november 2015

Transcriptie

1 RAPPORTAGE KELDERBAK OCTAANWEG TE AMSTERDAM november 2015 Lankelma adviesbureau bv. Nekkerweg 71 Zuidoostbeemster Postbus AS Purmerend Telefoon: ABN-AMRO K.v.K. nr.: BTW nr.: NL B01

2 Werknummer: Projectlocatie: Bak Octaanweg Plaats: Amsterdam Opdrachtgever: KH Engineering b.v. t.a.v. dhr. Wilthof Kabelweg BA Amsterdam INHOUDSOPGAVE 1 INLEIDING Het voorliggende rapport Beknopte omschrijving van het bouwplan Geotechnische categorie GRONDONDERZOEK EN BODEMOPBOUW Omvang van het grondonderzoek Uitzetten en waterpassen Sonderingen Bodemopbouw ADVIES VOOR EEN FUNDERING OP STAAL Funderingstype en funderingsbelastingen Funderingsdraagkracht Zettingsprognose en beddingsconstanten... 6 BIJLAGEN Geotechnisch bodemonderzoek: Bijlage 1 Situatietekening Bijlage 2 Sondeergrafieken (S1, S2 en S3) Bijlage 3 Berekening fundering op staal Bijlage 4 Plattegrond- en aanzichttekening Kelderbak Octaanweg Bijlage 5 Algemene richtlijnen bij de uitvoering van een grondverbetering - 2 -

3 1 INLEIDING 1.1 HET VOORLIGGENDE RAPPORT Ten behoeve van de aanleg van een kelderbak aan de Octaanweg in Amsterdam is een funderingsadvies uitgewerkt. 1.2 BEKNOPTE OMSCHRIJVING VAN HET BOUWPLAN De projectlocatie bevindt zich in Amsterdam. Het bouwplan betreft de nieuwbouw van een kelderbak. De totale oppervlakte van de fundering bedraagt ca. 34 * 34 m. Bij de berekening is uitgegaan van een aanlegniveau van ca. 0,90 m NAP voor het verdiepte gedeelte en 0,50 m +NAP voor het hoger gelegen gedeelte. De belasting voor het verdiepte gedeelte is 26kN/m 2 en het hoger gelegen gedeelte 20kN/m 2 conform opgave constructeur. 1.2 GEOTECHNISCHE CATEGORIE In verband met de grootte van de belasting in druk (> 250 kn) wordt het bouwplan, conform EN , in de geotechnische categorie CC-2 ingedeeld. Daarnaast dienen de sonderingen op de omtrek van het bouwplan gemaakt te zijn. Vervolgens dienen binnen die omtrek sonderingen gemaakt te zijn met een onderlinge afstand van niet meer dan 15 m à 25 m. De sonderingen voldoen aan deze eisen

4 2 GRONDONDERZOEK EN BODEMOPBOUW 2.1 OMVANG VAN HET GRONDONDERZOEK Ten behoeve van het opstellen van het advies is door Lankelma grondonderzoek uitgevoerd. Het grondonderzoek heeft bestaan uit 3 sonderingen (sonderingen S1 t/m S3). 2.2 UITZETTEN EN WATERPASSEN De onderzoekspunten zijn aan de hand van de verstrekte tekeningen uitgezet en gewaterpast. Bij de sondeerpunten lag het maaiveld tussen +1,18 m NAP en +1,21 m NAP. De inmeet- en waterpasresultaten zijn bedoeld om de bodemopbouw qua diepte met elkaar en met het NAP te vergelijken. De hoogtemetingen zijn niet geschikt en niet bedoeld om als basis voor de realisatie van het bouwplan of anderszins te gebruiken. 2.3 SONDERINGEN Er zijn 3 sonderingen uitgevoerd. Daarmee is de bodemopbouw tot ca. NAP -29,0 m verkend. De sonderingen zijn met een elektrische (kleefmantel-) conus uitgevoerd en voldoen aan NEN5140, klasse 2. Met een hellingmeter is de eventuele afwijking van de conus van de verticaal gecontroleerd. De sondeergrafieken geven de conusweerstand als functie van de diepte. Bij de sonderingen is tevens de plaatselijke wrijving gemeten. De plaatselijke wrijving en het wrijvingsgetal worden op de betreffende sondeergrafieken weergegeven. Het wrijvingsgetal is het quotiënt van de plaatselijke wrijving en de conusweerstand. Voor de bodem beneden de grondwaterstand geeft zij een indicatie van de grondsoorten waarin is gesondeerd (tabel 1). tabel 1. indicatie van de grondsoorten op basis van de conusweerstand en het wrijvingsgetal grondsoort conusweerstand (MPa) wrijvingsgetal (%) fijn zand > 5 0,6-1,4 zand, siltig / kleiig > 2 0,8-2,0 klei 0-5 2,0-7,0 veen 0-5 5,0-12,0 2.4 BODEMOPBOUW Aan de hand van de uitgevoerde sonderingen wordt de bodemopbouw als volgt geïnterpreteerd: tabel 2. geïnterpreteerd bodemprofiel diepte vanaf (t.o.v. NAP) bodembeschrijving +1,18 à +1,21 m maaiveldhoogte +1,18 à +1,21 m Zand, los tot matig gepakt -1,00 ca. -13,0 à -2,00 Klei Zand, matig gepakt met dunnen kleilagen -19,00 m à -29,00 m einddiepte van het grondonderzoek - 4 -

5 3 ADVIES VOOR EEN FUNDERING OP STAAL 3.1 FUNDERINGSTYPE EN FUNDERINGSBELASTINGEN Gezien de grondslag is het mogelijk om een fundering op staal toe te passen. Voorwaarde voor dit funderingstype is dat de berekende zettingen en zettingsverschillen toelaatbaar worden geacht. Gezien de omschrijving wordt een advies voor een fundering op staal uitgewerkt. Daarbij wordt uitgegaan van een betonnen funderingsplaat met een dikte van ca. 0,3 m voor het verhoogde gedeelte en 0,5 m voor het verdiepte gedeelte. Er is uitgegaan van een verticaal gerichte, centrisch aangrijpende funderingsbelasting. Voor het verkrijgen van een goede funderingsgrondslag onder de fundering kan een, in omvang vermoedelijk beperkte, grondverbetering noodzakelijk zijn ter plaatse van alle sonderingen. Een grondverbetering kan worden omschreven als het verwijderen van de humeushoudende en/of losgepakte zandlagen, en het vervangen hiervan door schoon en goed verdicht zand. Het aanvullen van een grondverbetering dient te geschieden in dunne lagen, welke met behulp van bijvoorbeeld een trilslede verdicht worden. De gewenste laagdikte hangt af van de toe te passen trilapparatuur. De juiste diepte tot waarop de grondverbetering noodzakelijk is kan evenwel slechts ter plaatse worden bepaald tijdens de uitvoering van het werk. Een goede indruk van de omvang van de gewenste grondverbetering kan worden verkregen met behulp van handsonderingen. De ontgraving dient te reiken tot het niveau waarop een conusweerstand groter dan ca. 4 MPa (MN/m 2 ) wordt gevonden, of, indien het materiaal verdichtbaar is, enkele decimeters boven dit niveau. Nadat is ontgraven tot het gewenste niveau, dient dit met een trilslede in meerdere gangen te worden afgetrild, waarna de grondverbetering kan worden opgebouwd tot het aanlegniveau van de funderingsconstructie. De laagdikte hangt af van de toe te passen trilapparatuur. Vermoedelijk kan een deel van het uitkomende zand weer gebruikt worden om de grondverbetering mee op te bouwen. Het materiaal dient hiertoe aan de volgende eisen te voldoen : -minder dan 10% deeltjes kleiner dan 63 μm; -minder dan 4% gloeiverlies (organische deeltjes). De kwaliteit van de grondverbetering kan achteraf eenvoudig worden gecontroleerd met behulp van handsonderingen. Voor de uitvoering van een grondverbetering zal de grondwaterstand zich tenminste 0,50 m onder het te verdichten oppervlak moeten bevinden. Voor een meer uitgebreide en gedetailleerde beschrijving van het voorafgaande verwijzen wij naar de ingesloten bijlage "Algemene richtlijnen bij de uitvoering van een grondverbetering". Ten behoeven van dit project is grondverbetering noodzakelijk voor het verdiepte gedeelte ter hoogte van S1 en S2. Er moet grondverbetering worden toegepast vanaf ca. 1,2 m NAP (S1) en vanaf ca. 1,0 m NAP (S2) tot aanlegniveau. De precieze diepte kan verkregen worden door het maken van handsonderingen ter plaatse. 3.2 FUNDERINGSDRAAGKRACHT De aldus verkregen bodem wordt geschikt geacht voor het dragen van funderingen op staal. De funderingsdraagkracht is bepaald op basis van de sonderingen. Tabel 2 geeft de geschematiseerde bodemopbouw, op basis waarvan de funderingsdraagkracht is berekend

6 tabel 3. bodemschematisatie voor de berekening van de funderingsdraagkracht diepte vanaf grondsoort volume gewicht φ c (t.o.v. NAP) (kn/m 3 ) (graden) (kn/m 2 ) 0,40 m+ grondwaterstand 1,18 m+ zand, los tot matig gepakt 19,0 30,0 0 ca, 1,20 m- ca. 13,00 m- Klei Zand matig tot vast gepakt 15, , Bij de bepaling van de funderingsdraagkracht wordt conform NEN-EN uitgegaan van rekenwaardengrondeigenschappen. Deze worden met behulp van de partiële factoren voor de grondeigenschappen in NEN EN : 2005 tabel 2a : - volume gewicht γ m;g = 1,10 - tangens φ γ m;φ = 1,15 Aan de hand van de evenwichtstheorie van Prandtl, welke uitgaat van het tot ontwikkeling komen van een logaritmisch-spiraalvormig glijvlak is de rekenwaarde van de funderingsdraagkracht berekend. Deze is in sterk mate afhankelijk van de breedte en de lengte/breedte verhouding van het funderingselement. Voor de berekeningen is uitgegaan van een aanlegniveau van 0,5 m +NAP voor het verhoogde gedeelte en 0,9 m NAP voor het verdiepte gedeelte. Er is uitgegaan van een betonnen plaat zonder gronddekking. De effectieve lengte en breedte is ca. 14,0 x 8,0 m (ongunstigste situatie) voor het verhoogde gedeelte en ca. 34,0 x11,0 m voor het verdiepte gedeelte. In de draagkrachtberekeningen voor de bruikbaarheidsgrenstoestand BGT-2 is overal belastingsfactor γ f;g;q = 1,30 aangehouden. De rekenwaarde van de draagkracht loodrecht op het funderingsoppervlak bedraagt 5136 kn (46 kn/m 2 ) voor het verhoogde gedeelte en kn (51 kn/m2) voor het verdiepte gedeelte. Als alternatief is ons gevraagd om de draagkracht te berekenen op een aanlegniveau van 0,70 m NAP. De rekenwaarde van de draagkracht loodrecht op het funderingsoppervlak bedraagt kn (51 kn/m2). Het voordeel van een aanlegniveau op 0,70 m NAP is dat er niet ontgraven hoeft te worden tot 1,2 m NAP om grondverbetering toe te passen. N.B. Volgens NEN-EN dient in grenstoestand 1A de rekenwaarde van de funderingsbelasting kleiner te zijn dan de rekenwaarde van de funderingsdraagkracht. De berekeningen zijn gebaseerd op een verticale centrische belasting. 3.3 ZETTINGSPROGNOSE EN BEDDINGSCONSTANTEN De optredende zakking van de funderingselementen dient te worden bepaald teneinde te kunnen onderzoeken of de, voor grenstoestand 2 geformuleerde, eisen met betrekking tot de relatieve rotatie niet worden overschreden Teneinde de zakking(en) te kunnen berekenen dient te worden uitgegaan van representatieve belastingen op de fundering. De te verwachten zettingen zijn berekend op basis van de gecombineerde samendrukkingsformule van Terzaghi-Buisman-Koppejan. Daarbij is uitgegaan van uit de conusweerstand afgeleide samendrukkingscontanten. Hierdoor kunnen de werkelijk optredende zettingen afwijken van de geprognosticeerde waarden

7 Uitgaande van een belasting 20 kn/m 2 en 26 kn/m 2 (representatief) worden eindzettingen in de orde van 6 à 9 mm verwacht. Op basis van de funderingsbelasting en de zettingsprognose zijn indicatieve waarden voor de beddingsconstante bepaald. Deze waarde kan gebruikt worden bij de elastische berekening van de funderingsstrook en de randen. Als beddingsconstante kan worden aangehouden k à kn/m 3. In het vertrouwen u hiermede van dienst te zijn geweest, verblijven wij, hoogachtend, Ing. Faysel Aguerhiou Lankelma Ingenieursbureau geotechniek - 7 -

8

9

10

11

12

13 Draagkracht fundering op staal EC7 versie: MS project nr.: 15,18827 project: Octaanweg verdiepte gedeelte 0,9 m -NAP Dit spreadsheet berekent de draagkracht van een fundering op staal volgens van NEN aantekeningen gebruikte sondering grondwaterstand NAP 0,40 m aanlegniveau NAP -0,70 m partiele factor j' (1,15) 1,15 Samenvatting: partiele factor g (1,10) 1,10 s' max;d [kpa] 51 partiele factor cohesie (gc' = 1,60) 1,60 R d [kn/m] 560 Afmeting fundament l' 34,00 m R d [kn] Afmeting fundament b' Let op: b' < l' 11,00 m Aflezen uit figuur 6.c, dieptewerking z e / b' = 1,50 geeft z e = 16,50 m Ondergrond beneden fundering Laag 1 Laag 2 Laag 3 Laag 4 Gemiddeld laagdikte [m] 0,30 11,00 6,00 0,00 laagd-reken [m] 0,30 11,00 5,20 0,00 Xi [m] 16,35 10,70 2,60 0,00 j' k [graden] 30,00 17,50 32,50 30,00 j' d [graden] 26,66 15,33 28,99 0,00 17,10 g k [kn/m 3 ] 19,00 15,00 19,00 19,00 g water [kn/m 3 ] 10,00 10,00 10,00 10,00 (voor lagen beneden grondwater 10 invullen) g d;eff [kn/m 3 ] 7,27 3,64 7,27 7,27 4,13 c' k of c u [kpa] 0,00 2,00 0,00 0,00 c' d of c u;d [kpa] 0,00 1,25 0,00 0,00 1,08 Gronddekking Laag a Laag b Laag c Totaal laagdikte [m] 0,00 0,00 0,00 0,00 g k [kn/m 3 ] 0,00 0,00 0,00 g water [kn/m 3 ] 0,00 0,00 0,00 (voor lagen beneden grondwater 10 invullen) s' v;z;d [kpa] 0,00 0,00 0,00 0,00 gronddrukcoefficienten N g 2,35 N q 4,82 N c 12,41 vormfactoren s g 0,90 s q 1,10 s c 1,12 helling belasting V d = 1500,00 kn i g 0,80 H d = 200,00 kn i q 0,86 (H d loodrecht op l', dus evenwijdig aan b') i c 0,82 helling maaiveld [ ] 0,00 l g 1,00 l q 1,00 l c 1,00 s' max;d [kpa] 50,92 Let op: controle op pons nodig, art (r) (laagscheiding ter hoogte van grondwaterspiegel aanbrengen) \MS Fund op staal draagkracht EC7-1\3 invoer (c' > 0)

14 Draagkracht fundering op staal EC7 versie: MS project nr.: project: 15,18827 Octaanweg verhoogde gedeelte 0,50 m +NAP Dit spreadsheet berekent de draagkracht van een fundering op staal volgens van NEN aantekeningen gebruikte sondering grondwaterstand NAP 0,40 m aanlegniveau NAP 0,50 m partiele factor j' (1,15) 1,15 Samenvatting: partiele factor g (1,10) 1,10 s' max;d [kpa] 46 partiele factor cohesie (gc' = 1,60) 1,60 R d [kn/m] 367 Afmeting fundament l' 14,00 m R d [kn] 5136 Afmeting fundament b' Let op: b' < l' 8,00 m Aflezen uit figuur 6.c, dieptewerking z e / b' = 1,50 geeft z e = 12,00 m Let op: controle op pons nodig, art (r) Ondergrond beneden fundering Laag 1 Laag 2 Laag 3 Laag 4 Gemiddeld laagdikte [m] 2,00 11,00 6,00 0,00 laagd-reken [m] 2,00 10,00 0,00 0,00 Xi [m] 11,00 5,00 0,00 0,00 j' k [graden] 30,00 17,50 32,50 30,00 j' d [graden] 26,66 15,33 0,00 0,00 18,79 (laagscheiding ter hoogte van grondwaterspiegel aanbrengen) g k [kn/m 3 ] 19,00 15,00 19,00 19,00 g water [kn/m 3 ] 10,00 10,00 10,00 10,00 (voor lagen beneden grondwater 10 invullen) g d;eff [kn/m 3 ] 7,27 3,64 7,27 7,27 4,75 c' k of c u [kpa] 0,00 2,00 0,00 0,00 c' d of c u;d [kpa] 0,00 1,25 0,00 0,00 0,87 Gronddekking Laag a Laag b Laag c Totaal laagdikte [m] 0,00 0,00 0,00 0,00 g k [kn/m 3 ] 0,00 0,00 0,00 g water [kn/m 3 ] 0,00 0,00 0,00 (voor lagen beneden grondwater 10 invullen) s' v;z;d [kpa] 0,00 0,00 0,00 0,00 gronddrukcoefficienten N g 3,19 N q 5,68 N c 13,76 vormfactoren s g 0,83 s q 1,18 s c 1,22 helling belasting V d = 1500,00 kn i g 0,70 H d = 200,00 kn i q 0,78 (H d loodrecht op l', dus evenwijdig aan b') i c 0,74 helling maaiveld [ ] 0,00 l g 1,00 l q 1,00 l c 1,00 s' max;d [kpa] 45,86 (cohesie te laag) \MS Fund op staal draagkracht EC7-1-1\3 invoer (c' > 0)

15 Draagkracht fundering op staal EC7 versie: MS project nr.: 15,18827 project: Octaanweg verdiepte gedeelte 0,7 m -NAP Dit spreadsheet berekent de draagkracht van een fundering op staal volgens van NEN aantekeningen gebruikte sondering grondwaterstand NAP 0,40 m aanlegniveau NAP -0,70 m partiele factor j' (1,15) 1,15 Samenvatting: partiele factor g (1,10) 1,10 s' max;d [kpa] 51 partiele factor cohesie (gc' = 1,60) 1,60 R d [kn/m] 560 Afmeting fundament l' 34,00 m R d [kn] Afmeting fundament b' Let op: b' < l' 11,00 m Aflezen uit figuur 6.c, dieptewerking z e / b' = 1,50 geeft z e = 16,50 m Ondergrond beneden fundering Laag 1 Laag 2 Laag 3 Laag 4 Gemiddeld laagdikte [m] 0,30 11,00 6,00 0,00 laagd-reken [m] 0,30 11,00 5,20 0,00 Xi [m] 16,35 10,70 2,60 0,00 j' k [graden] 30,00 17,50 32,50 30,00 j' d [graden] 26,66 15,33 28,99 0,00 17,10 g k [kn/m 3 ] 19,00 15,00 19,00 19,00 g water [kn/m 3 ] 10,00 10,00 10,00 10,00 (voor lagen beneden grondwater 10 invullen) g d;eff [kn/m 3 ] 7,27 3,64 7,27 7,27 4,13 c' k of c u [kpa] 0,00 2,00 0,00 0,00 c' d of c u;d [kpa] 0,00 1,25 0,00 0,00 1,08 Gronddekking Laag a Laag b Laag c Totaal laagdikte [m] 0,00 0,00 0,00 0,00 g k [kn/m 3 ] 0,00 0,00 0,00 g water [kn/m 3 ] 0,00 0,00 0,00 (voor lagen beneden grondwater 10 invullen) s' v;z;d [kpa] 0,00 0,00 0,00 0,00 gronddrukcoefficienten N g 2,35 N q 4,82 N c 12,41 vormfactoren s g 0,90 s q 1,10 s c 1,12 helling belasting V d = 1500,00 kn i g 0,80 H d = 200,00 kn i q 0,86 (H d loodrecht op l', dus evenwijdig aan b') i c 0,82 helling maaiveld [ ] 0,00 l g 1,00 l q 1,00 l c 1,00 s' max;d [kpa] 50,92 Let op: controle op pons nodig, art (r) (laagscheiding ter hoogte van grondwaterspiegel aanbrengen) \MS Fund op staal draagkracht EC7-1-2\3 invoer (c' > 0)

16 EL , ,73 EL AANZICHT A-A SCHAAL 1:200 EL EL EL EL EL EL AANZICHT B-B SCHAAL 1:100 EL

17 PLATTEGROND SCHAAL 1:200 A A B B

18 ALGEMENE RICHTLIJNEN BIJ DE UITVOERING VAN EEN GRONDVERBETERING (en aanvulling met zand onder op staal te funderen constructies) 1. Het toe te passen materiaal is schoon zand, dat niet meer dan 10% slib mag bevatten ( deeltjes ³ 60 mm) 2. Dit zand moet laagsgewijs mechanisch worden verdicht. De laagdikte mag niet te groot zijn, afhankelijk van de wijze van verdichten: - trilsleden met een slagkracht van 5 à 10 kn,laagdikte ca. 0,3 m. - trilsleden en trilwalsen met een slagkracht van 10 à 20 kn, laagdikte tot 0,7 m. - bulldozers, loaders, scrapers, bandenwalsen, laagdikte tot 0,2 m. Verdichting in 3 à 4 elkaar overlappende gangen,bij een voortgang van 3 à 4 km/uur. Te beginnen op de bodem van de ontgraving, indien deze uit zand bestaat en mogelijk door het ontgraven is geroerd of reeds van nature losgepakt was. Bij grondverbetering van kleine afmetingen wordt het gebruik van mechanische stampers aanbevolen. 3. De grondwaterstand mag niet hoger zijn dan 0,5 m onder het te verdichten oppervlak. Bij toepassing van de zwaardere trilapparatuur kan het nodig zijn dat de grondwaterstand nog dieper moet liggen. Zonodig zal een bronbemaling moeten worden geïnstalleerd. 4. Tenzij anders vermeld in het advies, zal de aanlegbreedte van de grondverbetering zo groot moeten zijn, dat de funderingsdruk binnen de grondverbetering onder een hoek van 45 kan spreiden. 5. Het verdient de voorkeur door middel van proberen in situ de gunstigste vochtigheidstoestand van het zand vast te stellen. Meestal is een vochtpercentage van 7-12 gewichtsprocenten het gunstigst. (Optimum van de proctorproef geeft in de regel een nuttige aanwijzing). 6. Bij voorkeur zal een grondverbetering tot een iets hoger peil (ca. 0,1 m) moeten worden uitgevoerd dan het aanlegniveau van de fundering, waarna de overhoogte voorzichtig weer wordt verwijderd. Bij gebruik van zware trilapparatuur kan het nodig zijn om de bovenste 0,1 m met een lichte trilslede na te verdichten.

19 7. De kwaliteit van de grondverbetering dient gelijkmatig te zijn. Dit kan worden gecontroleerd aan de hand van (hand)sonderingen en indien anders niet mogelijk, eenvoudigweg door prikken met een staaf. 8. Indien men de grondverbetering dient uit te voeren tot het niveau waar een conusweerstand ca. 4 MN/m 2 (10 cm 2 conus) wordt aangetroffen zal het zand op een diepte van 0,3 m een conusweerstand van ten minste ca. 6,1 MN/m 2 met het handsondeerapparaat (conusoppervlak van 1,0 cm 2 ) moeten opleveren (Conform C.R.O.W. publ. 22) en tot deze diepte gelijkmatig moeten toenemen. Men heeft dan een verdichting bereikt van ca. 96% van de maximale proctor dichtheid hetgeen overeenkomt met een hoek van inwendige wrijving van ca. 32,5 o (Conform Nen 6740). Indien ontgraven wordt tot conusweerstanden van ca. 6 MN/m 2 (10 cm 2 conus) dient het handsondeerapparaat ten minste een conusweerstand van ca. 9,2 MN/m 2 op een diepte van ca. 0,3 m te registreren (Conform C.R.O.W. publ. 22). Men heeft dan een verdichting bereikt van ca. 97,5% van de maximale proctor dichtheid hetgeen overeenkomt met een hoek van inwendige wrijving van ca. 35 o (Conform Nen 6740). 9. De aanvulling van een bouwput rondom kelders of verdiepte funderingen zal als grondverbetering moeten worden uitgevoerd indien op deze aanvulling weer op een hoger niveau wordt gefundeerd. 10. Het aanplempen of inwateren van zand levert een grondverbetering van onvoldoende kwaliteit.