ribFVB01 Bouwputten

Verder verloop lessen: 4 juli laatste les, dus: vragen stellen behandeling oefentoets inleveren laatste opdracht toets: 7 juli

Bouwput kademuur ca 7m Betonnen koker Tijdelijke Hulpdamwand Betonnen palen Definitieve Hoofdwand

Bouwput kademuur ca 22m

Ondiepe bouwput Ontgraving met taluds en bemaling

Bouwput met minder omgevingsinvloed kerende damwand taluds met waterkerende schermen

Indien geen waterafsluitende laag aanwezig Injectielaag aanbrengen om geen grote bemaling nodig te hebben

Ondiepe bouwput in ondoorlatende grond Stempel gws klei/veen zand sv’ leem sw sv

Bouwput met opbarstgevaar gws Stempel klei/veen zand sv’ leem sw sv

Bouwput met opbarstgevaar Spanningen in de put gws klei/veen sv’ negatief kan niet, dus: Opbarsten! zand leem sw sv

Bouwput met onderwaterbetonvloer gws Stempel onderwaterbeton klei/veen klei/veen leem sw sv

Bouwput met opbarstgevaar Spanningen in de put gws klei/veen zand leem P sv’

Uitvoering bouwput met onderwaterbetonvloer Stempel ontgraven tot net onder stempelniveau aanbrengen stempel

Uitvoering bouwput met onderwaterbetonvloer opzetten waterstand binnen de put

Uitvoering bouwput met onderwaterbetonvloer nat ontgraven tot onderkant onderwaterbetonvloer

Uitvoering bouwput met onderwaterbetonvloer aanbrengen onderwaterbetonvloer leegpompen bouwput

Onderwaterbetonvloer, verankerd met trekpalen of ankers inbrengen palen voor ontgraven, of vanaf drijvend ponton net voor storten onderwaterbetonvloer

Onderwaterbetonvloer, verankerd met trekpalen of ankers inbrengen palen voor ontgraven, of vanaf drijvend ponton net voor storten onderwaterbetonvloer

Bemaling diepe zand sv’ sv sw wateronttrekking gws Stempel klei/veen leem sv sw

Bemaling diepe zand zand sw sv wateronttrekking gws klei/veen leem klei/veen sv’ niet negatief wateronttrekking sw

Diepe bouwput met diepe wanden en meer stempellagen Wanden tot in diepe afsluitende laag

Indien op een afsluitende laag vertrouwd wordt is het belangrijk voldoende grondonderzoek uit te voeren.

Indien diepe afsluitende laag ontbreekt injectielaag Toepassing van vooraf aangebrachte diepe waterremmende injectielaag

Het maken van een injectielaag

Jetgroutkolommen

Jetgroutkolom

Berekeningsvoorbeeld gws = stijghoogte diepe zand = NAP ? beton g = 24 kN/m3 NAP - 10 m klei gn = 16 NAP - 12 m zand gn = 20 Gevraagd: Hoe dik moet de ow-betonvloer zijn?

Berekeningsvoorbeeld gws = stijghoogte diepe zand = NAP NAP - 6,3 m beton g = 24 kN/m3 NAP - 10 m klei gn = 16 NAP - 12 m zand gn = 20 Op het grensvlak klei en zand geldt: swater = 120 kPa swater < gewicht grond + gewicht beton 120 < gn,klei*2 + gbeton* d => d > 3,7 m echter nog geen veiligheid!

Spanningenverloop voorbeeld gws 89 kPa 120,8 kPa 120 kPa sv sw

Berekeningsvoorbeeld Gebruikelijk is een overall-veiligheid 1,1 tegen opbarsten: Op het grensvlak klei en zand geldt: swater = 120 kPa 1,1* swater = gewicht grond + gewicht beton 1,1* 120 = gn,klei*2 + gbeton* d => d = 4,2 m inclusief veiligheid!

Voorbeeld van verschillende grondwaterregimes zand open water klei zand

Voorbeeld van verschillende grondwaterregimes peilbuis in de diepe zandlaag Polder is vaak kwelgebied Diepe kwel betekent dat er water vanuit de diepe zandlaag omhoog stroomt

Voorbeeld van verschillende grondwaterregimes waterspanning sw

Verschillende grondwaterregimes waterspanning sw z0 z1 sw = 10*(z – z1) Overgangsgebied waarbinnen geen hydro- statische waterdruk door opwaartse stroming sw = 10*(z – z0) diepte z

Speciale uitvoeringsmethoden Wanden-dak methode Caisson methode

Wanden-dak methode Aanbrengen wanden vanaf maaiveld

Wanden-dak methode Aanbrengen dak

Wanden-dak methode ontgraven en aanbrengen stempellaag

Wanden-dak methode verder ontgraven en afbouwen

Caisson-methode

Veelgebruikte kerende wanden Geringe kerende hoogte (max enkele meters) houten damwand Berliner wand Overig Stalen damwand prefab betonnen wand Grote kerende hoogtes (ca.10m en meer) Stalen combi-wand Boorpalenwanden Diepwanden

Berliner wanden Worden toegepast indien droog kan worden ontgraven (geen water keren) Bij beperkte ontgravingen Bestaan uit geheide stalen H-profielen, waartussen tijdens het ontgraven houten planken worden geschoven.

Berliner wanden Boven- aanzicht Voor- aanzicht Stalen H-profiel Houten plank

Houten wand Stalen bouten Houten gording Houten plank Houten plank

Combiwand Stalen damwandprofielen, elke 2 tot 4 profielen afgewisseld met een staalprofiel met grotere stijfheid. Bijvoorbeeld: Buispalen met ronde doorsnede H-profielen

Boorpaal

Boorpalenwand

Diepwand

Betonnen damwand

Wanneer pas je wat toe? Berliner wand: Beperkte ontgravingen, in droge omstandigheden. Stalen damwand: In veel gevallen, relatief economisch indien wanden terug te winnen. Combiwand: Idem stalen damwand, bij grotere momenten.

Wanneer pas je wat toe? Boorpalenwand / Diepwand: Grote stijfheid vereist. Damwanden kunnen niet meer teruggewonnen. Afwerking tot definitieve wand is gewenst. Groot vertikaal draagvermogen t.o.v. stalen damwand. Voorgespannen betonnen damwand: Afwerking tot esthetisch aantrekkelijke definitieve constructie gemakkelijk mogelijk. Indien relatief veel vertikaal draagvermogen nodig is. Indien niet te zwaar heiwerk verwacht.

Berekening kerende wand h d Vuistregel: d is tenminste ongeveer 0,5*h

neutrale gronddruk actieve gronddruk passieve gronddruk reactiekracht tegen de grond actieve gronddruk Blok beweegt naar links, => grond volgt het blok, => reactiekracht neemt af passieve gronddruk Blok beweegt naar rechts, => grond biedt weerstand, => reactiekracht neemt toe

Berekening kerende wand

Horizontale gronddrukken volgens Coulomb: Neutraal => natuurlijke situatie zonder voorbelastingen: sh’ = Kn * sv’ Actief => horizontale ontspanning sh’ = Ka * sv’ Passief => grond maximaal aangedrukt sh’ = Kp * sv’ Ka < Kn < Kp

Berekeningsmethode minimum inheidiepte gws zand sk’ sk’ klei P sv’ P sv’ zand

Bepaling minimale inheidiepte horizontaal krachten- evenwicht Kp*sk’ Ka*sk’ inheiniveau ter voorkoming van grondbreuk dieper geeft gunstiger momentenlijn

Globale grootte gronddrukcoëfficienten: Hangt af van ’: betere grond => hogere ’ => verschil Ka en Kp groter Kn circa 0,4 tot 0,8 Ka circa 0,2 tot 0,6 Kp circa 1,6 tot >10 Vergelijk met water: Geen sterkte en Ka = Kn = Kp =.....

Berekeningsmethoden kerende wanden Methode “vrij opgelegd” hiermee kan de benodigde minimum inbrengdiepte worden bepaald. Methode “Blum” Grafische methode waarmee inbrengniveau en de momentenlijn van de wand kunnen worden bepaald. Methode “Ligger op verende bedding” wordt het meest toegepast b.v. MSHEET. Eindige elementenmethode, indien deformaties in de omgeving van belang zijn, b.v. PLAXIS

Voorbeeld berekening met “Ligger op verende bedding” Enkelvoudig gestempelde kerende wand in homogene droge grond met uitstekende sterkte-eigenschappen (hoge hoek van interne wrijving f’ en cohesie c’) Minimale inheidiepte, passieve gronddruk juist voldoende om bezwijken van de wand te vermijden

Minimale inheidiepte, passieve weerstand juist voldoende

Minimale inheidiepte, passieve weerstand juist voldoende

Voorbeeld berekening met “Ligger op verende bedding” Enkelvoudig gestempelde kerende wand in homogene droge grond Inheidiepte zo gekozen dat momentenlijn zo optimaal mogelijk is.

Inheiniveau dieper

Inheiniveau dieper levert gunstiger momentenlijn op

Vereenvoudigingen berekening kerende wand in de oefening: Ga uit van een homogene grondopbouw (dus 1 grondlaag) Neem de grondwaterstand gelijk aan maaiveldniveau Neem: Ka = 0,2 + 0,1*a Kp = 3 + 2*b waarin a is het laatste cijfer van het hoogste studienummer uit de groep b is het laatste cijfer van het laagste studienummer uit de groep Bereken: het benodigde inheiniveau, de anker- of stempelkracht