onderzijde fundering waarop Rt = 10%; B = breedte staalfundering [m]; C = samendrukbaarheidscoeff icient uit de formule van Terzaghi; D = diepte staalfundering [m]; d = dikte samendrukbare laag [m]; dbkv = dikte bovenste klei- en veenlagen [m]; do = dikte ophoogzand [m]; dokv = dikte onderste klei- en veenlagen [m]. dw = dikte Wadzandlagen [m]; h = laagdikte van de samendrukbare laag [m]; P = aanwezige korrelspanning [kn/m 2 ]; AP = toename korrelspanning [kn/m ]; Pgrens = bezwijkbelasting paal [kn]; Pmax = maximaal optredende paalbelasting [kn]; Pnegkl = negatieve kleef belasting [kn]; qc = sondeerwaarde [MN/m 2 ]; re = risicofactor voor constructies; rp = risicofactor voor funderingen op staal; rs = risicofactor voor funderingen op palen; Rt = relatieve toename van de korrelspanning onder een fundering op staal; V = verschilparameter bij de bepaling van verschillen in bodemopbouw [m]; z = zetting [m]; Z = dikte laag ophoogzand [m]; Zt = Zt diepte waarop Rt = 10%; 5 max = maximale verschilzakking van een gebouw [mm]; p max = maximale zakking van een gebouw [mm]; o grond = grondspanning [kn/m 2 ]; a korrel = korrelspanning [kn/m 2 ]; a water = waterspanning [kn/m 2 ]; T = plaatselijke kleef [kn/m 2 ];

6

7 Voorwoord Het onderzoek naar het voorkomen, respectievelijk zo nauwkeurig mogelijk vaststellen van eventuele schade ten gevolge van daling van de stijghoogte van het diepe grondwater bij de uitvoering van grote waterstaatkundige werken loopt al meerdere jaren en is destijds gestart naar aanleiding van inpolderingsplannen van een deel van het Markermeer. Deze plannen zijn thans niet meer actueel. Aangezien de resultaten van deze studies echter ook vruchten kunnen afwerpen bij de bouw van grote kunstwerken of meer in 't algemeen bij langdurige onttrekking van het diepe grondwater, is in 1991 besloten het onderzoek in Hoorn zorgvuldig af te ronden. Hiervoor was toen al veel basismateriaal verzameld. Het pilot project Hoorn vormt een onderdeel van een meeromvattende geohydrologische studie in Noord-Holland. Thans ligt het resultaat van de ontwikkelde methodiek om te komen tot selectie van de gidsobjecten ter bepaling van diverse soorten schade voor u. Er wordt vanuit gegaan dat de gidsobjecten van alle bouwwerken, gegeven hun funderings- en andere eigenschappen, het meest gevoelig zijn voor zettingsschade, Gedurende het onderzoek is veel medewerking verkregen van de gemeente Hoorn waarvoor onze hartelijke dank. ir. CD. van der Wildt. najaar 1995

8

9 Synopsis Bij een eventuele inpoldering van een deel van het Markermeer -die overigens absoluut niet actueel is- zal als gevolg van de verlaging van de stijghoogte van het diepe grondwater zetting van het maaiveld optreden in Noord-Holland. Als gevolg hiervan kan schade aan bebouwing optreden. Om schade te voorkomen zijn tegenmaatregelen voorzien waarbij de stijghoogteverlaging over een periode van bij voorbeeld dertig jaar wordt uitgespreid. Om te toetsen of de tegenmaatregelen het beoogde effect hebben zal een meeten toetsingssysteem moeten worden opgezet. Aangezien schade door de tegenmaatregelen niet of slechts zeer beperkt zal optreden moet gemeten worden aan die objecten die de grootste kans hebben schade op te lopen. Dit rapport beschrijft de methodiek om de meest schadegevoelige objecten te selecteren. In de twee bijbehorende rapporten zijn de beschikbare gegevens gepresenteerd in de vorm van tabellen en overzichtskaarten. Dit rapport is een afronding van eerder uitgevoerde studies bij de Rijksdienst voor de Ijsselmeerpolders en Rijkswaterstaat Directie Usselmeergebied

10 10

11 Samenvatting Door het laatste kabinet Lubbers is besloten de Markerwaard niet aan te leggen. Bij een in het verleden bestudeerde inpoldering in het Markermeer zal als gevolg van de verlaging van de stijghoogte van het diepe grondwater zetting van de samendrukbare holocene klei- en veenlagen optreden. Door de zetting zullen op staal gefundeerde gebouwen meezakken en zal bij op palen gefundeerde gebouwen een extra neerwaarts gericht kracht op de palen worden uitgeoefend. Dit kan leiden tot schade aan gebouwen. Deze schade kan bestaan uit verzakking van toegangen en niet gefundeerde vloeren in gebouwen, scheefstand, verzakking, klemmen van ramen en deuren en scheurvorming. Daar deze problematiek zich in vergelijkbare vorm elders kan voordoen blijft het zinvol het onderzoek te voltooien. Om schade te voorkomen zijn tegenmaatregelen voorzien waarbij de stijghoogteverlaging over een periode van bij voorbeeld dertig jaar wordt uitgespreid. Het proces verloopt dan zo traag dat gebouwen de optredende vervormingen zonder schade kunnen volgen. Om te toetsen of de tegenmaatregelen het beoogde effect hebben en de voorgestelde periode van 30 jaar juist is, zal een meet- en toetsingssysteem moeten worden opgezet. Aangezien schade door de tegenmaatregelen niet of slechts zeer beperkt zal optreden moet gemeten worden aan die objecten die de grootste kans hebben schade op te lopen. Op het moment dat toch schade wordt geconstateerd kunnen de tegenmaatregelen onmiddellijk worden aangepast. Dit rapport beschrijft de methodiek om de meest schadegevoelige objecten te selecteren. Voor de selectie zijn een tweetal risicofactoren ontwikkeld. In de eerste plaats is gekeken naar de schadekans van de fundering. De risicofactor is zowel voor een staalfundering als voor een paalfundering opgezet. In de tweede plaats is de kans op schade van de bouwkundige constructie in een risicofactor uitgedrukt. Combinatie van beide factoren geeft inzicht in de kans op schade in geval een Markerwaard wordt aangelegd en er geen tegenmaatregelen worden genomen. De selectie van gidsobjecten, de meest kwetsbare objecten, is uitgevoerd voor de gemeente Hoorn. Voor dit doel is gebruik gemaakt van een groot aantal gegevens over bodemopbouw, type en omvang van de fundering en kwaliteit van gebouwen. Deze gegevens zijn voor een deel ontleend aan de archieven van de gemeente Hoorn en voor een deel verzameld door de Rijksdienst voor de Ijsselmeerpolders en haar opvolger RWS Directie Usselmeergebied De keuzecriteria zijn in dit rapport beschreven. Gepresenteerd zijn zestig gidsobjecten die aan de criteria voldoen. De lijst kan naar wens worden aangevuld of uitgebreid. In de twee bijbehorende rapporten zijn de beschikbare gegevens gepresenteerd in de vorm van tabellen en overzichtskaarten. 11

12 Het voorliggende rapport omschrijft de methode die is toegepast om de objecten te selecteren waarmee in een vroegtijdig stadium eventueel optredende schade door aanleg van de Markerwaard kan worden gesignaleerd. Deze methode is beschreven zodat ze zonodig kan worden toegepast in soortgelijke situaties. Het rapport bestaat uit drie onderdelen, te weten: -Beschrijving methodiek, -Data bestanden, -Kaartmateriaal. In dit deel van het rapport wordt de methodiek beschreven en worden de verzamelde gegevens van het gebied Hoorn geevalueerd, in het deel data bestanden worden de meest relevante gegevens van de computerbestanden gepresenteerd. Deze gegevens zijn verzameld op het moment dat ze van belang waren voor een goede besluitvorming over de mogelijke aanleg van de Markerwaard. Door de uitvoering van een inpoldering zal in de aan te leggen polder in het algemeen het peil van het open water worden verlaagd. Deze verlaging heeft ook gevolgen voor de stijghoogte van het water in de diepere ondergrond. In het in dit rapport uitgewerkte voorbeeld van de aanleg van de Markerwaard in het Markermeer bestaat de ondergrond ter plaatse van de Markerwaard en onder Noord-Holland uit een slecht doorlatende holocene klei- en veen laag met een dikte van 6 tot 12 m. Daar onder komt een laag goed doorlatend pleistoceen zand met een dikte van circa 200 m voor. Deze laag is plaatselijk gescheiden door een of meerdere kleilagen. Door de verlaging van het open water in de aan te leggen Markerwaard wordt de stijghoogte in het er onder liggende pleistocene zand verlaagd, niet alleen onder de nieuw aan te leggen Markerwaard, maar de invloed is merkbaar tot onder Noord-Holland. De verlaging neemt verder landinwaarts af. Als gevolg van de verlaging van de stijghoogte van het pleistocene grondwater zullen ook de waterspanningen in de erboven liggende klei- en veenlagen afnemen. Door de afname van de waterspanningen ontstaat er bij een gelijkblijvende grondspanning een toename van korrelspanning. Door de toename van korrelspanning zal er zetting van de samendrukbare klei- en veenlagen optreden. Door zetting van de klei- en veenlagen zullen gebouwen die op staal zijn gefundeerd eveneens zakken. Daarnaast is er kans dat ook op palen gefundeerde woningen kunnen zakken door de krachten van langs de palen zakkende grond, de zogenaamde negatieve kleef. Gebouwen die zakken, zullen in veel gevallen niet gelijkmatig zakken. Met name de ongelijkmatige zakkingen kunnen schade in de vorm van scheurvorming of klemmen van deuren en ramen tot gevolg hebben. Teneinde de schade zoveel mogelijk te voorkomen zullen tegenmaatregelen worden genomen om de afname van de stijghoogte van het pleistocene grondwater over een periode van bij voorbeeld 30 jaar te spreiden. De optredende gevolgen van een ingreep zoals de aanleg van de Markerwaard dienen te worden gevolgd en vastgelegd met behulp van een meet- en toetsingssysteem. In dit rapport worden de methodiek van de selectie van de panden die deel uitmaken van het meet- en toetsingssysteem en de voor een deel van het meet- en toetsingssysteem verzamelde gegevens in het gebied van Hoorn gepresenteerd. In dit rapport wordt gesproken van de Markerwaard. Daarvoor in de plaats kan ook worden gesproken van iedere andere ingreep met soortgelijke gevolgen voor de omgeving Voor de hier beschreven methodiek heeft dat geen invloed, wel voor de te verwachten gevolgen. 14

13 2.Meet- en toetsingssysteem Als gevolg van de aanleg van een Markerwaard zullen veranderingen optreden in de stijghoogtes van het pleistocene grondwater. Dit heeft veranderingen tot gevolg in de grondwaterstand en daardoor ook in de hoogteligging van het maaiveld waardoor het kan leiden tot zakkingen van gebouwen en kans op schade. Om schade te voorkomen zal de stijghoogtedaling in het Pleistoceen door middel van tegenmaatregelen moeten worden gespreid over een periode van bij voorbeeld 30 jaar. Om een en ander te kunnen volgen en zo nodig te kunnen bijsturen is een meet- en toetsingssysteem vereist. De opzet van een meet- en toetsingssysteem in de hier beschreven vorm zal in het algemeen nodig zijn bij grootschalige en lang durende projecten. Het op te zetten meet- en toetsingssysteem moet onderstaande gegevens opleveren en moet voldoen aan de volgende doelstellingen: - volgen van wijzigingen in de stijghoogte van het pleistocene grondwater - vastleggen van de gevolgen van de daling van de stijghoogte van het pleistocene grondwater, te weten veranderingen in het niveau van het freatisch grondwater peil, zettingen van het maaiveld, zakkingen van gebouwen, verschilzakkingen van gebouwen en het optreden van schade; - controle en toetsing van de uitgevoerde modelberekeningen; - onderscheiden van de in het gebied reeds in gang zijnde processen van de processen als gevolg van de aanleg van de Markerwaard of een vergelijkbare ingreep elders; - verschaffen van inzicht in de effecten van de te nemen tegenmaatregelen; - toetsing van schadeclaims; Het op te zetten meet- en toetsingssysteem dat aan bovenstaande doelstellingen voldoet zal worden opgebouwd uit de volgende onderdelen: - geohydrologisch meetnet, bestaande uit: meetnet voor het meten van de stijghoogte van het pleistocene grondwater; meetnet voor het meten van het freatisch grondwater; - hoogte meetnet, bestaande uit: maaiveldspunten voor het meten van de zettingen van het maaiveld; enkelvoudige peilmerken voor het meten van de zakkingen van gebouwen; meervoudige peilmerken voor het meten van de verschilzakkingen van onderdelen van gebouwen; - bouwkundige registratie, bestaande uit een taxatie, een bouwkundige beschrijving en een fotografische registratie van kwetsbare objecten. De gegevens ontleend aan het bovenstaande meetnet moeten met behulp van deels bestaande en deels nog verder te ontwikkelen rekenmethoden aangeven welke schade aan welke oorzaak kan worden toegerekend. De achtergrond en de samenhang van het op te zetten meet- en toetsings-systeem is in detail beschreven in het rapport "Meet- en Toetsingssysteem",(RUP, RWS DBW/RIZA, RWS ZZW, RWSMD, 1984) De opzet van het meet- en toetsingssysteem beoogt in de eerste plaats het volgen en vastleggen van de gevolgen van een ingreep zoals de aanleg van de Markerwaard gespreid over het beinvloedde gebied. In de tweede plaats dient het de gevolgen voor de meest gevoelige elementen, de zogenaamde gidsobjecten, te signaleren. 15

14 De gegevens betreffende de gevolgen gespreid over het gebied worden ontleend aan het geohydrologisch meetnet, de maaiveldspunten en enkelvoudige peilmerken uit het hoogtemeetnet. De gidsobjecten zijn die objecten die als eerste schade zullen ondervinden door de geplande ingreep. Om in een zo vroeg mogelijk stadium te kunnen constateren dat als gevolg van de aanleg van de Markerwaard of een vergelijkbare ingreep elders schade ontstaat, moet het meetnet zich concentreren op die gebouwen die naar verwachting als eerste schade zullen vertonen. In dit rapport wordt de methodiek beschreven waarmee de gidsobjecten in het door aanleg van de Markerwaard beinvloedde gebied kunnen worden geselecteerd. Met de gegevens over de gidsobjecten kunnen de tegenmaatregelen worden gestuurd en kunnen schadeclaims worden beoordeeld. De samenhang tussen de metingen die gespreid zijn over het gebied en de gidsobjecten is weergegeven in figuur 1. giosobiecien meest KiaelsJpare objeclen bouwkuivlige registratie Fig 1. Samenhang tussen meetpunten vetspreid over het gebied en gidsobjecten. Om de lopende processen te kunnen scheiden van de nieuw te verwachten effecten is het meetnet doorgezet in het achterliggende, niet door aanleg van de Markerwaard beinvloedde gebied. Tevens zullen de metingen 5 tot 10 jaar voor aanvang van de aanleg van de Markerwaard worden aangevangen om op die manier de in gang zijnde trends vast te leggen. In het navolgende zal per onderdeel worden aangegeven wat de randvoorwaarden zijn, wat de omvang van de in gang zijnde processen is en wat de te verwachten effecten bij aanleg van de Markerwaard of de Droogmakerij Westelijk Flevoland zullen zijn. - verlaging stijghoogte pleistocene grondwater; Omstreeks 1600 werd voor het eerst begonnen met af malen van grondwater uit polders door middel van windmolens. Voor die tijd werd uitsluitend onder vrij verval geloosd op het omringende oppervlaktewater. Gesteld mag daarom worden dat er geen lagere grondwaterstanden dan gemiddeld NAP voorkwamen en dat ook de stijghoogte van het diepe grondwater zich op of om en nabij NAP heeft bevonden. Verder is de stijghoogte vanaf omstreeks 1900 gemeten, een voorbeeld van een dergelijke waarneming in Hoorn is weergegeven in figuur 2. Over een periode van +/- 380 jaar bedraagt de daling van de stijghoogte in Hoorn 2,40 m, dit is een daling van gemiddeld ruim 6 mm per jaar. 16

15 stijghoogte in m- NAP daling westelijk Flevoland daling Markerwaard T Fig 2. Verloop van de gemiddelde stijghoogte van het pleistocene grondwater in Hoorn. Noord Holland Noordoostpolder Revotand Amsterdam HOnr-aum Fig 3. Lijnen van te verwachten stijghoogtedaling 30 jaar na aanvang bemaling bij aanleg van de Markerwaard. 17

16 De te verwachten daling van de stijghoogte bij aanleg van de Markerwaard kan worden ontleend aan figuur 3. Voor Hoorn bedraagt de te verwachten daling dan gemiddeld 0,50 m, een daling van 16,7 mm per jaar. Bij aanleg van de Droogmakerij Flevoland West bedraagt de te verwachten stijghoogtedaling 0,30 m, ofwel 10 mm per jaar. De te verwachten lijnen met gelijke stijghoogtedaling 30 jaar na aanvang bemaling voor de Droogmakerij Flevoland West is te zien in figuur 4. Noordoostpolder Fk'VOl.li:.! Fig 4. Lijnen van te verwachten stijghoogtedaling 30 jaar na aanvang bemaling bij aanleg van de Droogmakerij Flevoland West. - verlaging freatisch grondwater peil, Ook voor het oppervlaktewater geldt dat voor 1600 er geen bemalen afwatering heeft plaatsgevonden. Na die tijd zijn een aantal droogmakerijen drooggelegd, waarbij het oppervlaktewater sterk is gedaald. Ook daarna zijn regelmatig nog kleine verlagingen uitgevoerd. Een voorbeeld van het verloop van het polderpeil in de polder Westerkogge, grenzend aan de gemeente Hoorn, is weergegeven in figuur 5. Het peil is over een periode van 110 jaar verlaagd met 0,25 m, een verlaging van ruim 2 mm per jaar. In totaal is de laatste 400 jaar de daling circa 2,80 m geweest, een daling van 7 mm per jaar. De door aanleg van de Markerwaard te verwachten daling bedraagt maximaal 0,20 m, gerekend over 30 jaar is dat eveneens 7 mm per jaar. - zettingen van het maaiveld; Met behulp van dezelfde grondparameters als waarmee de zetting ten gevolge van de aanleg van de Markerwaard is berekend is ook een schatting gemaakt van de reeds in Hoorn opgetreden zettingen. (Mebius, 1987). Uitgangspunt vormen de grondwaterstandsverlagingen zoals onder de voorgaande aandachtsvelden genoemd, alsmede de 18

17 Fig 5. Verloop van het polderpeil in de polder Westerkogge ophogingen van stadsuitbreidingen. Het tijdstip van aanleg van oude stadsuitbreidingen is uit oude kaarten terug te halen, terwijl de dikte van de ophogingen aan de hand van boringen kan worden teruggevonden. Het verloop van de zetting voor een tweetal profielen is aangegeven in figuur 6. De zetting bedraagt +/- 0,80 m over een periode van 400 jaar, per jaar is dat gemiddeld 2 mm. Voor Hoorn is verder berekend dat de te verwachten zetting bij aanleg van de Markerwaard 51 mm zal bedragen, over dertig jaar gespreid is dat 1,7 mm per jaar. belastlng-getthiederm Hoorn A00 6D belasting-geschiedenis Hoorn A00-2B t. 1 v. i Tv ^ "-»^^ **'**<^IB^ ophoging schematisatie grondwaterstand verlaging \^ < ^v ^**^^1' ^ s,? -2. ophoging schematisatie grondwaterstand " verlaging -3 * verloop \ grondwater \ a. -4. verloop \ grondwater \ zetting Hoorn A00-6D V zetting Hoorn AOO \ \ \ \ Fig 6. Zettingsverloop in de tijd van een tweetal profielen in Hoorn. 19

18 - zakking van gebouwen; In de gemeente Hoorn is reeds gedurende meerdere jaren een net van peilbouten voorhanden. De peilbouten zijn in een net over de stad verspreid en dienen als vast punt bij de uitvoering van werken. De betreffende peilbouten worden eens per vijf tot tien jaar opgenomen in een waterpassing van Ondergrondse Merken, de in het vaste zand verankerde ondergrondse merken van de Meetkundige Dienst van RWS. Een overzicht van de plaats van de peilbouten en de zakking als functie van de tijd in relatie met de bouwkundige kwaliteit is vermeld in Pessink en Viergever, Een bijgewerkte lijst is vermeld in bijlage 1, terwijl de verdeling van de gemiddelde zakking is weergegeven in het histogram van figuur 7. laagbouwwoningen gebouwen en trafo's 7 2 gemiddeld in mm/jaar Fig 7. Histogram van de zakking van peilbouten in Hoorn De te verwachten zakking van gebouwen bij aanleg van de Markerwaard is vermeld in tabel 1, uitgaande van een vrije maaivelddaling van 51 mm. De gebouwzakking in mm per jaar geldt indien tegenmaatregelen worden genomen en de zakking over 30 jaar wordt gespreid. De relatie tussen gebouwzakking en maaivelddaling is ontleend aan de eerder uitgevoerde studies en vermeld in Schultz en Viergever, Tabel 1. Te verwachten zakking van gebouwen bij aanleg van de Markerwaard zetting maaiveld [mm] gebouwzakking p max [mm] [mm / jaar] Fundering op staal Houten palen Betonpalen Indien niet de Markerwaard maar de Droogmakerij Westelijk Flevoland zal worden aangelegd kunnen de getallen in tabel 1 worden vermenigvuldigd met een factor 0,6 - verschilzakking van gebouwen; Er zijn geen gegevens voorhanden omtrent verschilzakkingen aan gebouwen in het gebied zodat geen vergelijkingen kunnen worden gemaakt ten aanzien van de te ver-wachten verschilzakkingen door aanleg van de Markerwaard. Wel is in tabel 2 een overzicht gegeven van de te verwachten verschilzakking van gebouwen bij aanleg van de Markerwaard. De manier waarop de getallen zijn ontleend aan de beschikbare gegevens is omschreven in Schultz en Viergever, Ook hier geldt dat de verschilzakking in mm/jaar geldt indien tegenmaatregelen worden genomen om de zakkingsverschillen over 30 jaar te spreiden. 20

19 Tabel 2. Te verwachten verschilzakking van gebouwen bij aanleg van de Markerwaard zetting maaiveld [mm] verschilzakking 8 max [mm] [mm/jaar] Staalfundering Houten palen Betonpalen schade; Aan de hand van de gevonden gemiddelde zakking van gebouwen die voorzien zijn van een peilmerk en de getnventariseerde bouwkundige staat (zie onder meer bijlage 1) kan worden geconstateerd dat in het algemeen de te verwachten schade per geval van beperkte omvang zal zijn. De te verwachten zakkingen en verschilzakkingen van gebouwen als gevolg van de aanleg van de Markerwaard zijn immers in dezelfde orde van grootte als de waarden die nu ook reeds in het gebied worden gevonden. Bovendien zullen tegenmaatregelen genomen worden waarmee de effecten over een periode van bijvoorbeeld dertig jaar worden uitgesmeerd. De schade zal in dat geval naar verwachting niet of nauwelijks meer optreden. (Schultz, Viergever, 1989 en 1990). Om schade te kunnen signaleren dienen bouwwerken te worden geselecteerd die in geval er schade optreedt, als eerste schade zullen vertonen. Dat zijn de gidsobjecten. 21

20 22

21 3. Selectie van gidsobjecten 3.1 Overzicht en samenhang aspecten De gidsobjecten zijn die objecten, die, indien er gevolgen voor bouwwerken als gevolg van de aanleg van de Markerwaard of een soortgelijke ingreep elders zijn waar te nemen, als eerste signalen zullen afgeven. In het bei'nvloedde gebied in Noord-Holland zijn circa woningen aanwezig. De selectie van de meest schadegevoelige elementen daaruit vereist daarom een systematische aanpak. Er zijn meerdere aspecten die een rol spelen bij de selectie van de gidsobjecten. De volgende aspecten kunnen worden onderscheiden: - verlaging stijghoogte pleistocene grondwater; Aangezien de verlaging van de stijghoogte van het pleistocene grondwater de aandrijvende kracht is voor het optreden van zettingen, zakkingen, verschilzakkingen en schade aan gebouwen is het vanzelfsprekend dat de grootte van de te verwachten verlaging van de stijghoogte van het pleistocene grondwater een belangrijke factor is. - bodemopbouw; De bodemopbouw is maatgevend voor de grootte van de te verwachten zetting en zettingsverschillen. Kennis van de bodem is dus een eerste vereiste voor een goede selectie. - zettingsgevoeligheid fundering; Niet alle funderingen zullen als gevolg van de zettingen van het maaiveld evenveel zakken, de grootte van de zakking is afhankelijk van de kwaliteit van de fundering. - schadegevoeligheid constructie; Indien van een bouwwerk de fundering aan zakking onderhevig is hangt het van de aard en de kwaliteit van de constructie af of er ook inderdaad schade zal optreden. Zo zullen relatief kleine en stijve bouwwerken (bij voorbeeld trafo gebouwtjes) of grotere, maar zeer flexibele constructies (zoals bij voorbeeld houten loodsen) bij zakking geen schade ondervinden. De invloed van de constructie op de kans op schade bij aanleg van de Markerwaard is verwerkt in de bouwkundige risicofactor. - omgevingsfactoren; Gebouwen kunnen door allerlei omgevingsfactoren schade ondervinden, zoals bij voorbeeld het voorkomen van hoge bomen, sloten, drukke verkeerswegen. In die gevallen kunnen de gevolgen van de aanleg van de Markerwaard afwijken van wat in de modellen is aangenomen. Bij de keuze van de gidsobjecten zullen deze invloeden dus zeker moeten worden meegenomen om de gevolgen in dit soort gevallen beter in kaart te kunnen brengen. - historisch monument; Historische monumenten zijn niet meer schadegevoelig dan andere objecten, maar de kosten van herstel zullen hoger zijn en de waarde die aan het in stand houden van monumenten wordt toegekend rechtvaardigt het feit dat extra aandacht aan de monumenten zal worden besteed. De hoeveelheid beschikbare gegevens is erg groot, maar niet in alle gevallen even goed toegankelijk. Gestart is daarom vanuit de gegevens die relatief het eenvoudigst waren te verkrijgen en die eveneens een redelijke betrouwbaarheid bezitten. Dit heeft ertoe geleid dat gestart is met de gegevens van de funderingen. Deze zijn in het algemeen te vinden in de archieven van de gemeente. Aan deze gegevens is informatie over bodemopbouw en 23

22 stijghoogteverlaging toegevoegd om een zo goed mogelijke voorspelling te kunnen maken van de zettingsgevoeligheid van de fundering. Hiermee is een eerste selectie gemaakt. De bouwwerken met een lage schadegevoeligheid zijn verder buiten beschouwing gelaten. Vervolgens zijn de constructieve eigenschappen van de gebouwen met een relatief zettingsgevoelige fundering opgenomen. Met de samengevoegde gegevens is een verdere selectie uitgevoerd om de meest schadegevoelige bouwwerken te bepalen. De op deze wijze verkregen selectie is aangevuld met bouwwerken met een relatief geringere schadegevoeligheid om er zeker van te zijn dat er voldoende spreiding over het gebied wordt bereikt, dat tenminste alle funderingstypen en uiteenlopende categorieen gebouwen vertegenwoordigd zullen zijn en dat ook de effecten van bijzondere omgevingsfactoren kunnen worden gevolgd. Bij deze selectie hebben de monumenten een zwaarder gewicht gekregen zodat het aantal monumenten verhoudingsgewijs goed vertegenwoordigd is. De samenhang tussen de verschillende aspecten die een rol spelen is weergegeven in figuur 8. De bepaling van de risicofactoren zal in de onderstaande paragrafen worden uitgewerkt. De selectieprocedure is tenslotte uitgewerkt voor de waarnemingen in Hoorn in hoofdstuk Risicofactor voor funderingen op staal Een fundering op staal is een fundering die rust op de bovenste grondlagen, al dan niet op een aangebrachte grondverbetering.te onderscheiden zijn: -gemetselde fundering; -fundering op poeren; -fundering op stroken; -fundering op een doorgaande betonplaat met vorstrand; -fundering op slieten. Een fundering op slieten komt in zijn gedrag zoveel overeen met een fundering op staal dat dit type fundering is meegenomen in dit overzicht. In verband met eisen ten aanzien van een vorstvrije ligging van de onderzijde van de fundering is een fundering tegenwoordig altijd minimaal 0,60 m ingegraven. Vroeger werd hiervoor ook wel 0,30 m aangehouden. Afhankelijk van de bodemopbouw, het type fundering en de belasting op de fundering kan dit meer zijn. Bij aanleg van de Markerwaard is er zetting te verwachten die ook tot zetting van de fundering zal leiden. Het gedrag van een fundering op staal wordt betnvloed door onderstaande aspecten: -(3.2.1.) bodemopbouw; -(3.2.2.) verschillen in bodemopbouw; -(3.2.3.) reeds opgetreden zetting van de lagen onder de fundering; -(3.2.4.) door aanleg van de Markerwaard nog te verwachten zetting van de lagen onder de fundering; -(3.2.5.) invloedsgebied van de fundering, bepaald door belasting, aanlegbreedte en aanlegdiepte; 24

23 PLAATS VERLAGING STIJGHOOGTE OMGEVINGS FACTOREN MONUMENT GIDSOBJECT Fig 8. Samenhang aspecten bij de keuze van gidsobjecten. -(3.2.6.) verschillen in invloedsgebied van de fundering; -(3.2.7.) omvang bouwwerk; (3.2.8.) bouwjaar. Voor ieder van de hiervoor genoemde aspecten zal worden afgeleid of en zo ja op welke wijze de aspecten in getallen dienen te worden uitgedrukt. De getallen die aan de verschillende aspecten of onderdelen daarvan zijn toegekend zijn hier vermeld onder de verschillende deelfactoren. Het betreft de volgende deelfactoren: rs 1 = verschillen in bodemopbouw (zie ); rs 2 = reeds opgetreden zettingen (zie ); rs 3 = zettingen bij aanleg van de Markerwaard (zie ); rs 4 = invloedsgebied fundering (zie ); rs 5 = verschillen in invloedsgebied fundering (zie ); rs 6 = bouwjaar (zie ). De belangrijkste factoren zijn de deelfactoren rs 1 (verschillen in bodemopbouw), rs 3 (zetting door aanleg Markerwaard) en enigermate in rs 5 (verschillen in invloedssfeer fundering. De drie andere factoren zijn minder doorslaggevend en niet geheel als onafhankelijke factoren te beschouwen. De grootte van de factoren is hierop aangepast. De drie eerste factoren varieren tussen 1 en 2.4 respectievelijk 2.2 en 1.67 (bij omrekening van het laagste getal naar 1). De minder doorslaggevende factoren varieren tussen 1 en 1.5 respectievelijk 1.5 en Bodemopbouw De bodemopbouw komt zowel bij de berekening van de reeds opgetreden als de nog te verwachten zetting aan de orde.ook bij de bepaling van de invloedssfeer onder de fundering speelt de bodemopbouw een rol. Het lijkt dan ook niet juist om deze factor of dit aspect nogmaals afzonderlijk op te voeren. 25

24 Verschillen in bodemopbouw (deelfactor rs 1) Wat van veel meer belang is voor de kans op schade, is de mate van verschil die voorkomt in de bodemopbouw. De verschillen moeten bijvoorbeeld blijken uit boringen of sonderingen. Binnen de afmetingen van een bouwwerk zijn deze in het algemeen niet in zodanige mate beschikbaar dat daaruit verschillen in bodemopbouw kunnen worden afgeleid. Daarnaast zijn alleen oudere gebouwen of meer recente lichte en kleine gebouwen op staal gebouwd. Daarvoor is in het algemeen geen grondonderzoek uitgevoerd. Voor de berekening van rs 1 kan dus alleen gebruik worden gemaakt van het grondonderzoek dat in de omgeving is uitgevoerd ten behoeve van andere bouw of als aanvullend onderzoek dat door de RWS is uitgevoerd ter verkenning van de bodemopbouw. Om praktisch haalbare redenen is er van uit gegaan dat de sonderingen niet meer dan 100 m uit elkaar mogen liggen. Verschillen in bodemopbouw kunnen in rekening worden gebracht door middel van het produkt van de dikte van de samendrukbare lagen en de samendrukbaarheidscoeff icient. V = som van (d*c) van sondering 1 - som van (d*c) van sondering 2. Naarmate de sonderingen dichter bij elkaar liggen zullen dezelfde verschillen eerder leiden tot het optreden van verschilzettingen onder een gebouw. Voor verschillende waarden van V is de bijbehorende waarde van rs 1 weergegeven in tabel 3 als functie van de afstand a tussen de betreffende sonderingen. Bij meerdere sonderingen wordt de maximale waarde van rs 1 aangehouden. Vaak gaat het dan om drie of meer sonderingen die in verschillende richtingen en op verschillende afstanden van het pand liggen. Over het algemeen geeft de sondering op de kortste afstand de hoogste factor, omdat bij verschillen op korte afstand gemeten de kans het grootst is dat de verschillen ook onder het gebouw voorkomen. Bij gelijke afstand wordt gerekend met de grootste verschillen in sondering. Dit is een veilige benadering. Tabel 3. Waarden voor de deelfactor rs 1 V afstand a [m] [m] >

25 Reeds opgetreden zetting van de lagen onder de fundering (deelfactor rs 2) In deze factor is zeer sterk de bodemopbouw verwerkt. Als meest geeigende manier om de bodemopbouw getalsmatig te classif iceren is de mate van reeds opgetreden zetting gekozen. Er bestaat weliswaar geen directe relatie tussen de grootte van de gemiddelde zetting en het optreden van schade maar de kans op schade neemt toe bij een toenemende grootte van de zetting. De zetting kan worden berekend met de zettingsformule van Terzaghi: Zm _ h. (P + AP) 7' n ~T- De C waarde is gerelateerd aan de sondeerwaarde. Aangehouden is onderstaande relatie: C = * qc voor qc; C = *qc voor qc=0.5. Deze relatie is ontleend aan de samendrukkingsconstanten die zijn aangegeven door het Laboratorium voor Grondmechanica voor dit gebied bij de relatief hogere spanningsniveau's (rapport Co /300) en de sonderingen uit dit gebied. De heersende korrelspanning P wordt als volgt bepaald: P = do * 8 + dbkv * 3 + dw * 7 + dokv * De getallen geven de waarde van het volumegewicht onder water weer. De waarde van 12 is toegevoegd omdat het deel boven de grondwaterspiegel een hoger volumegewicht bezit. Gerekend is met een grondwaterpeil van gemiddeld 1.20 m beneden maaiveld. Deze relatie is sterk gebiedsgebonden en zal voor andere gebieden een vorm bezitten. De belastingen uit het verleden zoals ophogingen, polderpeilverlagingen of verlagingen van de stijghoogte van het diepe grondwater zijn zo goed mogelijk ingeschat en ingevoerd in de berekeningen. Uitgaande van het tijdstip van de bouw en de aanlegdiepte van de fundering kan worden berekend welke zetting het gebouw tot nu toe heeft ondergaan. Een gebouw dat reeds veel zetting heeft ondergaan zal bij hernieuwde zetting in het algemeen sneller schade ondervinden omdat de constructie minder reserve bezit. Mogelijk als gevolg van de eerder opgetreden zakking is de samenhang van het gebouw reeds voor een deel verloren gegaan en zal er dus gemakkelijker scheurvorming kunnen optreden. De factor rs 2 brengt onder meer de gevoeligheid daarvoor in een getal tot uitdrukking. Bij de bepaling van de constructieve risicofactor wordt de werkelijk situatie van het gebouw in kaart gebracht. De aangehouden waarden voor deelfactor rs 2 zijn aangegeven in tabel 4. 27

26 Tabel 4 Waarden voor de deelfactor rs 2 reeds opgetreden zetting [mm] rs > Zetting bij aanleg van de Markerwaard (deelfactor rs 3) Indien de Markerwaard zal worden aangelegd zal als gevolg daarvan de stijghoogte in het grondwater in het Pleistoceen dalen. Ook de stijghoogte in het Holoceen neemt daardoor af. Voor de berekening is aangehouden dat het freatisch grondwaterpeil gelijk blijft en dat de afname lineair met de diepte verloopt in de holocene klei- en veenlagen. In de tussenliggende wadzandlagen is de afname constant verondersteld. In figuur 9 is dit schematisch weergegeven. De verlaging van de stijghoogte (of van de verlaging van de waterspanning) is gelijk aan eenzelfde toename van de korrelspanning omdat de grondspanning gelijk blijft (a grond = a korrel + a water). Het verloop van de afname van de waterspanning zal in werkelijkheid niet lineair zijn, maar afhankelijk zijn van verschillen in doorlatendheid. De afwijkingen zullen steekproefsgewijs moeten worden beoordeeld. De verhoging van de korrelspanning leidt tot zetting in de samendrukbare lagen onder de fundering. De grootte van de zetting is berekend met behulp van de zettingsformule van Terzaghi op eenzelfde manier als hiervoor aangegeven onder punt b1. De waarden die voor de factor rs 3 zijn aangehouden zijn vermeld in tabel 5. Tabel 5 Waarden voor de deelfactor rs 3 zetting [mm] rs >

27 Fig 9 Schematisch verloop water(onder)spanning met de diepte 3.2.S. Invloedsgebied fundering (deelfactor rs 4) De belasting die op een fundering werkt heeft spanningsverhoging in de ondergrond tot gevolg. De mate van spanningsverhoging is afhankelijk van de grootte van de belasting op de fundering. Een hogere belasting op de fundering heeft een grotere spanningsverhoging op een vergelijkbare diepte tot gevolg. Daarnaast zal bij een bredere strook of grotere plaat de diepte tot waarop een zelfde spanningsverhoging (uitgaande van een gelijke belasting per oppervlak als bij een smallere strook of plaat) merkbaar is, toenemen. Spanningsverhoging heeft invloed op de grootte van de heersende korrelspanning en daarmee tevens op de grootte van de relatieve toename van de korrelspanning bij aanleg van de Markerwaard. De zettingen die hiervan het gevolg zijn, zullen dus varieren met de mate van spanningsspreiding in de ondergrond. Voor zover de spanningsverhoging onder een fundering zich afspeelt in de niet samendrukbare laag ophoogzand beinvloedt dit de door aanleg van de van de Markerwaard optredende zettingen niet. Is de spanningsverhoging merkbaar tot in de samendrukbare lagen,dan zal een grotere invloedssfeer met relatief grotere spanningsverhogingen leiden tot een afname van de zetting door aanleg van de Markerwaard. Deze effecten zijn naar verwachting beperkt en gedeeltelijk reeds verwerkt onder punt Het effect wat daarnaast merkbaar is, is het feit dat bij een grotere invloedssfeer in de slappere lagen de invloed van verschillen in bodemopbouw zich reeds sterker hebben doen gelden in de restkwaliteit van de fundering. Op grond hiervan zal de kwaliteit van de fundering bij verschillen in bodemopbouw afnemen. In paragraaf 3. is reeds een methode aangegeven om verschillen te benoemen. De factor rs 4 benoemt mede de verschillen in bodemopbouw. De rekenwaarde waarmee de invloedssfeer is vastgelegd is de relatieve toename in korrelspanning Rt. Bepaald is de diepte Zt waarop de relatieve toename in korrelspanning Rt gelijk is aan 10% van de oorspronkelijk aanwezige korrelspanning. De waarde van Zt minus de diepte waarop de samendrukbare lagen aanvangen of de onderzijde van fundering indien dat minder is, is maatgevend voor de keuze van de waarde van rs 4 in tabel 6. 29

28 Bouwjaar (deelfactor rs 6) Het laatste aspect is de leeftijd of het bouwjaar. Oudere gebouwen hebben veelal een gemetselde strokenfundering of een slietenfundering, terwijl voor recent op staal gebouwde bouwwerken vaak betonstroken of betonplaten zijn toegepast. De stijfheid van deze stroken is groter. Ook dit aspect is meegenomen in de bouwkundige risicofactor. Het lijkt dus niet terecht dit alsnog mee te nemen of de waarde hiervan hoog te noteren bij de bepaling van de risicofactor voor funderingen op staal. Daarnaast speelt ook een rol dat de zeer oude gebouwen in het algemeen meer flexibel zijn gebouwd. Bovendien zijn de relatief zwakke en slechte gebouwen voor een belangrijk deel reeds gesloopt. De nu nog resterende panden zijn over het algemeen de betere gebouwen uit die tijd. De gehanteerde waarden zijn om bovengenoemde redenen beperkt van grootte gekozen. De factor is toch ingevoerd omdat in het algemeen de soort fundering wel in de bouwkundige factor is verwerkt, maar er geen kwaliteitsoordeel aan is gegeven. Met de deelfactor rs 6 kan dus worden aangegeven dat een recent aangelegde strokenfundering niet dezelfde kwaliteit heeft als een strokenfundering van 75 jaar oud. De waarden zijn vermeld in tabel 8. Tabel 8 Waarden voor de deelfactor rs 6 bouwjaar voor na 1950 rs Risicofactor voor funderingen op staal rs. De risicofactor voor funderingen op staal rs bestaat uit een vermenigvuldiging van de deelfactoren: rs = rs 1 x rs 2 x rs 3 x rs 4 x rs 5 x rs 6. Gekozen is voor een vermenigvuldiging, waarbij een kans nul in dit geval niet is gebruikt omdat er ten alien tijde zakking zal optreden en er dus altijd kans op schade aanwezig is gezien vanuit de te verwachten deformatie van de fundering. Het werkelijk optreden van schade is echter eveneens afhankelijk van de aard van de bebouwing. De factor rs loopt uiteen van 0.6 tot De onderverdeling van de risicofactor in klassen is aangegeven in tabel 9. Deze indeling geldt niet alleen voor de risicofactor voor funderingen op staal, maar ook voor de risicofactor voor funderingen op palen en de bouwkundige risicofactor Tabel 9. Klasseindeling van de risicofactoren klasse risicofactor I 0-1 II III IV 5-8 V >8 32

29 De klasseindeling is arbitrair gekozen. Basis van de indeling is het feit dat naar verwachting door het nemen van tegenmaatregelen geen of nagenoeg geen schade zal optreden. Als geen tegenmaatregelen genomen worden is schade voorzien. De funderingen met klasse V, die als meest schadegevoelig zijn te kwantificeren wat fundering betreft, hebben dus een reele kans op schade door aanleg van de Markerwaard indien geen tegenmaatregelen worden genomen. Groep I daarentegen zal door aanleg van de Markerwaard beslist geen schade ondervinden. Gezien het feit dat in veel gevallen de informatie niet volledig is zal de aandacht zich bij aanleg van de Markerwaard moeten richten op die gebouwen en gebieden waar klasse IV en V voorkomen. Gebieden en gebouwen met de klassen I en II lopen zonder het nemen van tegenmaatregelen geen of slechts een geringe kans op schade, zodat de kans op schade in het geval wel tegenmaatregelen worden genomen verwaarloosbaar is. Gebouwen met een risicofactor in de klasse III zijn minder duidelijk in te delen in wel of geen kans op schade, maar door de keuze de signaalfunctie van de gidsobjecten neer te leggen bij de gebouwen met de grootste kans op schade kunnen deze gebouwen bij de selectie van de gidsobjecten verder buiten beschouwing blijven. De gegevens met betrekking tot de bodemopbouw en sondeerweerstand zijn opgeslagen in een geautomatiseerd databestand. Dit maakt het mogelijk snel de invloed van variatie in de diverse factoren zichtbaar te maken. 3.3 Risicofactor voor funderingen op palen. Bij de inventarisatie van funderingsgegevens is in de eerste plaats nagegaan welk type fundering is toegepast. Voor de gebouwen met een paalfundering zijn bovendien de onderstaande gegevens verzameld: - paaltype; - paalafmeting; - funderingsdiepte; - nuttige belasting; - heikalendering; - bijzonderheden m.b.t. aanleg van de fundering; - sondering. Deze gegevens zijn aangevuld met gegevens omtrent geschematiseerd bodemtype volgens de Rijks Geologische Dienst (rapport nr en 10374a) en de te verwachten stijghoogtedaling van het grondwater in het bovenste watervoerende pakket bij aanleg van de Markerwaard. Uit deze gegevens is de risicofactor voor funderingen op palen bepaald, opgebouwd uit een vijftal deelfactoren die hier achtereenvolgens zullen worden omschreven. Uit deze gegevens is de risicofactor voor funderingen op palen bepaald, opgebouwd uit een vijftal deelfactoren die hier achtereenvolgens zullen worden omschreven: -(3.3.1.) mate van overbelasting; -(3.3.2.) zakking grond naast de paal; -( )spreiding sondeerwaarde; -(3.3.4.) omvang en betrouwbaarheid gegevens; -(3.3.5.) omvang bouwwerk. De bodemopbouw kan in het algemeen worden geschematiseerd tot een wat draagkrachtiger bovenlaag, soms bestaande uit ophoogzand, gevolgd door een pakket meer of 33

30 minder slappe lagen en dieper liggende zandige lagen. De bovenste holocene lagen bevatten in Hoorn en omgeving vaak een minder samendrukbare tussenlaag, het Woudsend. De diepere lagen bestaan in hoofdzaak uit zand, de zogenaamde pleistocene lagen. Ook daarin komen soms klei- of kleihoudende lagen voor. De geschematiseerde bodemopbouw zoals die vaak in sonderingen wordt aangetroffen is aangegeven in figuur 11. Deze bodemopbouw is als uitgangspunt gebruikt voor de bepaling van de risicofactoren Mate van overbelasting van palen (deelfactor rp 1) De waarde van rp 1 is gekoppeld aan de verhouding tussen Pmax en Pgrens. Pmax is de maximaal optredende belasting op de paal, bestaande uit de netto toelaatbare paalbelasting en de negatieve kleef. De netto toelaatbare paalbelasting is de ontwerpbelasting per paal, bestaande uit het eigen gewicht van de constructie en een variabele gebruiksbelasting. In Maurits en Viergever, 1987, is melding gemaakt van een onderzoek naar de grootte van de ontwerpbelasting per paal, de verschillen tussen de belasting op palen onder een en dezelfde bouwmuur en het aandeel van het eigen gewicht in de netto toelaatbare paalbelasting. Daaruit bleek dat bij een paalfundering die gebaseerd is op een netto toelaatbare paalbelasting van 100 kn, de ontwerpbelasting varieert van 20 tot 110 kn per paal, terwijl de werkelijk optredende belastingen nog veel sterker kunnen verschillen. De maximaal optredende belasting bestaat naast de netto toelaatbare paalbelasting eveneens uit negatieve kleef. De negatieve kleef is de wrijvingskracht tussen grond en paal die optreedt door het zakken van de grond ten opzichte van de paal. Voor de berekening van de negatieve kleef is uitgegaan van de methode Begemann (Stichting Bouwresearch 1975, Begemann 1969, 1977) zie appendix A. De grootte van de negatieve kleef kan als volgt worden berekend: Pnegkl = 0.8 * paalcoefficient * gemiddelde plaatselijke kleef * paalomtrek * laagdikte * De paalcoefficient is afhankelijk van het paaltype en de grondsoort. De gemiddelde plaatselijke kleef kan worden gemeten met een kleefmantelconus of worden ontleend aan de sonderingen door middel van de daarvoor bestaande relaties. Deze relaties zijn afhankelijk van de grondsoort, in de berekening is gerekend met fijn zand, kleihoudend zand of klei (Begemann, 1977). Dit levert de in tabel 10 vermelde coefficienten op: Tabel 10. Coefficienten voor de bepaling van de negatieve kleef op palen grondsoort paalcoefficient gemiddelde plaatselijke kleef/ hout beton sondeerwaarde zand kleihoudend zand klei

31 Ifl a M ffi tomxim' 1 1 ^ l ^ ^ tab_ ophoging N / l > [ 1 l bovenste samendrukbare lagen hotoosen 0 P Q fl 1 " r onsamendrukbare holocene lagen (wadzandl ondersle samendrukbare lagen i i i i i i i i i i i i i i i Fig. 11.Geschematiseerde sondering Bij de veelvuldig in dit gebied toegepaste houten palen is vaak de gebruikte of vereiste diameter van de punt aangegeven, maar naar boven toe neemt de omtrek van de paal toe. In de berekening is uitgegaan van een toename van de diameter van de paal met 10 mm per 'm paal. De reductiefactor van 0.75 a' 0.80 vindt zijn oorsprong in het feit dat de formules zijn ontleend aan trekproeven op palen. De zettingen die de negatieve kleef veroorzaken verlopen veel langzamer bij het ontwikkelen van de negatieve kleef dan bij trekproeven.gerekend is met de ongunstige waarde van Bij de berekening is ervan uitgegaan dat de zetting zodanig groot is dat de volledige negatieve kleef optreedt; met name het feit dat de zetting door de verlaging van de stijghoogte van het diepe grondwater overwegend onder in het pakket slappe lagen optreedt is hiervan de oorzaak. Een geringere zetting waardoor de negatieve kleef niet volledig tot ontwikkeling kan komen wordt in rekening gebracht door de keuze van de deelfactor rp 2. Het feit of er al dan niet in het verleden negatieve kleef is opgetreden, bijvoorbeeld door het aanbrengen van ophogingen, speelt geen rol bij de berekening. Een nieuwe zetting zal opnieuw de volledige negatieve kleef tot ontwikkeling brengen en mogelijk zakking van de palen tot gevolg 35

32 hebben. Bovendien zal als gevolg van de aanleg van de Markerwaard de negatieve kleef vaak groter zijn. Bij aanleg van de Markerwaard zal met name in de dieper gelegen samendrukbare lagen zetting optreden, waardoor ook dieper gelegen zandige tussenlagen zetting vertonen en daardoor negatieve kleef in die lagen veroorzaken. Bij zetting als gevolg van ophoging of polderpeilverlaging treedt vaak geen of slechts weinig zetting van de tussen gelegen zandlagen op. Bij de studies in opdracht van RWS (RWS/ZZW-1983) is door het LGM voor de berekening van de negatieve kleef zowel de "slipmethode" als de methode Begemann gebruikt (LGM 1983). Fugro geeft in zijn rapport, naast een aantal opmerkingen met betrekking tot de berekening die in dit rapport zijn overgenomen, aan dat tevens een berekening met behulp van de slipmethode dient te worden uitgevoerd (Fugro 1986). Dat is in dit rapport niet gebeurd. De methode Begemann is gebruikt omdat bij deze methode er een zeer directe relatie is tussen de grootte van de negatieve kleef en de sondeerwaarde. Bij de slipmethode wordt deze relatie gelegd door middel van de hoek van inwendige wrijving. Er is in Hoorn maar zeer beperkte informatie aanwezig over de lokale variaties in de hoek van inwendige wrijving. De relatie tussen de hoek van inwendige wrijving is ondermeer afhankelijk van de grondsoort. Om met deze relatie even gedetailleerd te kunnen werken moet eerst de grondsoort aan de sondering worden ontleend, waarna per grondsoort een hoek van inwendige wrijving kan worden bepaald. Deze methode is voor dit doel, waar het in de eerste plaats gaat om het maken van onderscheid tussen funderingen, te indirect en met te veel marges omgeven. Door nu in alle gevallen te rekenen met de methode Begemann ontstaat een eenduidig resultaat waarmee onderlinge verschillen goed duidelijk worden. Aangezien de resultaten van de berekening uitsluitend worden gebruikt om een indeling te verkrijgen in het meer of minder schadegevoelig zijn en er geen absolute schaderaming aan wordt verbonden, is dit toelaatbaar. De negatieve kleef en de maximale ontwerpbelasting zijn bij elkaar opgeteld en leveren daarmee een waarde voor Pmax. De draagkracht van de paal, Pgrens, bestaat uit het puntdraagvermogen en de positieve kleef. Het puntdraagvermogen is berekend met de 4D-8D regel van Koppejan (Stichting Bouwresearch, 1977). Deze methode wordt bekend verondersteld en is hier niet verder beschreven. De positieve kleef is ontleend aan de sondering, gerekend over de lengte van de paal in de zandlaag boven de punt. Voor de relatie worden empirische factoren gebruikt die niet door iedereen gelijk worden aangehouden. In tabel 11 zijn de in het rapport aangehouden waarden aangegeven. Tussen haakjes zijn de waarden vermeld die worden aanbevolen in de voorlopige richtlijnen voor funderingen van gebouwen, RFG Tabel 11 Verhouding positieve kleef-sondeerwaarde 1.2(1,2)% van de conuswaarde voor houten palen; 1.0(1.1)% van de conuswaarde voor in de grondgevormde palen; 0.8 (0,75)% van de conuswaarde voor gladde prefab betonpalen. De op deze wijze berekende waarde voor Pmax/Pgrens dient als uitgangspunt voor de berekening van de deelfactor rp 1. De waarden die aan deelfactor rp 1 worden toegekend zijn vermeld in tabel

33 De bovenstaande verdeling is gebaseerd op de aanname dat er bij een Pmax/Pgrens 0.8 geen deformaties tengevolge van de aanleg van de Markerwaard zullen optreden. Bij een waarde van Pmax/Pgrens van zullen alleen de zwaarst belaste palen deformatie ondergaan, terwijl de minder zwaar belaste of meer draagkrachtige palen geen of aanzienlijk minder deformatie zullen ondergaan. De kans op het optreden van ongelijkmatige zetting en schade dientengevolge is in dat geval dus het grootst en dus ook groter dan wanneer de waarde van Pmax/Pgrens groter is. In dat geval is namelijk de kans dat meerdere palen tot boven hun bezwijkbelasting worden belast en daardoor eenzelfde deformatie ondergaan groter, waardoor ook de kans op schade afneemt. De afname blijft echter relatief gering omdat ook bij een grotere Pmax/Pgrens een traject is doorlopen waarbij eerst de zwaarst belaste palen zullen gaan zakken. Bij betonpalen is de negatieve kleef een relatief geringer deel van de totale belasting zodat in dat geval eveneens minder kans op ongelijkmatige zakking bestaat. Tabel 12 Waarden voor de deelfactor rp 1 Pmax/Pgrens deelfactor rp 1 houten palen betonpalen < > Zakking van de grond naast de paal (deelfactor rp 2) De grootte van de deelfactor rp 2 hangt samen met de te verwachten samendrukking van de kleihoudende laag onmiddellijk boven het Pleistoceen en onder de Wadzandlaag. De zetting van deze laag veroorzaakt extra negatieve kleef bij aanleg van de Markerwaard. De zetting is berekend volgens de zettingsformule van Terzaghi (Huizinga,1969). /I (P + AP) z = - l n F - De C waarde is gerelateerd aan de sondeerwaarde. Aangehouden is onderstaande relatie (zie ook paragraaf ): C= * qc voor qc<= 0.5 MN/m2; C = * qc voor qc > 0.5 MN/m2, Voor de berekening van de aanwezige korrelspanning zijn de volgende waarden aangehouden zie ook paragraaf ): P = do * 8 + dbkv * 3 + dw * 7 + dokv * ; 37

34 Tabel 15 Waarden voor de deelfactor rp 4 aantal sonderingen deelfactor rp 4 > = < S. Omvang bouwwerk (deelfactor rp 5) Met deze deelfactor wordt de invloed en de omvang van het beschouwde bouwwerk in rekening gebracht. De omvang van gebouwen wordt bij gebouwen bestemd voor de woningbouw in rekening gebracht door het aantal woningen per blok in een rij woningen of van een flatgebouw. Een vrijstaande woning zal minder aan zettingsverschillen onderhevig zijn en daardoor minder schade ondervinden dan een omvangrijke flat of een groot blok woningen. Deze deelfactor heeft relatie met de deelfactor bij de bepaling van de constructieve risicofactor. Toch zitten er verschillen tussen beide factoren. Deelfactor rp 5 brengt de totale omvang van het bouwwerk in rekening en daarmee de kans op ongelijkmatige zakking van de fundering, terwijl bij de constructieve deelfactor wordt gekeken naar de maximale afmeting van ongedilateerd metselwerk. De gekozen waarde voor rp 5 is vermeld in tabel 16. Indien het niet om woningen maar om grotere bouwwerken zoals fabrieks- hallen, scholen, kerken en dergelijke gaat wordt met rp 5 de invloed van de omvang van het bouwwerk verdisconteerd. Immers een gebouw met een groot oppervlak loopt meer kans ongelijkmatige zetting te ondergaan dan een klein gebouw. De waarde van rp 5 is ook voor dit geval vermeld in tabel 16. Tabel 16 Waarden voor deelfactor rp 5 aantal woningen per blok r P 5 oppervlak gebouw [m ] <=2 0.8 <=250 2 t/m t/m t/m t/m t/m t/m 2500 > > Risicofactor voor paalfunderingen rp. De risicofactor voor paalfunderingen rp bestaat uit een vermenigvuldiging van de deelfactoren: rp = rp 1 x rp 2 x rp 3 x rp 4 x rp 5. Gekozen is voor een vermenigvuldiging. Daarbij kan worden ingebracht dat de kans op schade nihil is op het moment dat Pmax/Pgrens 0.7 a 0.8. In dat geval wordt een waarde nul toegekend aan de deelfactor, waardoor de totale factor rp eveneens nul wordt. Factoren die slechts een beperkte 40

35 invloed hebben, zoals de deelfactoren rp 3, rp 4 en rp 5 hebben waarden die schommelen om de waarde 1. De factor rp loopt uiteen van 0 tot De onderverdeling van de risicofactor rp in klassen is aangegeven in tabel 9. De indeling in klassen is voor de risicofactor voor paalfunderingen wordt voornamelijk bepaald door de grootte en invloed van de belangrijkste factoren (rp 1 en rp 2). 3.4 Bouwkundige risicofactor Bij het beoordelen van een gebouw op schadegevoeligheid wordt in deze paragraaf ingegaan op de bouwtechnische kwaliteit van het gebouw. De hier beschreven methodiek is ontwikkeld in samenwerking met ingenieursbureau D.H.V. uit Amersfoort. De tekst van deze paragraaf is voor een belangrijk deel ontleend aan het rapport van Oudejans en Van Rijn (Oudejans. 1987). De bouwtechnische kwaliteit van een gebouw wordt bepaald door een aantal onderdelen en eigenschappen zoals fundering, betonwerk, materialen, draagconstructie, elasticiteitmodulus, kruipgedrag, etc. Hiervan zijn een aantal onderdelen en eigenschappen relevant voor de opgelegde vervorming uit de fundering en uit verschillende combinaties van deze relevante onderdelen en eigenschappen worden de deelfactoren van de risicofactoren voor gebouwen vastgesteld. Daarnaast zijn er ook eigenschappen, zoals bijvoorbeeld de hoofdafmetingen, die niet afhankelijk zijn van de bouwtechnische kwaliteit van een gebouw, maar die wel het risico op schade van een gebouw beinvloeden. De risicofactor voor gebouwen is samengesteld uit negen deelfactoren. De deelfactoren hebben achtereenvolgens betrekking op: -(3.4.1.) ouderdom; -(3.4.2.) hoofdafmetingen; -(3.4.3.) materialen fundering; -(3.4.4.) draagconstructie; -(3.4.5.) materiaaltoepassing gevels; -(3.4.6.) aanwezigheid van binnenwanden; -(3.4.7.) aanwezigheid aanbouwen; -( )technische staat. Aangegeven zal worden hoe de deelfactoren worden bepaald en welke waarde aan de factoren is toegekend. Bij het inventariseren van de gegevens is zoveel mogelijk gebruik gemaakt van de werkelijke of de geschatte waarde in plaats van het aangeven van de klasse waarbinnen een waarde valt. Op die manier blijft het mogelijk ook andere klasse-indelingen op een later tijdstip te kiezen en te beoordelen. De belangrijkste factoren zijn re 2 en 5 (hoofdafmetingen en gevelconstructie), re 3 en 4 (fundering en draagconstructie) en re 6 (de aanwezigheid van aanbouwen). Het gewicht van deze aspecten is in rekening gebracht door in feite twee deelfactoren te onderscheiden, die beiden een deel van het aspect vertegenwoordigen. De aanwezigheid van aanbouwen heeft slechts lokaal (bij de aansluiting aan het hoofdgebouw) schade als gevolg van een mogelijk afwijkende bouw en is daarom maar door een deelfactor in rekening 41

36 gebracht. De factoren re 1 (ouderdom), re 7 (binnenwanden) en re 8 (technische staat) zijn minder doorslaggevend bij de beoordeling Ouderdom (deelfactor re 1) De ouderdom van een gebouw geeft een indicatie van drie facetten, te weten de kwaliteit van de bouwmaterialen, de deskundigheid van het ontwerp en de uitvoering c.q. de bouwmethode en de mate waarin grondonderzoek is uitgevoerd. Bij de bouwmaterialen spelen vooral de ontwikkelingen van de kwaliteit van het metselwerk een rol. Bij de deskundigheid dient genoemd te worden de ontwikkelingen van de groei in inzicht en daarmee samenhangend een steeds betere regelgeving. De mate waarin grondonderzoek is uitgevoerd is van invloed op de risicofactor voor de fundering en wordt hier verder buiten beschouwing gelaten. In het door het ABT uitgevoerde onderzoek (facetstudie II) wordt o.a. aangetoond dat de kwaliteit van het metselwerk van invloed is op de schadegevoeligheid. Door de grote stijfheid van metselwerk en door de beperkte treksterkte kunnen hierin, door relatief kleine zettingen, scheuren ontstaan. Als eenmaal een scheur is ontstaan is de samenhang verbroken, zodat geen krachten meer werkzaam zijn die de scheurwijdte beperkt houden en de van buitenaf opgelegde vervorming verhinderen verder door te dringen in de constructie. Uit experimenten blijkt dat bij slecht metselwerk de elasticiteitsmodulus afneemt. Wanneer de vervormingen in het elastische gebied blijven, geldt de wet van Hooke, i.e. de teweeg gebrachte spanning is gelijk aan de elasticiteitsmodulus maal de relatieve vervorming. Door een lagere elasticiteitsmodulus nemen de spanningen in het elastische gebied af en de blijvende vervorming toe. Echter de breuksterkte neemt in de tijd bij slechter metselwerk ook af (beperking van het elastische gebied), waardoor eerder scheurvorming ten gevolge van de opgelegde vervorming. Tevens blijkt dat bij kwalitatief slechter metselwerk de mogelijkheid tot spanningsherverdeling minder is dan bij goed metselwerk, waardoor een grotere kans op brosse breuk mogelijk is bij een extern opge-legde vervorming. Uit het onderzoek van ABT blijkt verder dat het metselwerk van gebouwen van voor circa 1900 veelal voegen heeft van kalkmortel. Er worden voor de bepaling van deelfactor re 1 vier ouderdomsklasse onderscheiden: - Periode voor 1900 De kwaliteit van het metselwerk is voor 20-30% slecht, doch de aanwezigheid van kalkmortels hebben hierop een gunstig effect; er is zowel op staal als op korte houten kleefpalen en in enkele gevallen op houten stuitpalen gefundeerd; er is weinig onderlinge samenhang tussen de diverse constructiedelen en de regelgeving ontbreekt. - Periode De kwaliteit van het metselwerk is voor 10-20% slecht; er is hoofd zakelijk op korte houten kleefpalen en houten stuitpalen gefundeerd; er is weinig onderlinge samenhang tussen de diverse constructiedelen en de regelgeving komt op gang. - Periode De kwaliteit van het metselwerk is goed; er wordt hoofdzakelijk op lange houten stuitpalen gefundeerd en er wordt nog voornamelijk traditioneel gebouwd met weinig samenhang. Gebouwen worden wel deskundiger ontworpen, voorbereid en uitgevoerd, maar door de grote kwantiteit in deze periode is minder aandacht besteed aan kwaliteit en controle, ondanks een toenemende regelgeving. 42

37 - Periode na 1970 De kwaliteit van het metselwerk is goed, er wordt hoofdzakelijk op houten palen en betonpalen op stuit gefundeerd en er wordt veel systeembouw toegepast, waardoor een grotere samenhang wordt verkregen. Aan het ontwerp, de voorbereiding en uitvoering wordt steeds meer aandacht besteed en de normen worden steeds meer gevoed door technisch wetenschappelijk inzicht. De gekozen waarden voor deelfactor re 1 zijn vermeld in tabel 17. Tabel 17. Waarden voor de deelfactor re 1 bouwjaar voor na 1970 rd Hoofdafmetingen (deelfactor re 2) De hoofdafmetingen van een gebouw geven een indicatie van twee aspecten te weten de oppervlakte van het bebouwde grondvlak en de hoogte van het gebouw. De oppervlakte van het bebouwde grondvlak is van invloed op de schadegevoeligheid van een gebouw, omdat bij grotere oppervlakten de kans groter is dat binnen de afmetingen van het gebouw verschilzettingen optreden. Hierbij is een lang ondiep gebouw schadegevoeliger dan een vierkant gebouw van dezelfde oppervlakte. Bij de keuze van de waarden voor deelfactor re 2 is uitgegaan van de grootste lengte van het niet-gedilateerde bebouwde oppervlak. De schadegevoeligheid wordt eveneens betnvloed door de hoogte van een gebouw, omdat hoekverdraaiingen vaak aanleiding geven tot scheurvorming op grotere hoogte. Hoe hoger het gebouw hoe meer kans op scheur-vorming of hoe groter de mogelijke scheefstand. De waarde voor de deelfactoren re 2 is aangegeven in tabel 18. Tabel 18. Waarden voor de deelfactor re 2 re 2 grootste lengte hoogte [m] < >20 <= >

38 Materiaal funderingsconstructie (deelfactor re 3) Met betrekking tot de materiaalkeuze van de fundering moet duidelijk onderscheid worden gemaakt tussen enerzijds het funderingstype, zoals fundering op staal (metselwerk of beton), fundering op korte houten kleefpalen (tot circa 7 m) en fundering op lange houten palen met betonopzetter of betonpalen op stuit en anderzijds het type funderingsconstructie, i.e. de constructie die de krachten uit de draagconstructie van het gebouw overbrengt naar de fundering en de ondergrond. De invloed van het funderingstype is volledig verdisconteerd in de risicofactor voor de fundering, zodat alleen de materiaalkeuze van het bovenste deel van de fundering in deelfactor re 3 wordt beschouwd. In het algemeen zal bij een oudere fundering op staal een gemetselde sloof zijn toegepast, bij een fundering op korte kleefpalen en op lange houten palen zonder betonopzetter zal een houten funderingsconstructie met kespen en langshout zijn toegepast en bij een fundering op houten palen met betonopzetter en betonpalen zal een betonnen funderingsbalk of plaat zijn toegepast. Er zijn dan ook 3 klassen onderscheiden, te weten: metselwerk, hout en beton. Naast de mate van herverdeling door de funderingsconstructie bij zettingsverschillen moet ook rekening worden gehouden met de mogelijkheid van aantasting van de elementen in de houten funderingsconstructie bij verlaging van de grondwaterstand. Gezien de geringe te verwachten daling van het freatisch peil is dat hier buiten beschouwing gelaten. In figuur 12 is in schema aangegeven de relatie tussen de funderingsconstructie, het type fundering en de constructie van de bovenbouw. De gekozen waarden voor re 3 zijn eveneens in de figuur vermeld. Wegingsfactoren voor de mate van invloed op het risico van schade aan een gebouw vanuit materiaalkeuze van de funderingsconstructies zijn: - verschil in belasting op de diverse funderingsconstructies; - mate van mogelijke herverdeling in de funderingsconstructie; - mate van aantasting van de diverse elementen in de funderingsconstructie in het verleden Draagconstructie (deelfactor re 4) Maatgevend voor de beoordeling van de kwaliteit van de draagconstructie is de mate van vervormbaarheid. In hoeverre kan de draagconstructie de toekomstige zettingsverschillen blijven volgen zonder dat belangrijke schade of constructieve instabiliteit op gaat treden. Er is onderscheid gemaakt in drie typen van draagconstructie: - dragende metselwerk wanden; - betonskeletbouw en betoncasco's; - hout- en staalskeletbouw. Bij dragende metselwerk wanden is de rotatiecapaciteit gering. Verschilzettingen die optreden, afhankelijk van de mate van vereffening door de fundering en funderingsconstructie, kunnen relatief grote schade veroorzaken. Betonskeletbouw en betonckasco's hebben een veel grotere rotatie- en herverdelingscapaciteit en kunnen daarom zettingsverschillen beter volgen. Hout- en staalskeletbouw hebben een zodanige rotatie- en herverdelingscapaciteit dat schade aan de draagconstructie door zettingsverschillen niet is te verwachten. Hiervoor wordt een gewichtsfactor van 0.9 ingevoerd. In combinatie met een gewichtsfactor van 0.9 voor een flexibele gevelconstructie wordt het betreffende object beschouwd als zijnde niet schadegevoelig.

39 De aanwezigheid van een kelder onder een gebouw kan van invloed zijn op de schadegevoeligheid. Bij een betonskelet of -casco wordt ervan uitgegaan dat de aanwezigheid van een betonnen kelder geen extra schadegevoeligheid oplevert voor de draagconstructie. Bij een kelder van metselwerk is dit wel het geval. Daarom wordt een extra draagconstructietype opgenomen: -dragend metselwerk wanden met kelder; Hierbij dient opgemerkt te worden dat de aanwezigheid van een kelder en de afmetingen moeilijk zijn te bepalen bij de inspectie, archiefgegevens zijn hierbij achteraf als hulpmiddel gebruikt. De waarden voor de deelfactor re 4 zijn vermeld in figuur 12. Funderingstype rp/rs lundoring op staal fundering op houten kleelpalen tundering op houten stuitpalen lundering op betonpalen (risicofactor fundering) rc3 = 1.3 rc3 = 1.2 rc3 = 1.0 Funderingsconstructie rc3 metselwerk stool kespen + langshout» melselwerk betonnen tunde rings balk/poer/plaa (risicofactor gebouw) rc4 = 1.2 rc4 = 1.3 rc4 = 1.0 rc4 = 0.9 Draagconstructie rc 4 dragend metselwerk met kelder dragend metselwerk betonskelet (m/z kelder) houtskelet slaalskelet I m/z kelder) (risicofactor gebouw) Fig 12.Overzicht waarden voor de deelfactoren rc 3 en rc Gevelconstructie (deelfactor rc 5) Bij de gevelconstructie wordt onderscheid gemaakt tussen een niet- flexibele constructie, zoals een gevel bestaande uit metselwerk en een flexibele constructie met bijvoorbeeld gevelinvullingen van hout of staalplaat. Een gevelconstructie van (dragend) metselwerk zou ondergebracht kunnen worden bij de deelfactor rc 4 voor draagconstructies maar door de openingen in metselwerk gevels is dit een element wat schadegevoeliger is dan dragende wanden in de draagconstructie. In een gevel zonder openingen kan namelijk belastingsspreiding optreden, terwijl in een gevel met muuropeningen belastingconcentraties optreden. Indien zowel de deelfactor rc 4 als rc 5 een waarde 0.9 bezitten wordt de risicofactor voor gebouwen rc gelijk nul gesteld. Dit is ingebouwd omdat een flexibele gevelinvulling in 45

40 staat moet worden geacht om ruimschoots de te verwachten zettingsverschillen op te kunnen nemen. De waarden voor rc 5 zijn vermeld in tabel 19. Tabel 19 Waarden voor de deelfactor rc 5 percentage openingen rc5 starre gevels flexibele gevels = > 50 % % Aanwezigheid van aanbouwen (deelfactor rc 6) Door verschil in afmetingen van de funderingen tussen hoofdgebouw en aanbouw, door verschil in funderingsbelastingen en door verschil in tijdstip van aanleg kunnen zerttingsverschillen optreden bij maaivelddaling. Maatgevend voor de beoordeling van de aanwezigheid van aanbouwen zijn de afmetingen en of de aanbouw gelijktijdig is gebouwd met het hoofdgebouw of niet. Als de aanbouw gelijktijdig is gebouwd kan in het algemeen gesteld worden dat fundering en materiaaltoepassing gelijkwaardig zijn aan het hoofdgebouw en aan de aansluiting zal de nodige zorg zijn besteed. Bij een latere bouw is het zettingsproces niet gelijktijdig verlopen en is de kans op verschillen groter. Wegingsfactoren voor de mate van invloed op het risico van schade aan het gebouw vanuit de aanwezigheid van aanbouwen zijn: - gelijktijdig gebouwd; - gelijksoortig gefundeerd en gelijke materialen; - verschil in funderingsbelasting; - oppervlakte aanbouw. De keuze van de grootte van deelfactor rc 6 is vermeld in tabel 20. Tabel 20 Waarden voor de deelfactor rc 6 grootste lengte [m] rc6 <10 >=10 geen aanbouw gelijk gebouwd aanbouw later gebouwd ' Aanwezigheid van niet-dragende binnenwanden (deelfactor rc 7) Niet-dragende binnenwanden zijn de laatste elementen waar mogelijke schade kan optreden. Dit komt omdat deze wanden eventuele vervormingen die optreden in de 46

41 draagconstructie niet kunnen volgen. Belangrijk hierbij is de aansluiting van de nietdragende wanden op de draagconstructie. Daar de aanwezigheid van binnenwanden bij een uitwendige visuele inspectie niet kan worden meegenomen, zal dit uit archiefonderzoek of uit algemene informatie over het bouwtype en/of de ouderdom moeten volgen. De waarde voor rc 7 = 1.0 als er geen scheidingswanden zijn en 1.2 als er wel scheidingswanden zijn Technische staat (deelfactor rc 8) De technische staat wordt alleen beoordeeld aan de hand van de mate van aanwezigheid van scheurvorming en scheefstand. Bij het beoordelen van de technische staat van een gebouw wordt opgemerkt dat slechts tijdens een korte uitwendige inspectie de meest opvallende facetten als scheefstand en scheurvorming op het inspectieformulier zijn vermeld. Deze kunnen alleen subjectief worden bepaald. Bij de bepaling van de waarde van de deelfactor rc 8 is aangenomen dat een huis dat in goede staat verkeert een hogere restcapaciteit bezit om vervormingen vanuit de fundering te kunnen opnemen. De gekozen waarden voor rc 8 zijn vermeld in tabel 21. Tabel 21 Waarden voor deelfactor rc 8 technische staat goed redelijk matig slecht rc Risicofactor voor bouwkundige constructies rc De risicofactor voor bouwkundige constructies rc bestaat uit een vermenigvuldiging van de deelfactoren: rc = rc 1 x rc 2 x rc 3 x rc 4 x rc 5 x rc 6 x rc 7 x rc 8. Naar analogie van de risicofactoren voor de fundering is ook hier gekozen voor een vermenigvuldiging. De kans dat geen schade zal optreden, is ingevoerd door alle waarden kleiner dan 0.9 gelijk nul te stellen. Deze waarde kan slechts op een manier worden verkregen, namelijk wanneer er een hout- of staalskelet in combinatie met een flexibele gevel aanwezig is. De deformatie die een dergelijke constructie kan ondergaan voor er sprake van schade is, is zo groot, dat bij aanleg van de Markerwaard geen schade zal optreden. De factor rc loopt uiteen van 0.81 (=0) tot De indeling in klassen komt overeen met de indeling in tabel Kans op schade De hiervoor gepresenteerde factor voor funderingen op staal of palen of voor de bouwkundige constructie mag niet worden beschouwd als een reele indicatie van te verwachten schade, omdat: - bij de berekeningen diverse aannamen zijn gedaan; 47

42 - tevens gebruik gemaakt is van sondeeronderzoek van derden, waarvan de kwaliteit en het type sondeerconus niet bekend was; dit kan de sondeerwaarde beinvloeden; - de fundering slechts een onderdeel vormt van de totale afweging van de kans op schade; - de bouwkundige risicofactor is gebaseerd op een globale uitwendige bouwkundige schouw; - er tegenmaatregelen gepland zijn bij aanleg van de Markerwaard. De factoren zijn uitsluitend bedoeld om te komen tot een selectie van gebouwen die meer risico dragen, teneinde het in te stellen meet- en toetsingssysteem op die gebieden en/of bouwwerken te concentreren. Bij een reele beoordeling van de kans op schade doet de keuze van factoren kleiner dan 1 vreemd aan. Het gaat in dit geval echter om een onderlinge vergelijking en de keuze van de grootte van de factoren is daarbij van geen belang. Rekentechnisch gezien biedt het gebruik van factoren kleiner dan 1 wel voordeel. Het blijft uiteraard mogelijk de factoren om te rekenen naar waarden van 1 en groter. Dit tast de onderlinge verhoudingen niet aan. 48

43 4. Inventarisaties in Hoorn In de gemeente Hoorn is nagegaan of het mogelijk is door het verzamelen van gegevens te komen tot de selectie van gidsobjecten. Het verzamelen van gegevens is al in een vroeg stadium begonnen om daarmee besluitvorming over de Markerwaard te kunnen ondersteunen. Een eerste rapportage van de getnventariseerde gegevens is te vinden in Pessink en Viergever (RIJP rapport 1986). Daarin zijn gegevens verwerkt tot 1 januari In deze uitgave zijn wijzigingen in het bestand tot 1 juli 1988 meegenomen en verwerkt. Het eerder genoemde rapport bevat met name informatie over de bodemopbouw en de funderingstypen en een inventarisatie van gebouwen waarvan gebouwzakking bekend is. Van die gebouwen is de toenmalige technische staat opgenomen. De inventarisatie van gebouwen is uitgevoerd door ingenieursbureau Dwars Hederik en Verhey. De gegevens zijn gerapporteerd (Oudejans en van Rijn, 1987) en aangeleverd als bestand. Het bestand is in dit rapport verwerkt. De voor de berekening van de risicofactoren van belang zijnde gegevens uit de hiervoor genoemde rapporten en de daarnaast of op een later tijdstip verzamelde informatie is opgenomen in een viertal databestanden. Een beschrijving van de bestanden en een uitdraai van de belangrijkste gegevens is opgenomen in het deelrapport Databestanden. In dit hoofdstuk worden de op kaartblad weergegeven resultaten besproken. De eerste kaartbladen uit het deelrapport Kaartmateriaal geven dezelfde informatie als het eerder uitgebrachte rapport betreffende de bodemopbouw en inventarisaties in Hoorn (Pessink en Viergever 1986). Wel zijn de gegevens bijgewerkt tot en zijn aanvullende inventarisaties verwerkt. Het in dit rapport getoonde kaartmateriaal kan daardoor op onderdelen afwijken.hierna volgt een korte beschrijving van het kaartmateriaal. 4.1 Plattegrond Hoorn De plattegrond van Hoorn vermeld de naamgeving van de wijken en de kaartbladindeling. Deze kaart dient in principe als overzicht. De kaart is te kleinschalig om hieraan informatie te kunnen ontlenen. 4.2 Overzicht sonderingen en boringen In dit overzicht is aangegeven welke sonderingen en boringen in de loop der jaren zijn uitgevoerd. De hier getekende boringen en sonderingen zijn ontleend aan de archieven van de gemeente Hoorn en voor een deel voor dit doel gemaakt door de Rijksdienst voor de Ijsselmeerpolders en later Rijkswaterstaat Directie Flevoland. De kentallen van de sonderingen zijn gebruikt bij het bepalen van de risicofactoren. 4.3 Funderingstypen In tabel 22 is aangegeven welk type fundering overwegend wordt aangetroffen in de verschillende wijken van Hoorn. Nieuwbouwwijken buiten het Oude Centrum van Hoorn zijn vaak ingebouwd tussen een aantal wegen met oude lintbebouwing. Onder de lintbebouwing komt veel variatie in soorten panden en soorten funderingen voor. Deze panden zijn daardoor erg interessant om ze in een risicobeschouwing te kunnen meenemen. De meest recente inventarisaties hebben zich dan ook met name gericht op het verkrijgen van informatie van deze gebieden. 49

44 Tabel 22 Type fundering wijk Bangaerde Blauwe Berg Blokker Blokweer Grote Waal Hoorn-Noord Hoorn-Noordwest Hoorn-Zuidoost Hoorn-80 Kersenboogerd Kloosterhout Nieuwe Steen Oude Centrum Risdam-Noord Risdam-Zuid Veenenlaan Zwaag meest voorkomende type fundering houten palen,lintbebouwing vaak staalfundering; houten palen / betonnen palen; staalfundering / houten palen / betonnen palen; in hoofdzaak nog niet bebouwd; in hoofdzaak betonnen palen / houten palen; staalfundering / houten palen / incidenteel betonnen palen; lintbebouwing vaak staalfundering / houten palen / betonnen palen; staalfundering / houten palen; houten palen / betonnen palen,beiden regelmatig gecombineerd met vloeren op staal; overwegend betonnen palen / houten palen; houten palen / lintbebouwing staalfundering; in hoofdzaak betonnen palen / houten palen; overwegend staalfundering / houten palen / betonnen palen; houten palen / betonnen palen / incidenteel staalfundering; houten palen / betonnen palen / lintbebouwing vaak staalfundering; staalfundering / houten palen; staalfundering / houten palen. 4.4 Risicofactor funderingen Omdat voor funderingen op palen en op staal dezelfde orde grootte van risicofactoren is berekend en dezelfde klasseindeling is gebruikt kunnen zowel de funderingen op staal als op palen op een kaartblad worden vermeld. Bij de selectie van gidsobjecten is het overigens wel van belang beide soorten funderingen te onderscheiden omdat van beide soorten funderingstypen objecten dienen te worden gevolgd. In tabel 23 is een overzicht gegeven van de gevonden risicofactoren voor funderingen op staal en funderingen op palen 50

45 Tabel 23 Overzicht klassen risicofactoren voor funderingen wijk Bangaerde Blauwe Berg Blokker Blokweer Grote Waal Hoorn-Noord Hoorn-Noordwest Hoorn-Zuidoost Hoom-80 Kersenboogerd Kloosterhout Nieuwe Steen Oude Centrum Risdam-Noord Risdam-Zuid Veenenlaan Zwaag staalfunderingen enkele lll.rest IV IV.eenmaal V 111,1V en enkele V in hoofdzaak nog niet bebouwd; geen funderingen op staal IV,V en vrij veel VI IV.eenmaal VI IV,V en VI geen funderingen op staal geen funderingen op staal IV.enkele V en eenmaal VI geen funderingen op staal lll,iv,ven VI IV.enkele V 111,1V en enkele V Ven VI enkele 111,1V en eenmaal VI paalfunderingen 1,111 en IV I.Ill en IV 1,111 en IV en eenmaal V I en III 1,111 en IV en eenmaal V I.Ill en IV 1,111 en IV.enkele blokken V 1,111,1V en V l,lll,iv,enkele blokken V en II I en III 1,111,1V I.Ill,IV.enkele blokken V en III,11 en IV Bij de beoordeling van de risicofactor voor paalfunderingen blijkt dat betonnen palen in het algemeen zeer goed in staat zullen zijn de gevolgen van de aanleg van de Markerwaard te ondergaan zonder schade aan de bebouwing te veroorzaken. Op diverse lokaties komen gebouwen met paalfunderingen voor die een hoge risicofactor bezitten. Een sterke concentratie van hoge risicofactoren wordt aangetroffen in het oostelijk deel van Risdam, Zwaag, Bangaerde, Blokker en Kloosterhout. Voor een deel komt dit voort uit de bodemopbouw, waar ter hoogte van Bangaerde, Zwaag en Risdam sterke wisselingen voorkomen als gevolg van oude geulinsnijdingen (zie Pessink en Viergever, 1986). De samendrukbare laag onder de laag Woudsend is hier plaatselijk extra dik. Daardoor kunnen ook op wat grotere afstand van het Markermeer toch nog zettingen optreden in deze laag. 4.5 Bouwkundige risicofactor De risicofactor voor gebouwen is opgesteld aan de hand van de inventarisatie van D.H.V. (Oudejans en van Rijn, 1987). Daarop is een aanvulling gemaakt om met name de gegevens van de gebouwen in de oude lintbebouwing te verkrijgen. De inventarisatie is niet uitgevoerd voor alle gebouwen in Hoorn omdat vooraf de indruk bestond dat goed 51

46 gefundeerde gebouwen een lage risicofactor voor funderingen zullen hebben en daardoor voor de selectie van gidsobjecten niet van belang zijn. Aan de hand van de gepresenteerde kaartbladen kan worden geconcludeerd dat in het industriegebied Hoorn-80 de gebouwen zodanig flexibel zijn gebouwd dat geen noemenswaardige schade aan de gebouwen valt te verwachten. Dat geldt uiteraard niet voor het mogelijk optreden van zetting van bedrijfsvloeren. Dat onderdeel is niet meegenomen in deze studie. Hier zal dus afzonderlijk aandacht aan moeten worden besteed. Verder varieert de risicofactor van geval tot geval zeer sterk. Dit is het gevolg van het feit dat deze factor met name is bepaald in wijken met oude en deels vernieuwde en onderling sterk verschillende bebouwing. In gedeelten met meer eenvormigheid is de variatie aanzienlijk minder. Zo is de risicofactor in de wijken Zwaag en Bangaerde in het algemeen laag en in de wijk Veenenlaan hoog. 4.6 Risicofactor voor gebouwen De bouwkundige risicofactor is op heldere film afgedrukt om daarmee de combinatie met de risicofactor voor funderingen mogelijk te maken. Daar waar beiden een hoge risicofactor bezitten is de kans op schade door aanleg van de Markerwaard in het geval er geen tegenmaatregelen worden genomen relatief het grootst. Het blijkt dat bij de staalfunderingen hogere waarden voor de risico factor voorkomen dan bij de paalfunderingen. De hoogste risicofactor bij de staalfunderingen bedraagt , terwijl dat voor een fundering op houten palen is. Dit verschil vloeit echter voor een belangrijk deel voort uit het verschil in de bouwkundige risicofactor. Bij de hoogste waarde voor de risicofactor voor gebouwen bedraagt de risico factor voor staalfunderingen en de risicofactor voor paalfunderingen De bouwkundige risicofactor is in die gevallen respectievelijk 10 en Blijkbaar loopt een op staal gefundeerd gebouw volgens de hier geformuleerde criteria bouwkundig meer kans op schade als een op palen gefundeerd gebouw als gevolg van verlaging van de stijghoogte van het diepe grondwater. 52

47 5. Voorgestelde meetpunten Om te komen tot een evenwichtige selectie moeten over het door aanleg van een Markerwaard bei'nvloedde gebied in totaal 250 gidsobjecten worden geselecteerd. Het gebied in Noord-Holland omvatte in de periode van onderzoek circa woningen, waarvan er in Hoorn circa 25 % voorkomen. Op basis van een evenredige verdeling betekent dit dat er circa 60 gidsobjecten in Hoorn moeten worden gekozen. In bijlage 2 zijn de objecten met de hoogste risicofactoren geselecteerd. Deze lijst is aangevuld met objecten met lagere factoren, maar die van belang zijn bijvoorbeeld omdat ze een afwijkende fundering bezitten. Bij de selectie van de gidsobjecten wordt rekening gehouden met de onderstaande aspecten: - grootte risicofactor, Uiteraard geldt dat voor selectie alleen die bouwwerken in aanmerking komen die een grote risicofactor bezitten. Daarmee vallen bepaalde gebieden al heel snel af. Zo is b.v. in het gebied Grote Waal geen schade te verwachten en blijft dit gebied in zijn geheel buiten beschouwing bij de selectie van gidsobjecten. Bij de keuze wordt in de eerste plaats gezocht naar factoren in de klasse VI. Op grond van dit criterium zijn de punten 1 t/m 35 in bijlage 2 geselecteerd - type fundering; Bij de bestudering van de risicofactoren blijkt dat in feite alleen funderingen op staal een hoge risicofactor bezitten. Vaak zijn dit ook oudere bouwwerken die mede om hun bouwkundige kwaliteit in de risicogroep vallen. In verband met het feit dat aan de hand van de gidsobjecten de gevolgen voor de meest kwetsbare gebouwen moet kunnen worden gevolgd en de hier gepresenteerde risicofactor slechts modelmatig is berekend, zijn ook bouwwerken met een lagere risicofactor en een andere fundering dan een staalfundering toegevoegd. Bouwwerken met een houten paalfundering zijn geselecteerd bij de punten 98, 99, 100, 101 en 104 in bijlage 2. Extra aandacht vragen de bouwwerken met verschillende fundatietypen binnen een gebouw. De belangrijkste voorbeelden daarvan zijn de gebouwen met wanden op palen en vloeren op staal. In bijlage 2 zijn die vermeld onder de nummers 149,150 en 151. Verder zijn de nummers 140 tot en met 146 opgenomen omdat dit panden zijn die op zogenaamde slieten zijn gefundeerd. Dit type fundering past niet goed in de risicobepaling zoals die hier is uitgevoerd. Dit geldt ook voor de op een tussenzandlaag gefundeerde gebouwen. Dit zijn in bijlage 2 de nummers 147 en 148. Tenslotte zijn ook de nummers 151 en 153 opgenomen omdat dit gebouwen zijn met een uitgestrekte betonplaat als vloer. Bij de laatste categorieen ontbreekt een risicofactor. De selectie berust hier uitsluitend op de aard van de fundering. - verdeling over het gebied van Hoorn; De meeste hoge risicofactoren komen voor in of in de nabijheid van het centrum van Hoorn. Om een beter inzicht te verkrijgen in de uitgestrektheid van de gevolgen van de aanleg van de Markerwaard over het gebied zijn ook gebouwen toegevoegd die buiten het Oude Centrum liggen. Geselecteerd zijn de punten 53, 74, 78, 79 en leeftijd van het bouwwerk; Vaak hangt de kwaliteit van bouwwerk en fundering samen met de kwaliteit. De meeste geselecteerde panden dateren van voor 1900 of van In de hierboven gekozen panden komen deze ouderdomsklassen ouderdomsklassen voldoende voor. Verder zijn de punten 79 en 97 geselecteerd omdat dit de bouwwerken zijn uit een latere ouderdomsklasse met de relatief hoogste risicofactor. 53

48 - monument, Een monument is alleen daarom van belang omdat de schade vaak van meer waarde is en omdat juist dit soort gebouwen erg in de belangstelling staan. Vanuit een goed monumentenbeheer is het volgen van monumenten in het meet- en toetsingssysteem zinvol. Aangegeven is in de lijst welke bouwwerken onder de monumentenlijst vallen. Daaruit kan worden afgeleid dat de monumenten voldoende vertegenwoordigd zijn. - beschikbaarheid van gegevens; Om de gevolgen van de aanleg van de Markerwaard in een model te kunnen vastleggen verdienen gebouwen waarvan veel informatie beschikbaar is de voorkeur. Van de in dit rapport behandelde gebouwen is informatie aanwezig over de fundering en de constructie. Alle in de databestanden opgenomen objecten voldoen. De aanwezigheid van gegevens is daarom niet als criterium gebruikt. - lokale omstandigheden. Volgens Schultz en Viergever (Schultz en Viergever, 1990) kunnen lokale omstandigheden van grote invloed zijn. Het is daarom van belang een aantal objecten te selecteren waaruit de invloed van lokale omstandigheden kan worden afgeleid. Bij de bouwkundige inventarisatie door ingenieursbureau D.H.V. is hierop genventariseerd. De lokale aspecten van de geselecteerde objecten zijn in de tabel onder opmerkingen aangegeven. - diversen Extra toegevoegd zijn de punten 54 en 55 om na te gaan in hoeverre naastliggende panden met en gelijke risicofactor ook gelijk reageren. Bijlage 2 geeft een overzicht van 60 objecten die als gidsobject dienst kunnen doen. Deze objecten zullen in een vroegtijdig stadium moeten worden voorzien van peilbouten om de deformaties en deformatiesnelheden voor aanleg van de Markerwaard te kennen. Aan de hand van de bouwkundige gegevens en de historie van ophogingen, grondwateronttrekkingen en verbouwingen moet een F.E.M. berekening worden uitgevoerd. De huidige bouwkundige staat kan dan als toets dienen van het gebruikte F.E.M. model, dat na toetsing kan dienen om de gevolgen van de aanleg van de Markerwaard te voorspellen voor het betreffende gidsobject. Met een dergelijk getoetst model kunnen dan ook berekeningen voor andere dan de gidsobjecten worden uitgevoerd. 54

49 APPENDIX A negatieve kleef Negatieve kleef volgens de methode Begemann Tekst is deels ontleend aan Stichting Bouwresearch, (Stichting Bouwresearch, 1947), figuur A2 is ontleend aan Begemann, (Begemann, 1969). De beschouwing van Begemann heeft betrekking op het in figuur A1 weergegeven geval van een alleenstaande paal in een grondslag, die gerekend vanaf het maaiveld bestaat uit een stijve bovenlaag van zand, een samendrukbare kleilaag en een stijve ondergrond. De paal steunt met de punt in de stijve ondergrond. De kleilaag is aan samendrukking onderhevig, bij voorbeeld onder invloed van een gelijkmatig verdeelde bovenbelasting. Ten aanzien van de negatieve kleef die door de stijve bovenlaag op de paal wordt uitgeoefend, kan worden gesteld dat deze in grootte gelijk is aan de kleinste van de 2 volgende krachten: a. de kracht, die door de stijve bovenlaag op de paal zou worden over gebracht als de zakking ter plaatse van de paal geheel zou worden verhinderd; b. de maximale kracht, die in de stijve bovenlaag door wrijving langs het paaloppervlak op de paal kan worden uitgeoefend als de bovenlaag ongehinderd zou zakken. De onder a. en b. omschreven krachten zijn voor een paal met gegeven afmetingen, een kleilaag met een gegeven dikte en samendrukbaarheid en een gegeven zakking berekend voor 3 verschillende dikten van de bovenlaag, waarbij de stijfheid van de bovenlaag is gevarieerd. Voor de onder a. genoemde kracht is daartoe een benadering toegepast met behulp van een door Timoshenko gegeven formule voor de zakking onder een puntlast op een oneindig uitgestrekt elastisch ondersteunde plaat, i.c de stijve bovenlaag van zand. Uitgaande van de stelling dat het er voor de grootte van de maximale wrijving niet toe doet of de paal zich ten opzichte van de stijve zandlaag naar boven beweegt of dat - als gevolg van de samendrukking van de onderliggende kleilaag - de zandlaag zakt ten opzichte van de paal, is voor de berekening van de onder b. genoemde kracht gebruik gemaakt van de methode Begemann voor de berekening van trekpalen. Met deze methode, die is gebaseerd op de resultaten van proefbelastingen op palen van allerlei typen en verschillende bodemomstandigheden, wordt aan de hand van de bij een sondering gemeten conusweerstanden of (bij voorkeur) plaatselijke kleefweerstanden het grensdraagvermogen op trek van een paal berekend. Als grensdraagvermogen wordt aangemerkt de maximale trekkracht, die optreedt als de paal zichtbaar naar boven beweegt. De kracht, die een niet zichtbare maar wel meetbare en bij blijvende belasting doorgaande beweging van de paal veroorzaakt, zou in grootte gelijk kunnen worden gesteld aan de maximaal ontwikkelde negatieve kleef. De grootte van deze kracht blijkt 75 a 80 % van de maximale trekkracht te zijn. Uit de resultaten van de aldus uitgevoerde berekeningen van de krachten a. en b. blijkt dat de laatste bijna altijd het kleinst is. Slechts bij een kleine dikte van de stijve bovenlaag en een kleine zakking kan de onder a. genoemde kracht maatgevend zijn voor de negatieve kleef in de stijve bovenlaag. Dit betekent dat in de meeste gevalllen de grootte van de maximaal ontwikkelde negatieve kleef, inclusief die in de kleilaag, kan worden gelijkgesteld met 75 a 80 % van het met de methode Begemann berekende grensdraagvermogen op trek. Bij trekproeven blijkt de vertikale verplaatsing van de paalkop bij 75 % van de maximale trekkracht gemiddeld 8 tot 12 mm te bedragen. 55

50 Begemann concludeert hieruit dat, rekening houdend met de elastische lengteverandering van de paal en de zakking van de paalpunt voor de ontwikkeling van de maximale negatieve kleef, een totale ongehinderde terreinzakking (dus op grote afstand van de paal) van 12 tot 14 mm nodig is. mn THrr hi h2 Figuur Al. Berekeningsvoorbeeld Gegevens: Ophoging: hi = 5 m; gemiddelde conusweerstand = 7500 kn/m ; gemiddelde plaatselijke kleef = 120 kn/m 2 ; Samendrukbare laag: h2 = 12m; gemiddelde conusweerstand = 300 kn/m ; gemiddelde plaatselijke kleef = 20 kn/m 2 ; De paal heeft een vierkante doorsnede met zijden van 0,40 m. Berekening: Achtereenvolgens wordt de grootte van de negatieve kleef bepaald voor: a. een paal met een vlakke punt; b. een paal met een onder een hoek van 45 afgesnoten punt. Voor de paal met de vlakke punt volgt uit figuur A2 dat de paal coefficient in de ophooglaag 0,3 bedraagt en in de samendrukbare laag 0,54. De gereduceerde plaatselijke kleef voor de ophoging is dan T1 = 0,3 * 120 = 36 kn/m2, en voor de samendrukbare laag x2 = 0,54 * 20= 10,8 kn/m 2. 56

51 Voor het grensdraagvermogen op trek onder een niet wisselende belasting volgt: ophoging: U * hi * ti = 1,6 * 5 * 36 = 288 kn samendrukbare laag: U * h 2 * x 2 = 1,6 * 12 * 10,5 = 207 kn De grootte van de negatieve kleef is 75 a 80 % van dit grensdraagvermogen, zodat W1 = (0,75 a 0.8) * 288 = 216 a 230 kn W2 = (0.75 a 0.81 * 207 = 156 a 166 kn W = 372 a 396 kn Voor de paal met de afgesnoten punt volgt voor de paalcoefficient met betrekking tot de ophoging 0,54 en met betrekking tot de samendrukbare laag 0,83. Op dezelfde wijze als voor de paal met vlakke punt volgt dan: W1 =384a415kN W2 = 239 a 255 kn + W =623 a 670 kn / /- f\ m { A / / / / / s Y> X t / / J ^ ' ^ "y % 20% Plaatseli ke kleef in kg/cm' \ Reductie coefficient, 1 Houten paal 2 Prefab paal met punt 3 Holle stalen buispaal en I potiel 4 Prefab paal Figuur A2. Grafieken ter bepaling van de wrijving van de optrek belaste geheide prefab palen 57