Jaargang 18, 2014 - nummer 2

In situaties waar een dijkversterking in grond niet mogelijk is, kan met constructieve elementen de macrostabiliteit van een gronddijk worden verbeterd. Voor deze kostbare en complexe oplossing was tot voor kort geen geaccepteerde ontwerpmethode beschikbaar. In 2012 is, specifiek voor dijkversterking Kinderdijk-Schoonhovenseveer, een ontwerp­methodiek voor stabiliteitsschermen ten behoeve van de binnenwaartse macrostabiliteit ontwikkeld. Deze is gericht op het gebruik van 2D Eindige Elementen Methode analyses en begin 2013 geschikt bevonden voor gebruik in vergelijkbare complexe geotechnische situaties. Hier wordt ingegaan op een aantal kenmerkende aspecten en de al opgedane ervaring met deze groene versie van een toekomstige ontwerprichtlijn.

Indien een funderingspaal of anker op druk of op trek wordt belast, is er sprake van interactie tussen grond en paal. De grond en paal bewegen ten opzichte van elkaar en dat betekent dat er schuifspanningen worden overgedragen en dat er vervorming optreedt. Indien de paalpunt tegen de grond in beweegt, wordt er bovendien een puntkracht opgebouwd.

Bij de berekening van de vervorming van een paal op druk volgens NEN-EN9997-1:2011 wordt er vanuit gegaan dat over de gehele lengte van de paal waarover neerwaarts gerichte wrijving (negatieve kleef) of opwaarts gerichte wrijving (positieve kleef) kan optreden, deze schachtwrijving zich gelijktijdig en in dezelfde mate ontwikkelt. Dat is correct indien de paal oneindig stijf zou zijn. Maar in werkelijkheid is dat niet het geval en ontwikkelt de schachtwrijving zich niet gelijkmatig over de gehele lengte.

In de jaren 90 van de vorige eeuw is door de (eerstgenoemde) auteur bij Gemeentewerken Rotterdam een model gemaakt met de naam INTER, met als doel de interactie tussen grond en paal beter te beschrijven.

De directe aanleiding hiertoe was het ontwerp van de paalfundering onder een voorkraanbaan (een kraanbaan die los staat van de kademuur en apart is gefundeerd) in het Rotterdamse havengebied, waar een combinatie van een incidentele hoge paalbelasting en een forse negatieve kleef werd verwacht. Hierover verderop in dit artikel meer.

Het programma heeft sinds de eerste ontwikkeling bij diverse projecten van zowel IGWR als Strukton Engineering een belangrijke rol gespeeld bij het voorspellen van last-vervormingsgedrag tijdens een ontwerpproces, maar ook bij het extrapoleren naar bezwijkbelasting van waargenomen last-vervormingsgedrag van proefbelaste palen en ankers. Recentelijk zijn er met het model ook berekeningen gemaakt ten behoeve van de CUR commissies Ankerpalen (CUR236, 2011) en Axiale veerstijfheid ankerpalen (2013 tot heden).

Recentelijk werd er aan het Opzoekingscentrum voor de Wegenbouw (OCW) een nieuwe proef ontwikkeld die de verticale bewegingen simuleert die het verkeer bij cementbetonplaten met asfaltoverlaging veroorzaakt. Het doel van deze proef is om de prestaties van verschillende scheurremmende tussenlaagsystemen te beoordelen. In deze bijdrage wordt deze laboratoriumproef beschreven en wordt een vergelijking gemaakt tussen de prestaties van referentieproefstukken zonder scheurremmende tussenlaag en vier proefstukken met respectievelijk: een “stress-absorbing membrane interlayer” (SAMI), een geogrid, een combigrid en een stalen wapeningsnet als scheurremmend tussenlaagsysteem.

Binnen het sector-brede Geo-Impuls programma wordt sinds 2010 wordt systematisch bijgehouden hoeveel projecten met geotechnisch falen jaarlijks het dagblad Cobouw halen. Op deze wijze wordt inzicht verkregen in hoeverre de metaforische doelstelling van de Geo-Impuls - ‘Halvering van Geotechnisch Falen in projecten in 2015’ – wordt gerealiseerd. In 2013 de vierde systematische registratie van gepubliceerde geotechnische incidenten uitgevoerd. Dit artikel geeft inzage in de wijze waarop de geotechnische incidenten worden geregistreerd en geanalyseerd. De resultaten van de jaren 2012 t/m 2013 worden gepresenteerd en met elkaar vergelijken. De cijfers van 2013 laten een opvallende trend zien: ten opzichte van 2012 is het aantal publicaties over projecten met ondergrond-problemen met 47 % gedaald. Deze daling is veel groter dan de daling van het bouwvolume van 5 % in de gww-sector in 2013. De genoemde ambitieuze doelstelling van Geo-Impuls komt hiermee dus een stap dichterbij.

Geokunststoffen worden in de wegenbouw toegepast als het draagvermogen van de ondergrond te kort schiet. De publicatie 'Design of Geotextile Reinforced Paved Roads and Parking Areas' (1990), modelleert de bijdrage van een geokunststof in de onderbouw van een weg. Vanuit de probleemstelling wordt het mogelijk de eigenschappen van een geokunststof te formuleren om tot een betrouwbaar ontwerp te komen.

Nieuwe inzichten maken een onderscheid tussen:

• volledige interactie van geokunststof en aggregaat. Hierbij zijn de vervormingen gematigd, omdat de starheid van het aggregaat deze belemmert (Lateral Restraint).
• ontkoppeling van geokunststof en aggregaat. Hierbij treden forsere vervormingen op, omdat de starheid van het aggregaat verwaarloosd wordt (Membrane Action).

Deze tweede publicatie in Geokunst gaat over “lateral Restraint”, ontwerp en het plasticshe gedrag van het mineraalaggregaat in de wegfundering. “Membrane Action”is behandeld het artikel in GeoKunst 2014.1.