Inleiding. Onderwerpen. Theo Salet en Stefan Buykx Witteveen+Bos. Theo Salet en Stefan Buykx Witteveen+Bos

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Inleiding. Onderwerpen. Theo Salet en Stefan Buykx Witteveen+Bos. Theo Salet en Stefan Buykx Witteveen+Bos"

Laurens Groen
7 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 --9 Diepe bouwputten in stedelijk gebied Metrostation Ceintuurbaan Noord/Zuidlijn Amsterdam Inleiding nderwerpen > Korte inleiding in het ontwerp en de uitvoeringsmethode van metrostation Ceintuurbaan > de stedelijke omgeving > ntgraving in relatie tot de diepte van de (bouw)put smethode ntwerp > diepwanden met voorzetwanden > dak en vloeren > voorgespannen stempels > groutstempel Uitvoeringsmethode > wanden-dak mstandigheden > slappe grond > hoge grondwaterstand > belendingen nabij ( m) Doel > beperking vervormingen belendingen met paalfundering op - m afstand tot mm > vroegtijdig fixeren diepwanden d > het, m dikke stempel heeft geen waterkerende functie Realisatie groutstempel > eometrie > eotechnische uitgangspunten > Wijziging uitvoering vanaf maaiveld in plaats van onderdaks met name eigenschappen Eemklei relevant 9 7 > klein window stijfheid stempel op basis van zettingen : > MPa diepwand : < MPa > bijzondere ontwerpopgave met inzet van observational method eometrie en typisch Amsterdamse bodemopbouw Aanleg jetgroutstempel

Uitvoeringsmethode > wanden-dak mstandigheden > slappe grond > hoge grondwaterstand > belendingen nabij ( m) Doel > beperking vervormingen belendingen met paalfundering op - m afstand tot mm >

2 - ) C/ C/ C/ C/ C7/ C/ C/ C7/ C9/ C/ C/ mean mean mean fit fit fit y =,x R =, > ntwerp groutstempel bestaat uit een lay-out van overlappende kolommen > ptimalisatie tussen overlap en risico op schaduwwerking is onderzocht door middel van Monte Carlo Analyse - positie maaiveld - vertikale tolerantie -diepte Resultaat gat generator -diameter > Coordinaten gatgenerator zijn overgenomen in een D FEM model (DIANA) > Kinematische randvoorwaarden d en belastingen volgen uit D FEM model (Plaxis) > De gereduceerde stijfheid bij de gekozen layout ligt tussen,7 (%) en,9 (9%) FEM model > routsamenstelling is testkolommen ( kg cement/m) ( kernen) Strength (MPa) 7 7 Density (g/m) > routsamenstelling is testkolommen ( kg cement/m) ( kernen) E-modulus (M MPa) 7 Strength (MPa) Sterkte versus volumieke massa Sterkte versus stijfheid > routsamenstelling is,,9 testkolommen ( kg, cement/m) 7,7 ( kernen) E(t)/Eini (-),,,,,,, Time (days) enormaliseerde stijfheid versus tijd > nzekerheden leiden tot onvoldoende gedefinieerd stijfheidsgedrag groutstempel > Flexibiliteit l in ontwerp geïntroduceerd door gebruik te maken van de observational method > Diverse typen kolommen, blauw, groen en rood Kolomdifferentiatie

D FEM model (DIANA) > Kinematische randvoorwaarden d en belastingen volgen uit D FEM model (Plaxis) > De gereduceerde stijfheid bij de gekozen layout ligt tussen,7 (%) en,9 (9%) FEM model >

3 Ceintuurbaan Station Half-symmetrical, plane strain FEM mesh Plaxis v. reen columns reen and orange columns All columns Plaxis results for phase excavation NAP.m E_groutstrut=N/mm E_groutstrut=N/mm E_groutstrut=N/mm Inclino meter results panel CTB routstrut installed [Feb'] Excav. NAP-.m [Sep'7] Excav. NAP-9.m [Apr'] Excav. NAP.m() [ct'] Excav. NAP.m() [Feb'9] Ceintuurbaan Station Half-symmetrical, plane strain FEM mesh Plaxis v Plaxis results for phase excavation NAP.m E_groutstrut=N/mm E_groutstrut=N/mm E_groutstrut=N/mm Inclino meter results panel CTB routstrut installed [Feb'] Excav. NAP-.m [Sep'7] Excav. NAP-9.m [Apr'] Excav. NAP.m() [ct'] Excav. NAP.m() [Feb'9] --9 > Semi probabilistische analyse toont de spreiding in de stijfheid van het groutstempel als functie van de te realiseren kolomtypen : vlnr : groene kolommen groene en oranje kolommen alle kolommen Cumulative probability (-),,9,,7,,,,,,,,,,,,,,,7,,9, ap factor (-) > Uiteindelijk zijn alle groene en oranje kolommen gerealiseerd > Invloed uitvoering is vastgelegd door de inclinometers in de diepwanden (blauwe lijn, ) > p een ontgravingsdiepte van NAP, zijn de vervormingen bij het stempel slechts enkele mm Stijfheid stempel als functie kolomtypen FEM backanalysis en meetresultaten > p basis van FEM analyses varieert de stijfheid tussen en MPa (spreiding sparing tussen kolommen,-,77) > Deze stijfheid komt overeen met initiele stijfheid van grout. Dit verondersteld geen kruip. ngewenste bij-efecten > rote kolomresten als gevolg van retourspoil > Afname stijfheid zandlagen tot % > Metingen enkele maanden later bevestigen deze bevinding. FEM backanalyses en meetresultaten rote groutresten Breedte B=,m Verticaal evenwicht >. ewicht grond () >. pwaartse waterdruk () >. Wrijving grond-grond (W) >. Wrijving grond-diepwand (W) >. Breedte bouwkuip (B) >. D-effecten Deffecten (spreiding & variatie) > 7. Stijghoogte Tussenzandlaag >. routstempel > 9. Doorbuiging diepwand >. ntgravingslengte >. Vervorming belendingen >. Luchtoverdruk (L) >. Verticale kwel >. Lekkage door diepwand 9 7 Verticaal evenwicht D > rond = kn/m > Water = kn/m > S =,7 (verall Safety) ntgr.niv.=nap-,m e Zandlaag=NAP-7m Stijghoogte H=NAP-,7m

NAP.m() [Feb'9] Ceintuurbaan Station Half-symmetrical, plane strain FEM mesh Plaxis v. - - - - Plaxis results for phase excavation NAP.

4 --9 NEN7, smalle bouwput Extra NEN7, smalle bouwput Extra > rond = kn/m > Extra E = kn/m > Water = kn/m > rond = kn/m > Extra E = kn/m > Water = kn/m > S =, > S =, t.o.v. Tussenzandlaag Stijghoogte H=NAP-,7m Stijghoogte H=NAP-,7m stempels niet getekend Verticaal evenwicht Besteksontwerp: luchtoverdruk Zonder luchtoverdruk? > rond = kn/m > Lucht L = kn/m > Water = kn/m > S =, +,bar Berekenen wandwrijving: > horizontale korrelspanning > max. schuifspanning τ ~ c + σ * tan δ > τ dz langs diepwandsnede > betrouwbaarheid Air Value engineering round+air round+friction Pore-pressure Pore-pressure P F P Stijghoogte H=NAP-,7m N.B. Effect groutstempel verwaarloosd. Horizontale korrelspanning > Plaxis Hardening-Soil model > Theorie Schmidt / Mayne > σ h = σ v * (-sinϕ ) * CR sinϕ > CR = σ v;max / σ v;ontgr. 'h [kpa] ' v [kpa] K_;nc v_ur / (-v_ur) s'v*kp + c'sqrt(kp) Hardening-Soil K - CR (Mayne) Wrijving grond - diepwand > graven diepwandsleuf - reductie K ini? > bentoniet filter cake - reductie δ? > ontwerp:, < δ/ϕ <,9 > verificatie: visuele inspectie diepwanden > verificatie: direct-shear tests Eemklei/glad beton proef 9 [Deltares]

> rond = kn/m > Lucht L = kn/m > Water = kn/m > S =, +,bar Berekenen wandwrijving: > horizontale korrelspanning > max.

5 7 - - F () (9) P () [kn/m'] --9 ntwerp diepe ontgraving: Reliability function; failure = Z< Probability density function Reliability function; failure = Z< 7 Probability density function F () (9) P () > analytisch model o.b.v. Mayne > stochastische variabelen: grondparameters en stijghoogten > Monte Carlo analyse m.b.v. Excel >. berekeningen per snede - > resultaat: faalkans Pf > toetsing: β, (NEN7) - > faalkans, * - β, S, [kn/m'] > atmosferisch ontgraven van circa NAP-m tot NAP-m mogelijk > lagere overdruk (dan bestek) bij resterende ontgraving > Ceintuurbaan zonder overdruk ontgraven tot NAP-m, okt. > Test luchtdruk installatie tot bar overdruk, jun. 9 Conclusie > Diepe bouwputten vragen engineering buiten de kaders van normen. Hoe dragen we de opgedane kennis over? > Handmatig modelleren kan/moet nog! > Systematisch materiaalonderzoek is noodzakelijk > Back-analyses tonen de waarde van de analyse

berekeningen per snede - > resultaat: faalkans Pf > toetsing: β, (NEN7) - > faalkans, * - β, S, [kn/m'] > atmosferisch ontgraven van circa NAP-m tot NAP-m mogelijk > lagere overdruk (dan bestek) bij

Vergelijkbare documenten

MFG 70. Bouwputten. HRO theorie MFG 70 1

MFG 70. Bouwputten. HRO theorie MFG 70 1 MFG 70 Bouwputten HRO theorie MFG 70 1 Ondiepe bouwput Ontgraving met taluds en bemaling HRO theorie MFG 70 2 Voorbeeld van verschillende grondwaterregimes open water zand klei zand HRO theorie MFG 70