RibFVB01 Bouwputten.

Presentatie over: "RibFVB01 Bouwputten."— Transcript van de presentatie:

1 ribFVB01 Bouwputten

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

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

4 Bouwput kademuur ca 22m

5 Ondiepe bouwput Ontgraving met taluds en bemaling

6 Bouwput met minder omgevingsinvloed
kerende damwand taluds met waterkerende schermen

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

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

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

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

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

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

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

14 Uitvoering bouwput met onderwaterbetonvloer
opzetten waterstand binnen de put

15 Uitvoering bouwput met onderwaterbetonvloer
nat ontgraven tot onderkant onderwaterbetonvloer

16 Uitvoering bouwput met onderwaterbetonvloer
aanbrengen onderwaterbetonvloer leegpompen bouwput

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

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

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

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

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

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

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

24 Het maken van een injectielaag

25 Jetgroutkolommen

26 Jetgroutkolom

27 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?

28 Berekeningsvoorbeeld
gws = stijghoogte diepe zand = NAP NAP ,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* gbeton* d => d > 3,7 m echter nog geen veiligheid!

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

30 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* = gn,klei* gbeton* d => d = 4,2 m inclusief veiligheid!

31 Voorbeeld van verschillende grondwaterregimes
zand open water klei zand

32 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

33 Voorbeeld van verschillende grondwaterregimes
waterspanning sw

34 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

35 Speciale uitvoeringsmethoden
Wanden-dak methode Caisson methode

36 Wanden-dak methode Aanbrengen wanden vanaf maaiveld

37 Wanden-dak methode Aanbrengen dak

38 Wanden-dak methode ontgraven en aanbrengen stempellaag

39 Wanden-dak methode verder ontgraven en afbouwen

40 Caisson-methode

41 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

42 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.

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

44 Houten wand Stalen bouten Houten gording Houten plank Houten plank

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

46 Boorpaal

47 Boorpalenwand

48 Diepwand

49 Betonnen damwand

50 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.

51 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.

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

53 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

54 Berekening kerende wand

55 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

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

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

58 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 =.....

59 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

60 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

61 Minimale inheidiepte, passieve weerstand juist voldoende

62 Minimale inheidiepte, passieve weerstand juist voldoende

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

64 Inheiniveau dieper

65 Inheiniveau dieper levert gunstiger momentenlijn op

66 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