vergelijkende-proefbelastingen-in-gebieden-met-sterk

BIBLIOTHEEK
RIJKSDIENST VOOR O e
IJSSELMEERPOLDERS
W E R K D O C U M E N T
VERGELIJKENDE PROEFBELASTINGEN I N GEBIEDEN MET STERK WISSELENDE SONDEERWAARDEN
door
M.A.
6%
W
1981-50 A d o
-.
'.-S
-
\
14015
T E R I E
R T T V S D I E N S T
3130
Viergever
V A N
V O O R
3I3O
V E R K E E R
D E
S M E D I N G H U I S
E N
W A T E R S T A A T
I J S S E L M E E R P O L D E R S
- L E L Y S T A D
*
INHOUD
Blz.
INLEIDING
PROEFOPZET
AARD EN OMVANG VAN DE "SLECHTE PLEKKEN"
PROEFBELASTINGSAPPARATUUR'
OPZET EN SAMENHANG VAN DE PROEFBELASTINGEN
INTERPRETATIE MEETGEVENS
PROEFRESULTATEN
CONCLUSIES
9.
SAMENVATTING
LITERATUUR
Bijlagen
1. Situatie Zuidelijk Flevoland
2. Situatie Centrum Almere-Stad
3. Sondeeronderzoek gebied 2B-1
4. Sondering 14 en 3a in gebied 2B-1
5. Boringen gebied 2B-1
6. Vergelijkingen d10, d50 en dgO van boring 14 en 3a in gebied 2B-1
7. Situatie grondonderzoek in gebied 2B-2
8. Sonderingen en dichtheidsmetingen in gebied 2B-2 blok 4
9. Boring nr. 10 en 11 in gebied 2B-2
10. Sondering en dichtheidsmeting 3 blok 3 in gebied 2B-2
11. Sondering en dichtheidsmeting 1 blok 4 in gebied 2B-2
12. Sondering en dichtheidsmeting 2 blok 4 in gebied 2B-2
13. Sondering en dichtheidsmeting 4 blok 4 in gebied 2B-2
14. Proefbelastingsopstelling
15. Principe meting van de zakking van de paalkop
16. Sonderingen proefbelasting 1-2B-8
.
17. Last-zakkingsdiagrammen proefbelasting 1-2B-8
18. Sonderingen
proefbelasting 2-2B-8
19. ~ast-zakkingsdiagrammenproefbelasting 2-2B-8
. 20. Sonderingen proefbelasting 3-2B-8
21. Last-zakkingsdiagrammen proefbelasting 3-2B-8
22. Sonderingen proefbelasting 4-2B-8
23. Last-zakkingsdiagrammen proefbelasting 4-2B-8
24. Sonderingen proefbelas'ting 5-2B-4
25. Last-zakkingsdiagrar~rmen proefbelasting 5-2B-4
26. Sonderingen proefbelasting 6-28-4
27. Last-zakkingsdiagrammen proefbelasting 6-2B-4
28. Gemeten paaldiameters en boringen van en nabij de in de grond gemaakte palen
I
-I-
1. INLEIDING
Zuidelijk Flevoland vervult naast een agrarische functie ook een sterk
stedelijke functie door de opvang van de Amsterdamse overloop in de
groeikernen in de stedelijke agglomeratie Almere.
Door de Holocene afzettingen, die een pakket van ca. 5m slappe klei en
veenlagen omvatten, is fundering van alle bouwwerken op heipalen noodzakelijk. De palen worden gefundeerd in het Pleistoceen, dat voor het
grootste deel en in elk geval bovenin, uit zand bestaat. Ondanks het
feit dat deze laag vanaf 5m beneden het maaiveld voorkomt is er toch
veel variatie in paallengte. Dit komt niet alleen door variatie in belasting op de paal, maar ook door variatie in draagkracht van de zandlaag.
De toelaatbare paalbelasting wordt bepaald aan de hand van sonderingen.
Als vuistregel wordt in de woningbouw 66n sondering gemaakt per twee
& drie woningen. In Almere worden door de R.1J.P. doorgaans twee sonderingen gemaakt voor iedere twee & drie woningen. Dit is nodig omdat
de sondeerwaarde en daardoor ook de daaruit afgeleide paallengte bij
een gegeven paalbelasting in dit gebied te sterk varizren.
Plaatselijk werden in Almere-Stad, de tweede woonkern in de stedelijke
agglomeratie van Almere, sterke wisselingen aangetroffen die een merkwaardig beeld opriepen. De wisselingen, teruggangen in het sondeerbeeld, waren soms zeer sterk en kwamen slechts incidenteel en daardo6r
onvoorspelbaar voor. De teruggang had dezelfde vorm en kwam overal
op dezelfde diepte voor. Omdat dergelijke onvoorspelbare teruggangen
niet in een palenplan zijn in te brengen,is gezocht naar het ontstaan,
de vorm en de samenstelling van deze plekken. Uiteindelijkisgekeken
of door middel van een aangepast paaltype vooraf bij het plan rekening
kan worden gehouden met deze teruggangen.
De proef is mogelijk geworden door de grote inzet van de medewerkers
van de Afdeling Onderzoek H.S.O.W., de begeleiding door de ~erktuigkundige Dienst en de Wetenschappelijke Afdeling (elektronica) en de welwillende medewerking van Grondbouw B.V.
2. PROEFOPZET
"
Het onderzoek i s g e s t a r t i n gebied 2B-1 ( z i e b i j l a g e 2 ) i n Almere-Stad.
Ter p l a a t s e van een v a n de teruggangen i n de sonderingen i s een i n t e n s i e f s o n d e e r s t r a i i e n met sonderingen op onderlinge a f s t a n d e n van 0,50111
opgezet; De sonderingen z i j n aangevuld met een d r i e t a l boringen t e r
p l a a t s e van de teruggang en n a a s t de teruggang. Van de monsters u i t de
boringen z i j n i n h e t .laboratosium k o r r e l v e r d e l i n g e n gemaakt.
Vervolgens i s een " s l e c h t e plek" onderzocht i n gebied 2B-2 in.AlmereStad. Naast de sonderingen e n boringen z i j n h i e r door h e t Laboratoriumvoor Grondmechanica t e D e l f t e l e k t r i s c h e dichtheidsmetingen uitgevoerd.
I n h e t laboratorium z i j n op z a n d m o n s t e r s d e k r i t i e k e dichtheden i n . e n
n a a s t de " s l e c h t e plek" bepaald.
. .
Na analyse van de gegevens d i e u i t h e t e e r d e r e onderzoek voortkwamen
i s b e s l o t e n een s e r i e v e r g e l i j k e n d e p r o e f b e l a s t i n g e n u i t . t e voeren i n
gebeid9B-8 te Almere-Stad.'Bij d e z e p r o e f z i j n v i e r v e r s c h i l l e n d e palen
b e l a s t i n e n n a a s t de zogenaamde "sle'chte plekken". ~e p r o e f b e l a s t i n g
i s omgeven door een u i t g e b r e i d stramien-van sonderingen en een a a n t a l
b o r i n g e n . N a a f l o o p v a n d e ' p r o e f z i j n boiendien d r i e v a n d e v i e r palen
voor i n s p e k t i e getrokken.
~ i j d e n sde u i t v o e r i n g "an de proef i n 2B-8bleek d a t h e t heiwerk i n
gebied 2B-4 problemen opleverde. De t o e l a a t b a r e p a a l b e l a s t i n g e n konden n i e t voldoende eenduidig worden bepaald. Twee p r o e f b e l a s t i n g e n z i j n
daarom u i t g e v o e r d , &en t e r p l a a t s e van een " s l e c h t e plek" e n e e n j u i s t
n a a s t de " s l e c h t e plek". D e r e s u l t a t e n van d e z e t w e e proeven z i j n meegenomen i n d i t r a p p o r t .
3. AARD EN OMVANG VAN DE "SLECHTE PLEKKEN"
, . .,?, . , . .
. .
.
. .
De " s l e c h t e plekken" b e s t a a n u i t sonderingen met een s t e r k e teruggang
op e6n d i e p t e v a n 10 t o t 15 meter beneden maaiveld. D i t s o o r t sonderingen
werd i n c a . - 5 % van a l l e sonderingen i n de gebieden 2B-1; 2B-2; 2B-4 e n
2B-8 bangetroffen. Het verspreidingsgebied i s n i e t z o goed aan t e geven
omdat g r o t e stukken van Almere-Stad nog n i e t z i j n gesondeerd voor
woningbouwp lannen.
Omdat de " s l e c h t e plekken," n i e t met e l k a a r verbonden waren i s begonnen
om t e proberen v a s t t e s t e l l e n wat de omvang van deze plekken i s . I n , ,.:
2B-1 is. gesondeerd op h a r t op h a r t a f s t a n d e n .van 0,50meter:~e r e s u l t & e n .
van deze, sonderingen z i j n aangegeven i n b i j l a g e 3.;Het b l i j k t d a t over
een a f s t a n d van s l e c h t s 6Bn meter de sondeerwaarde t e r u g l o o p t van 1 5 k / m2.
t o t 1,5w/m2 ( z i e b i j l a g e 4 ) . .De p l e k h e e f t e n i g s z i n s een eivorm e n de , . ,
t o t a l e afmetingen z i j n 3 ?A 4 meter. Opvallend i s bovendien de r e l a t i e v e
toename d i r e k t 'rondom de " s l e c h t e plek". Deze waarde is hoger dan gemiddeld op p1,aatsen waar geen " s l e c h t e plek" voorkomt.
. ..
De sonderingen d i e i n gebied 2B-2 om de " s l e ~ h t esondering" i n blok' 4 ,
z i j n gemaakt, z i j n weergegeven i n b i j l a g e 8 . S l e c h t s twee sonderingen
b l i j k e n h i e r e e n teruggang t e vertonen. f n d i t geval b l i j k t de afmeting
van de " s l e c h t e plek" dus nog k l e i n e r t e z i j n .
I n r e s p e k t i e v e l i j k de b i j l a g e n . 1 6 , -18,. 20 'en 22 z i j n de " s l e c h t k plekken"
i n h e t gebied van 2B-8 aangegeven. Ook h i e r b l i j k t d a t de afmetingen
van de " s l e c h t e plekken" minder dan 3 ?I 4 meter z i j n e n i n sommige gevall e n nauwelijks 1 meter bedragen..De teruggangen i n de sondeerwaarde
z i j n n i e t ' a l t i j d even uitgekproken,' i n d i t g e v a l i s de " s l e c h t e plek"
dan ook m o e i l i j k e r a l s zodanig herkenbaar.
'
,
I n gebied 2B-1 z i j n i n e n n a a s t de plek met s t e r k teruglopende sondeer'waarde boringen gemaakt. Volgens de v i s u e l e boorbeschrijving ( b i j l a g e . 5 )
bevat de b o r i n g met de l a g e sondeerwaarde meer grind. Opvallend i s daare n t e g e n h e t f e i t d a t d e k o r r e l v e r d e l i n g v a n debeideboringengeeneenduidig
verschi1opleverenenovergrote stukkenvrijwelmetelkaarovereenkomen..I~
b i j l a g e 6 i s d e g r o o t t e v a n d e d l 0 , de d50 en de dgo van de k o r r e l v e r d e l i n gen van de monsters u i t de boringen u i t g e z e t tegen de d i e p t e . P l a a t s e l i j k z i j n e r enkele u i t s c h i e t e r s i n de grove f r a k t i e . Visueel z i j n a f wijkingen i n deze f r a k t i e s h e t b e s t waarneembaar. D i t v e r k l a a r t waarom
i n de b e s c h r i j v i n g s c h i j n b a a r g r o t e r e v e r s c h i l l e n worden a a n g e t r o f f e n .
Nadat i n h e t gebied 2B-8 de p r o e f b e l a s t i n g e n z i j n uitgevoerd z i j n n a a s t
de palen boringen gemaakt. De monsters z i j n beschreven, de gemiddelde
k o r r e l d i a m e t e r i s met behulp van e e n z a n d l i n i a a l en loep bepaald. De
k o r r e l g r o o t t e i s i n gebied 2B-1 gemiddeld 250pm met u i t s c h i e t e r s t o t
180 en 300pm. Volgens de b e s c h r i j v i n g van de boringen i n 2B-8 ( z i e b i j l a g e 28) v a r i e e r t de gemiddelde k o r r e l d i a m e t e r meer.
N.A.P.
P l a a t s e l i j k komt f i j n e r zand voor op een d i e p t e van ca. 10 meter
P l a a t s e l i j k i s ook de gemiddelde k o r r e l d i a m e t e r a a n z i e n l i j k g r b t e r (355
t o t 500pm e n 5 0 0 ' t o t 710pm) en komt regelmatig g r i n d voor.
I n gebied 2B-2 z i j n op v i e r p l a a t s e n op een d i e p t e van 10 t o t 15 m e t e r '
beneden maaiveld e l e k t r i s c h e dichtheidsmetingen uitgevoerd door h e t
p r i n c i p e van de meting
~ a b o r a t o r i u m voor Grondmechanica t e De1ft:Het
b e r u s t op de meting v a n de weerstand d i e e e n e l e k t r i s c h e stroom onderv i n d t i n h e t grondwater. De weerstand'van h e t grondwater wordt gemeten
i n een wa,tersonde, h e t water wordt op v e r s c h i l l e n d e d i e p t e s ' d o o r e e n
f i l t e r , n a a r binnen gezogen, d a a r wordt dan de weerstand bepaald. Daarn a a s t wordt de weerstand van een e l e k t r i s c h e stroom i n de grond gemeten.
0mdat.de zandkorrels de stroom n i e t g e l e i d e n i s u i t de verhouding tus-
-
I
s e n de weerstand van h e t grondwater a l l e e n , e n t u s s e n de weerstand van
h e t grondwater i n h e t grondmassief,de hoeveelheid porignwater i n de
grond a f ' t e l e i d e n .
Voor h e t . m e t e n van de weerstand van de grond z i j n e e n p o s i t i e v e en een
n e g a t i e v e bron aangebracht op een sondeerstang. De a f s t a n d t u s s e n deze
bronnen b e p a a l t de g r o o t t e van de i n v l o e d s s f e e r waarbinnen gemeten wordt.
~ o m b i n a t i eA i s de g r o o t s t e a f s t a n d e n g e e f t daardoor e e n m e e r gemiddeld
beeld dan combinatie B . .
~ e h a l v ede dichtheden i n s i t u z i j n i n h e t l a b o r a t o ~ i u mook de'zogenaamde k r i t i e k e dichtheden bepaa1d:Wanneer
op een v a s t g e p a k t zand s c h u i f spanning wordt u i t g e o e f e n d , dan z a l h e t volume.van h e t zandpakket w i l l e n toenemen. Schuifspanning op e e n losgepakt zandpakket z a l daarentegen volumeverkleining t o t gevolg hebben. De k r i t i e k e d i c h t h e i d i s
d i e d i c h t h e i d w a a r b i j f e n gevolge van schuifspanning geen volumeverk l e i n i n g of - v e r g r o t i n g i a l optrede1i;'De k r i t i e k e d i c h t h e i d g e e f t i n d i c a t i e over h e t f e i t o f h e t - z a n d a 1 dan n i e t makkelijk t e . v e r d i c h t e n z a 1
z i j n e n a 1 of n i e t makkelijk i n verweking z a l geraken. Verweking t r e e d t . ,
op a l s h e t zand i i c h ' w i l v e r d i c h t e n ; Het porizriwater v e r h i n d e r t d i t e n ..
komt onder druk t e s t a a n . Door de toename van de druk van h e t porisnwater neemt de kontaktdruk t u s s e n de k o r r e l s . a f e n : h e t zand k a n z i j n .:'
samenhang v e r l i e z e n . H e t f e i t o f e r a 1 dan..niet verweking o p t r e e d t
hangt ook samen m e t d e s n e l h e i d waarmee'de overdruk i n h e t ' w a t e r kan
wegvloeien.
. .
Verplaatsing ' k o r r e l s b i j
d i c h t e pakking
~ e r ~ l a a t s i nk g
orrels b i j
l o s s e pakking
I n de b i j l a g e n 10 t / m 1 3 z i j n ingetekend de o o r s p r o n k e l i j k door de
R.1J.P. gemaakte sondering, de e l e k t r i s c h e dichtheidsmeting met de
combinaties A en B , , d e conusweerstand en k l e e f d i e eveneens met de elekt r i s c h e dichtheidsmeter z i j n opgenomen (dus p r e c i e s d e z e l f d e l o k a t i e )
en de k r i t i e k e d i c h t h e i d van monsters van de n a b i j g e l e g e n boringen.
De sonderingen en de d i ~ h t h e i d s m e t i n ~ e ni n de punten 3 blok 3 en 1 blok
4 z i j n gemaakt op goede p l a a t s e n . De sondeerwaarde bedraagt daar 15 t o t
25PlIi/m2, h e t poriSnvolume van h e t zand v a r i e e r t t u s s e n 36 en 42%. De
k r i t i e k e d i c h t h e i d i s e r g laag en l i g t t u s s e n de 34 en 35%. De d i c h t heid i s s i t u i s dus i n i e d e r g e v a l minder dan de k r i t i e k e d i c h t h e i d
( z i e b i j l a g e 10 en 1 1 ) .
De sonderingen en dichtheidsmetingen i n de punten 2 en 4 van blok 4
z i j n gemaakt op " s l e c h t e plekken". I n punt 2 i s a c h t e r a f gebleken d a t
de dichtheidsmeting n i e t p r e c i e s op d e " s l e c h t e p l e k " i s u i t g e v o e r d , de
s o n d e e w a a r d e van de dichtheidsmeter r e g i s t r e e r d e dan ook geen " s l e c h t e
plek" meer. Het gemeten poriCnvolume i s a l l e e n op een d i e p t e van 12.50
t o t 13.50 meter beneden maaiveld meer dan 42%. De sondeerwaarde l o o p t
h i e r ook even s t e r k terug. B i j punt 4 i n b l o k 4 i s de sondeerwaarde
over h e t h e l e t r a j e k t l a a g , 1 t o t 5Ftti/m2. Het pori~nvolume i s h i e r over
h e t h e l e t r a j e k t ook g r o t e r , 42% of meer.
Samenvattend kan g e s t e l d worden d a t de plekken een beperkte diameter
hebben ( 1 - 3 m e t e r ) , voorkomen op een d i e p t e van 10 t o t 15 meter beneden maaiveld e n b e s t a a n u i t losgepakt zand met een gemiddelde k o r r e l diameter van 25011m of meer.
De s l e c h t e plekken komen voor aan de rand van een g l a c i a a l bekken. Over
de oorzaak van h e t o n t s t a a n is weinig met zekerheid t e s t e l l e n . We1 kan
worden v e r o n d e r s t e l d d a t de vorming van deze plekken t e maken h e e f t met
v o r s t v e r s c h i j n s e l e n u i t de i j s t i j d e n . Door afwisselend bevriezen e n
ontdooien kunnen korrelmengsels s t e r k worden ontmengd e n kan ook e e n
z e e r l o s s e pakking o n t s t a a n . De eivorm van de plekken h e e f t mogelijk
i e t s t e maken met de opstuwing van h e t gebied. De plekken b e v a t t e n i n
bevroren t o e s t a n d een overmaat aan i j s en hebben dooz h e t opstuwen e e n
s t e r k e r v e r d i c h t e rand met zand voor zich u i t gevormd.
4. PROEFBELASTINGSAPPARATUUR
De Rijksdienst voor de IJsselmeerpolders beschikt over een eigen proefbelastingsapparatuur die bestaat uit de volgende onderdelen:
- ballast - De ballast bestaat uitbetonbroodjes die tussen twee stalen
profielen is gestort; Het gewicht is ca. 250kN per broodje.'
- ballastframe - De betonbroodjes zijn op stalen balken opgesteld op het
-
-
maaiveld. Bovenlangs zijn stalen liggers gemonteerd, de ballast is
hiermee door trekankers verbonden. De belastingwordt door middel van
een vijzel overgebracht van de stalen liggers naar de paal (zie bijlage 14). De-,totaleballast, met inbegrip van de stalen liggers.is
1350kN.
elektrische drukdoos - Tussen devijzel en het ballastframe is een '
drukdoos van 2000kN gemonteerd.
hydraulische vijzel
Voor het overbrengen van de belasting van het.
ballastframe naar de paalis een hydraulische vijzel van 1500kN aan. , .
wezig.
hydraulisch agregaat Voor het op druk brengen en houden van de oliedruk in de vijzel.
elektrische meetwaardeschakelak- De elektrische meetwaardeschakelakr
zorgt ervoor dat,de druk constant wordt gehouden. De sturing vindt
plaats aan de hand van de uitlezing van de elektrische drukdoos.
slangenwaterpas - Voor het meten van de verplaatsing van de paalkop
is aan de paal een bus met een. overloop vastgemaakt. De bus wordt .
continuetot aan de overloop volgehouden met water (aangevuld met
anti-vries in de winter). De bus is verbonden ,door een slang met een.
ander vat. Het tweede vat is op een sondeerstang bevestigd. De sondeerstang staat met de punt in het vaste zand en dient als vast punt.
In het tweede vat is een waterspanningsmeter gemonteerd 'die de druk
van de bovenliggende waterkolom registreert. Als de paal zakt, zal
wateruit het tweede vat door de slang via de overloop van het eerste
vat wegstromen. Dit betekent een afname van de waterspanning. Het
principe is in bijlage 15 schematisch weergegeven.
recorder - Voor registratie van zowel de meetwaarde van de elektrische
drukdoos als van de waterspanningsmeter is een elektrische recorder
aanwezig
"
-
-
.
Met behulp van bovengenoemde apparatuur kan de proefbelasting worden
uitgevoerd en geregistreerd.
5 . OPZET EN SAMENHANG VAN DE PROEFBELASTINGEN
Aan de hand van het voorgaande onderzoek is de conclusie getrokken dat
de "slechte plekken" bestaan uit 10s gepakt zand dat zich leent om te
verdichten. Daarom is gezocht naar een paaltype dat tevens door middel
van trillingen de ondergrond kan verdichten. Er bestaan verschillende
paalsystemen die gebruik maken van trillingen om hun palen op diepte
te krijgen.Essentiee1 voor dit onderzoek is bovendien dat de palen in
dit geval vastgehouden kunnen worden wanneer de punt van de paal in de
"slechte plekken" is aangekomen. De trillingsenergie moet aan de grond
overgedragen kunnen worden zodat het pakket de gelegenheid krijgt om
zich te verdichten. Gekozen is voor in de grond gemaakte palen volgens
het systeem Parera van Grondbouw B.V. te Amsterdam.
Het basisprogramma bestond uit de volgende onderdelen:
- prefab paal op een "slechte plek";
- verdichtingspaal op een "goede plek";
- verdichtingspaal op een "slechte plek";
- aangepaste verdichtingspaal op een "slechte ~lek".
De aanpassing van de verdichtingspaal bestond in dit geval uit een
aantal aangelaste ribben waardoor de verdichting effektiever moest
worden.
Tussentijds is voor een nabijgelegen woningbouwgebied een tweetal proefbelastingen uitgevoerd op prefab betonpalen. Door de grote variatie
in sondeerwaarden bleek het bepalen van het nuttig draagvermogen niet
goed mogelijk. Ook leverde de relatie tussen sondeerwaarde en stuit
moelijkheden op. Omdat het ook hier ging om dezelfde soort "slechte
plekken" zijn de resultaten van deze proefbelastingen hier meegenomen.
Na afloop van de proefbelastingen zijn de in de grond gemaakte palen
getrokken om na te gaan hoe de vorm van de palen is en of de aangenomen
diameter juist is. De gebruikte rekenregels kunnen hierdoor beter op
hun juistheid worden gecontroleerd.
6. INTERF'RETATIE MEETGEGEVENS
Voor elke proefbelasting is de belasting en de verplaatsing van de paalkop tegen de tijd uitgezet. Daarnaastis de verplaatsing van de paalkop
uitgezet tegen de belasting.
Van belang voor de interpretatie is het vaststellen van de grootte van
de bezwijkbelasting. Hiervoor bestaan verschillende methoden:
- Vaststelling van het bezwijkdraagvermogen uit het verband tussen zakking van de paalkop en belasting. Dit is alleen voor palen die volledig bezweken zijn, goed te doen.'
- Terugrekening d.m.v. het aarzelpunt. Het aarzelpunt wordt gedefinieerd
als het punt waar bij de wisselingen aan het eind van een belastingitrap extra zettingen gaan optreden. .De gebruiksbelasting van een paal
wordt gelijkgesteld met 85% van de belasting gevonden bij het aarzelpunt, de bezwijkbelasting is dan gelijk aan de gebruiksbelasting vermenigvuldigd met de veiligheidscoEfficient.
- Methode Van der Veen (zie: Van der Veen, 1953; Heynen, 1970). Omdat.
deze methode uitgaat van een gering aandeel van deschachtwrijving in
het totale draagvermogen is deze.methodeverder buiten beschouwing gelaten. Door de ruwe wand van 'de in de grond gemaakte palen en door de
hogere sondeerweerstand boven de punt als onder de punt mag verondersteld worden dat het aandeel van de schachtwrijving vrij groot is.
- Methode Chin Fung Kee (zie: Zee, 1978; Chin Fung Kee, 1970).
Chin ~ u n gKee vond uit een experimentele studie van schuif- en triaxiaal-proeven enerzijds en in situ- en modelproeven'anderzijds een
hyperbolisch verband-tussenbelasting en deformatie. Door in een gradus uit te
fiek het quotient van de zakking (z) en de belasting
zetten tegen de zakking (z) verkreeg hij een lineair verband. P
De inverse van de richtingscogfficient van de,gevonden lijn stelt het
gezochte evenwichtsdraagvermogen van de paal voor.
De richtingscoSfficient van 1 is tga en omdat 1 een rechte lijn is,
is tgcr = constant = c
In formulevorm:
Na integratie:
- - C.z + A
P
,
of: C.p.2. + A.p
2
-z=0
*
-
* . , D C
In een z-p assenkruis is dit de vergelijking van een hyperbool die
door de oorsprong gaat van het assenkruis.
Voor de asymptoten van de hyperbool kunAen, .de volgende vergelijkingen
. .
afgeleid worden:
Voor de asymptoot evenwijdig aan de z-as geldt:
de richtingscoSfficient (r.c.) van deze asymptoot &dert tot oneindig.
In formulevorm levert dit de volgende uitdrukkingen op:
Uit (1) en (2) volgt dan dat:
dit is het geval'als (C.p
uit (3) volgt dan dat:.
-
1)
-0
-
Uit de vergelijking van de verticale asymptoot zien we dat:
.In feite wordt door deze asymptoot het evenwichtsdraagvermogen (pmax)
voor de paal aangegeven.
Uit het bovenstaande blijkt dus dat het evenwichtsdraagvermogen van de
paal met behulp van de methode Chin Fung Kee benaderd kan worden zonder dat de paal tot het e~enwichtsdraa~vermo~en
belast is gewaest.
Z
Immers: het lineaire verband tussen z en -wordt
bepaald door twee
P
punten uit deze grafiek. Deze twee punten worden gevonden door de
paal met
twee belastingstrappente belasten. Uit het verband tussen
Z
z en - is de vergelijking van de hyperbool bekend en daarmee ook de
vertieale asymptoot en dus ook het evenwi~htsdraagvermo~en
(Pmax).
Voor interpretatie van de proefresultaten is het zinvol te weten welk
aandeel van de belasting door de punt wordt overgedragen en welk deel
door de mantel door middel van wrijving. J ~ o o prof.
r
,Van Weele is een
methode ontwikkeld waarmee de belasting kan worden gescheiden (van
Weele, 1957). Uit de terqvering van de paalkop tijdens de ontlasting
bij de belastingswisselingen aan het eind van iedere belastingstrap kan
de elastische'terugvering van ondergrond en paal worden vastgesteld.
Boven een bepaalde belasting neemt de wrijving langs de paal niet meer
toe.en verloopt de grootte van de elastische verkorting lineair met de
grootte van de belasting op de paalkop. Onder aanname van de grootte
van de elasticiteitsmodulus van de paal, met de bekende paaldiameter
en met de geschatte verhouding tussen de totale gesomneerde wrijving en
de gemiddelde gesommeerde wrijving kan dan een indruk'verkregenworden
van de grootte van de totale wrijving in het aandeel van de bezwijkbelasting.
Omdat bij deze proefbelasting geen kleefsonderingen zijn uitgevoerd is
er geen verband tussen totale gesomeerde en gemiddelde gesomeerde
wrijving aan te geven. Om toch een indruk te verkrijgen van de vertiouding van het aandeel van de wrijving voor de verschillende proefbelastingen is een verhouding van 1:3 aangehouden en voor alle palen gebruikt. De waarde van de hiermee bereikte resultaten is derhalve gering.
Ook vooraf is een waarde voor de bezwijkbelasting berekend. Daarbij is
uitgegaan van de sonderingen die gemaakt zijn voor het heien of intrillen van de palen en bovendien van de sonderingen die na het heien of
intrillen zijn gemaakt.
De bezwijkbelasting is berekend door met behulp van de 4D-8D regel de
bezwijkbelasting onder de punt te berekenen. De 4D-8D regel is hier
verder als bekend verondersteld (zie hiervoor: 0.a. Heijnen en Loof,
1977).
Voor berekening van de kleef is "i,tgegaan van een kleefwaarde gelijk
aan 1% Jar; d& .sondeerwaarde (zie o;,a,'Begemann,1977). Op deze kleef is
een reduktiefaktor 0,6 toegepast voor gladde prefab betonpalen en een
venenigvuldigingsfaktor van 1,6 voor in de grond gemaakte palen (zie:'
Te Kamp, 1977). Gerekend is een positieve kleef over,de hele hoogte van
de paal, ook in het ophoogzand. De duur van de proefbelasting is dermate gering dat negatieve kleef zich niet zal kunnen ontwikkelen.
.'
7. PROEFRESULTATEN
I n t a b e l . 1 i s , e e n samenvatting gegeven van de paaleigenschappen, h e i blok e n ( k a 1 e n d e r i n g of t r i l d u u r , i n h e i d i e p t e of i n t r i l d i e p t e , . d e vooraf
berekende bezwijkbelastingen e n de uitkomsten van de p r o e f b e l a s t i n g .
Achtereenvolgens z u l l e n de r e s u l t a t e n van de v e r s c h i l l e n d e proeven
nader worden bekeken.
I
... ,
/
Elke p r o e f b e l a s t i n g b e s t a a t u i t een a a n t a l b e l a s t i n g s t r a p p e n . Elke bel a s t i n g s t r a p i s gedurende d r i e uur c o n s t a n t gehouden. Aan h e t e i n d van
i e d e r e b e l a s t i n g s t r a p i s d r i e maal gedurende v i j f minuten de p a a l voll e d i g o n t l a s t en opnieuw gedurende v i j f minuten b e l a s t . Na de derde ontl a s t i n g i s dan vervolgens de volgende b e l a s t i n g s t r a p aangebracht.
Proef 1
Proef l i s de p r o e f b e l a s t i n g op e e n p r e f a b betonnen p a a l i n een " s l e c h t e
plek" i n gebied 2B-8. Deze e e r s t e p a a l d i e n t a l s r e f e r e n t i e voor de i n
de grond gemaakte palen. Een o v e r z i c h t van d e voor e n na h e t h e i e n gemaakte sonderingen i s weergegeven i n b i j l a g e 16. De p a a l i s geheid t u s s e n de sonderinged 4 e n 7. Een p l a a t s waar de p a a l door s l e c h t e sonderingen omsloten wordt was n i e t t e vinden. De-gvonden s t u i t t i j d e n s h e t
h e i e n b e v e s t i g t i n e l k geval een teruggang i n h e t draagvermogen van de
ondergrond. De a c h t e r a f gemaakte sonderingen geven e c h t e r e e n g u n s t i g e r
beeld dan wat e e r s t b i j sondering 7 gevonden werd. Toch is de sondering
na h e t h e i e n op nagenoeg d e z e l f d e p l e k gemaakt. Verondersteld mag daarom worden d a t door h e t h e i e n enige v e r b e t e r i n g i n de ondergrond h e e f t
'plaatsgevonden.
Hetzelfde beeld i s u i t e r a a r d t e r u g t e vinden i n de bezwijkbelasting d i e
aan de hand van de sonderingen i s berekend. Door h e t h e i e n i s n i e t a l l e e n de gemiddelde b e z w i j k b e l a s t i n g ca. lOOkN g r o t e r geworden, ook de
verschillen l i j k e n enigszins genivelleerd te z i j n .
De bezwijkbelasting d i e met behulp van h e i g r a f i e k e n i s bepaald (Bruinh o r s t enTViergever, 1981) i s beduidend l a g e r . De g r a f i e k e n z i j n gebas e e r d op de heiformule van Delmag.
Uetbelas.tingsschemadat was o p g e s t e l d i s e r v a n uitgegaan d a t een bez w i j k b e l a s t i n g ' v a n 400kN z e k e r e e n ondergrens zou vormen. H i e r b i j z i j n
de a c h t e r a f 'ge'maakte sonderingen a l s maatstaf genomen e n i s ervan u i t gegaan d a t de bezwijkbelasting w e l l i c h t hoger zou l i g g e n a l s gevolg van
de geringe omvang van de " s l e c h t e ; plek" H e t opgestelde b e l a s t i n g s schema was,lOOkN, 200kN, 30,0kN, 350kN, 400kN, 425kN, 450kN, 475kN,
500kN.
De r e s u l t a t e n van de uitgevoerde proef z i j n weergegeven i n b i j l a g e 17.
.
De proef i s een dag tevoren opgebouwd e n gereedgemaakt. Door.zakking
van de b a l l a s t i n h e t t e r r e i n b l e e k d a t de p a a l reeds een b e l a s t i n g had
gekregen. De ruimte t u s s e n v i j z e l en p a a l was n i e t groot genoeg.
' s Morgens bleek de b e l a s t i n g op de p a a l r e e d s 33kN t e z i j n . A l s gev0lg
h i e r v a n i s de i n i t i e l e z e t t i n g van de paal n i e t gemeten.
B i j h e t verhogen van de b e l a s t i n g van 200 n a a r 300kN bleek d a t de p a a l
e e n doorgaande z e t t i n g vertoonde b i j 240kN. De b e l a s t i n g i s daarom Op
d a t moment n i e t verhoogd. We1 b l e e k de p a a l b i j d i e b e l a s t i n g z i j n
evenwicht t e hervinden. Besloten i s daarom om dezelfde procedure nagmaals t e herhalen b i j 280kN e n l a t e r ook b i j 320kN.
Een d e r g e l i j k gedrag, w a a r b i j de p a a l v r i j p l o t s e l i n g bezwijkt wordt
m e e s t a l a a n g e t r o f f e n b i j palen d i e : h u n draagkracht aan k l e e f o n t l e n e n .
Het beeld i s h i e r e c h t e r minder d u i d e l i j k omdat a c h t e r a f de keuze van
de b e l a s t i n g s t r a p p e n t e hoog i s geweest.
~ l h'et
j bepalen van de b e z w i j k b k l a s t i n g u i t de g r a f i e k vormt h e t n i e t
verhogen v a n l d e , b e l a s t i n g b i j e e n , i n e e r s t e i n s t a n t i e doorgaande vervorming,..een.probleem. De b e p a l i n g v a n de b e z w i j k b e l a s t i n g door middel
van ; h e t aarze;lpunt .is w a a r s c h i j n l i j k n i e t helemaal. j u i s t a d a t .ook h i e r
d e b e l a s t i n g s t r a p p e n t e g r o o t voor z i j n en w e l l i c h t a 1 b i j een l a g e r e
be.lasting..een,.soort a a r z e l p u n t was a a n g e t r o f f e n . B i j de berekening v o l gens,;Chin!,Fung::Kee.,wordteen k n i k i n de l i j n a a n g e t r o f f e n . De t h e o r i e
g a a t .hieir/iilusr nie-t. g e h e e l op. D i t y i n d t i n e l k g e v a l voor e e n d e e l z i j n
oorzaaklSn: W t i l f e i tl d a t de i n i t i s l e . z e t t i n g n i e t gemeten i s .
. .
7
$ 1
;.i[:t'!,
,,\'<,>, t i ; .'.
I
I
Proef 2!i :!<i;c I:!:.\ i , ;
:
! i...,.
......
~ r d e f' 2 i s ultgevoerd op e e n i n de grond gemaakte p a a l op een "goede
plek" i n 2B-8 ( z i e f o t o ) . Om de p a a l goed t e kunnen v e r g e l i j k e n met de
p a l e n op de " s l e c h t e plekken". i s ook deze p a a l ,op d i e p t e aangekomen
..
..
vastgehouden.en d r i e minuten n a g e t r i l d .
. .,
. .
De sondering vooraf e n 'de sonderingen a c h t e r a f z i j n weergegeven'.in b i j l a g e 18. .Opvallend i s de s t e r k e i n s n o e r i n g i n sondeerweers tand :bp een
1 3 meter, op een .meter boven de. p a a l v o e t ; Niet duid i e p t e van N.A.P..
d e l i j k i s of deze i n s n o e r i n g , d i e ook i n v e e l m i n d e r e m a t e i n ' d e oors p r o n k e l i j k e sondering aanwezig is,, door h e t t r i l l e n i s v e r s t e r k t :
De r e s u l t a t e n v a n d e uitgevoerde p 5 o e f b e l a s t i n g z i j n weergegeven i n b i j lage 19. ~ i e ir s een belastingsschema opgesteld uitgaande. van een voorz i c h t i g e r raming van de b e z w i j k b e l a s t i n g (zonder vergenigvuldigingsfakt o r v a n d e k l e e f en uitgaande van de sonderingen a c h t e r a f ) . Tijdens de :
'proef bleven de vervormingen zodanig k l e i n d a t de s t a p van 300 n a a r
350kN t u s s e n t i j d s v e r g r o o t i s n a a r 400kN en de s t a p van 450kN n a a r
550kN i s t u s s e n t i j d s v e r g r o o t n a a r 600kN. I n d i t geval b l i j k t , i n tegens t e l l i n g t o t proef 1, de b e z w i j k b e l a s t i n g meer overeenkomst t e vertonen
met de berekende b e z w i j k b e l a s t i n g aan de hand van de a c h t e r a f gemaakte
.
.
sonderingen. . . . .
Omdat vooraf s l e c h t s b6n sondering i s gekaakt i s n i e t d u i d e l i j k welke'
s p r e i d i n g ,in'sondeerwaarde vooraf aanwezig i s geweest.
?I.
-
.
1 .
Proef 3 . . . . . . . :
_ . . ^ . . . . . . . , .....,
~2 ,$eide :proef ii
<...__
uit,gevoerd op een r e l a t i e f k l e i n e " s l e c h t e plek" i n
hLt gebi'ed. De t'e=ugging' isL'&bk' n i e t v o l l e d i g i n de vooraf gemaakte
s o n d e r i n i aanwezii'. De p a a l i s v o o i z i e n van een v e r g r o o t t e v o e t p l a a t (6 450
i . p . v . 4 330 mm), desondanks i s de vooraf berekende bezwijkbelasting
s l e c h t s 45% van de b e z w i j k b e l a s t i n g van de p a a l zonder verzwaarde v o e t
v a n p r o e f 2 ( G o o r ~ o n d e r i n g e n z i e b i j l a ~ e 2 0 BGj
) . deberekeningvoorafis
uitgegaanvanhetpuntdraagvermogenbehorendbij eenpuntmeteendiameter
van 450 mm, voor de s c h a c h t w r i j v i n g i s uitgegaan van een p a a l met een
diameter van 280'mm, g e l i j k aan de uitwendige diameter van de s t a l e n
b u i s . Ook deze b u i s i s op de vooraf geplande d i e p t e d r i e minuten v a s t gehouden t e r w i j l t e g e l i j k e r t i j d we1 i s g e t r i l d .
De sonderingen d i e a c h t e r a f z i j n gemaakt geven een g u n s t i g e r b e e l d van
de ondergiolid, de gemiddelde sondeerwaarde l i g t i e t s hoger. De h i e r u i t
berkende pezwijkbelasting ligt dan ook d u i d e l i j k hoger. De v a r i a t i e i s
g r o o t . Mede door de t a m e l i j k g r o t e a f s t a n d van de sondeerpunten t o t de
p a a l ( 1 t!t
0 , 7 5 m e t e r ) en de k l e i n e afmetingen van de " s l e c h t e plek"
kan de b e z w i j k b e l a s t i n g van de p a a l d i e met de a c h t e r a f gemaakte sonderingen i s berekend, t e g u n s t i g - z i j n . Bovendien b e s t a a t weinig zekerh e i d over de a a n s l u i t i n g van de p a a l aan de omringende grond door de
a de tweede proef i s daarom ook
v e r g r o o t t e v o e t . Het b e l a ~ t i n ~ s s c h e mvan
voor deze p a a l aangehouden. De r e s u l t a t e n van de uitgevoerde ~ r o e f b e l a s t i n g z i j n weergegeven i n b i j l a g e 21. De gevonden bezwijkbelastingen
.__ ...-
_
blijken inderdaad geringer te zijn dan op grand van de achteraf gemaakte
sonderingen is berekend. We1 is een verbetering van ca. 30% bereikt ten
opzichte van de berekende bezwijkbelasting aan de hand van de Sonderingen die gernaakt zijn voor het intrillen van de paal.
Proef 4
Bij pro!£
4 is 'ten opii=hte van'de-vorige in de grorid gemaikte pilen ' .
.gewerktmeteen buis waaraan 6 uitstekende ribben zijn gemaakt. De
ribben steken 0,40 meter'buiten de buis'uit en hebben een hoogte van
1,50 meter met daarboven en daaronder afgeschuinde hoeken. Deplaten
zijn boven de punt van de buis aangebracht om de overdracht van de
trillingsenergie in de grond te verbeteren (zie'foto).
De sonderingen (bijlage 22) tonen een sterke teruggang tussen 1 0 e n 15
meter beneden maaiveld. De afmeting van het gebied met teruglopende sondeerwaarden is in dit geval ook tamelijk groot. De berekende bezwijkbelasting ligt in dit geval dan ook tamelijk laag, ca. 550kN. Na het
trillen blijkt de sondeerwaarde sterk toegenomen. De toename is vooral
te vinden boven de punt op de plaats waar de vleugels aan de buis zijn
bevest igd.
. .
Dit geeft met name een sterke verbetering te zien in de op te nemen
positieve kleef van de paal..De gemiddelde bezwijkbelastingdie met de
achteraf gemaakte sonderingen is berekend bedraagt ca. 1350kN, een
toename van 145%.
Uit de resultaten van de uitgevoerde proefbelasting blijkt dat de werkelijke bezwijkbelasting zelfs noghoger ligt. Mogelijk is dichter bij
de paal de verbetering onder de punt nog groter.
Opgemerkt moet worden datde gebruikte trilduur praktisch te lang is.
De vraag blijft daarom bestaan welke trilduur voldoende is om het benodigde verdichtende effekt te bereiken zonder a1 te veel tijdsverlies
bij het intrillen van de paal teondeminden.
Proef 5
Proef 5 is de eerste van twee proefbelastingen in gebied 2B-4. Deze
proefbelastingen zijn uitgevoerd omdat de sonderingen in het gebied een
grote spreiding vertoonden en niet in overeenstemming waren met de heiresultaten. Een overzicht van de na het heien om de paal heen gemaakte
sonderingen is weergegeven in bijlage 24.
In a1 de acht gemaakte sonderingen blijkt de paal op een laag met goede
sondeerweerstand te staan, ruim boven een sterke teruggang. Het aan de
hand van deze sonderingen berekende draagvermogen van de paal varieert
tussen 750 en 1500kN en is voldoende om te verwachten belasting van
400kN op te kunnen nemen. De heiresultaten, uitgedrukt in de stuitcijfers vallen echter tegen. Met behulp van de heigrafieken (Bruinshorst, Viergever, 1981) blijkt bij een stuit van 11 slechts een bezwijkbelasting of draagvermogen van 520kN te worden gevonden. Voor een
nuttige belasting in de gebruiksfase van 400kN is dit zondermeer onvoldoende.
De uiteindelijke proefbelasting geeft weliswaar een iets gunstiger beeld
dan uit de heigrafieken werd afgeleid, maar blijft duidelijk achter bij
hetgeen volgens de sondering mocht worden verondersteld. Ook hier blijkt
dat door de sterke wisselingen in bodemgesteldheid met sonderingen een
onvoldoende inzicht wordt verkregen in het uiteindelijke draagvermogen
van de paal. Zelfs de slechtste sondering geeft nog een te gunstige
uitkomst. De stuitcijfers, die in samenhang met de sondeergrafieken
moeten worden geinterpreteerd,zijn in dit gebied van wezenlijk belang.
Proef 6
Proef 6 i s de tweede p r o e f b e l a s t i n g i n gebied 2B-4. Deze p a a l i s u i t g e kozen omdat de gevonden s t u i t b e t e r was en de v o r i g e p r o e f p a a l een res u l t a a t had opgeleverd d a t n i e t helemaal overeen kwam met h e t r e s u l t a a t
a f g e l e i d u i t de s t u i t c i j f e r s e n a f g e l e i d u i t de s o n d e e r r e s u l t a t e n . U i t
de a c h t e r a f gemaakte sonderingen b l i j k t een nog g r o t e r e v a r i a t i e aan t e
verwachten bezwijkbelastingen t e volgen. De waarde v a r i e e r d e t u s s e n
750 e n 1750kN. Volgens de u i t de s t u i t a f g e l e i d e b e z w i j k b e l a s t i n g bedroeg deze 680kN. Het v e r s c h i l t u s s e n de s l e c h t s t e sondering en de h e i r e s u l t a t e n was h i e r dus g e r i n g e r . U i t e i n d e l i j k is gebleken d a t ook h i e r
de bezwijkbelasting e n i g s z i n s hoger i s u i t g e v a l l e n dan op grond van de
h e i r e s u l t a t e n mocht worden verwacht.
vobr a i i e p a l e n , i s berekend welk aandeel van de bezwijkbelasting. door
de k l e e f geleverd z a l worden. De berekeningsmethode welke gevolgd i s om
u i t de sonderingen de k l e e f t e berekenen i s weergegeven i n hoofdstuk 6.
Het berekende k l e e f a a n d e e l i n de d e z w i j k b e l a ~ t i ni~s berekend met de
vooraf en met d e ' a c h t e r a f gemaakte sonderingen en weergegeven i n t a b e l
1. Aan de hand van deze twee gegevens i s h e t gevolg van h e t t r i l l e n
n i e t goed t e r u g t e vinden. Zo z a 1 , b i j de prefab p a a l ( p a a l 1 ) h e t k l e e f a a n d e e l v o o r a f e n a c h t e r a f n i e t ; v e e l veranderd mogen z i j n . B i j de tweede
p a a l , b i j d e o o r s p r o n k e l i j k goede p a a l i s h e t k l e e f a a n d e e l toegen&en
doordat b i j de a c h t e r a f gemaakte sonderingen h e t puntdraagver&ogen i n .
h e t algemeen i e t s minder was. B i j . p a a 1 3 e n ook b i j p a a l 4 i s weliswaar
een toename'in de k l e e f opgetreden, maar de toename i n puntdraagvemogen
i s procdnt;e&l g r o t e r . We1 b l i j k t u i t h e t r e l a t i e f g r o t e a a n d e e l van de
kqeef b i j de palen 1 , 3 en 4 d a t t e r p l a a t s e van de " s l e c h t e plekken" de
k l e e f vodr een groot d e e l de p o o t, t e v. a. n h e t bezwijkdraagvermogen z a l
uitmaken.
I n de b i j l a g e n 16, 18, 20, 22, 24 en 26 i s ook 'geprobeerd b m met de
methode'van prof. Van Weele h e t w e r k e l i j k opgetreden aandeel van de
k l e e f t e bepalen. De methode i s i n hoofdstuk 6 i n h e t k o r t aangegeven.
Uitgezet i s i n de b i j l a g e de e l a s t i s c h e v e r k o r t i n g van p a a l en ondergrond tegen de b e l a s t i n g s ~ i s s e l i n ~D.e , e l a s t i s c h e v e r k o r t i ~ i gi s b i j
e l k e b e l a s t i n g s w i s s e l i n g gemeten. De maximale k l e e f i s b e r e i k t a l s de
e l a s t i s c h e v e r k o r t i n g l i n e a i r v e r l o o p t met de opgebrachte b e l a s t i n g .
De r e s u l t a t e n , bepaald met een aangenomen e l a s t i c i t e i t s m o d u l u s van beton e n een aangenomen verhouding van de gemiddelde en de t o t a l e gesommeerde w r i j v i n g i s weergegeven i n t a b e l 1. Gezien de v e l e onzekere Eakt o r e n en'aanriamen kunnen.de g e t a l l e n zeker voor n i e t meer dan een ond e r l i n g e v e r g e l i j k i n g g e b r u i k t worden. ,De h i e r bepaalde k l e e f a a n d e l e n
wijken d u i d e l i j k a f v a n de vooraf berekende. Het hoogste aandeel van de
k l e e f wogdt gevonden b i j paal 2 waar j u i s t een goede funderingsgronds l a g onder de punt aanwezig was. Daarentegen h e e f t de e e r s t e p a a l , waar
d u i d e l i j k een b i j z o n d e r . g e r i n g e draagkracht onder de punt van de p a a l
aanwezig was, d u i d e l i j k een t e laag aandeel. D u i d e l i j k o n j u i s t l i j k t
h e t lage k l e e f a a n d e e l van p a a l 4 waar j u i s t door h e t t r i l l e n van de cas i n g b u i s met v l e u g e l s een s t e r k e v e r b e r e r i n g van d e sondeerwaarde n a a s t
de paal verkregen i s .
Na a f l o o p van de p r o e f b e l a s t i n g en nadat de boringen gemaakt z i j n , z i j n
a l l e ' palen getrokken ( z i e f o t o ' s ) . Om de.palenheen i s een casingbuis gespotenwaardoor de p a a l min of meer losindecasingbuiskwamtestaan e n
konwordengetrokken. Opvallendwas h e t gave u i t e r l i j k van de palen en de
geringe meetafwijkingen. De benodigde en i n de berekening aangehouden dikt e was overal aanwezig. E r z i j n geen v e r d i k t e voeten of andere ongerechtigheden g e c o n s t a t e e r d . E6n p a a l vertoonde e e n s t e r k e verdikking i n de
Holocene veenlagen. Voor zowel de s t e r k t e a l s de buiging i s d i t a l l e e n
maar g u n s t i g . Het f e i t of i n de s l a p p e lagen verdikking, i n s n o e r i n g of
geen van beiden z a l o n t s t a a n hangt samen met de u i t v o e r i n g . Gebruik van
e e n c a s i n g b u i s waarin h e t beton e e n overhoogte t e n opzichte van h e t
maaiveld h e e f t , zodat 'de h y d r o s t a t i s c h e d r u k ' i n h e t beton i n de s l a p p e
l a g e n g r o t e r i s d a n de heersende, horiz,ontale spanning i n de s l a p p e
lagen z a l een verdikking van de p a a l t o t gevo.lg hebben. De gemeten d i k t e s van de d r i e i n de grdnd gemiakte p d e i. i .s ' . opgenomen ih' b i j l .a g ,~
e '28;
.
8. CONCLUSIES
U i t de proeven i n gebied 2B-4 i s we1 gebleken d a t h e t v a s t s t e l l e n van
h e t bezwijkdraagvermogen aan d e hand van sonderingen t e r p l a a t s e van de
zogenaamde " s l e c h t e plekken" vaak t o t o n j u i s t h e d e n l e i d t . Door de g r o t e
v e r s c h i l l e n op z e e r k o r t a f s t a n d e n i s de kans e r g g r o o t d a t voor de
berekening van een t e g u n s t i g e sondering wordt u i t g e g a a n . D e heikalend e r i n g g e e f t i n een d e r g e l i j k geval een minimumwaarde aan. Dat w i l n i e t
zeggen d a t daarmee h e t sonderen overbodig geworden i s , maar we1 d a t ind i e n de aan de hand van de sonderingen berekende i n h e i n i v e a u s e n geb r u i k s b e l a s t i n g e n e e n tegenvallende s t u i t w a a r d e b i j h e t h e i e n opleveren,
d i t n i e t afgedaan k a n worden met een i n de omgeving van de p a a l gemaakt e sondering. I n nagenoeg a l l e g e v a l l e n z a l dan b e z i e n moeten worden of
een l a g e r e g e b r u i k s b e l a s t i n g i n de c o n s t r u c t i e mogelijk i s , anders z a l
n a a r een d i e p e r n i v e a u moeten worden geheid of z u l l e n palen moeten worden b i j g e h e i d .
Keuze van i n de grond gemaakte palen i n p l a a t s van p r e f a b palen h e e f t
h e t voordeel d a t v e e l g e m a k k e l i j k e r n a a r e e n d i e p e r inheiniveau kan
worden gegaan. B i j d e h i e r u i t g e v o e r d e proeven met een t r i l l e n d op
d i e p t e gebrachte c a s i n g i s gebleken d a t i n A l m e r e i n d e l o s g e p a k t e grove
zanden o p e e n d i e p t e v a n 1 0 t o t 15meterbenedenmaaiveldeengoedeverdichting
en daarmee een goede funderingsgrondslag verkregen kan worden. De b e s t e
v e r d i c h t i n g werd b e r e i k t met de c a s i n g b u i s v o o r z i e n v a n v l e u g e l s , d e u i t e i n d e l i j k e b e z w i j k b e l a s t i n g b l e e k h i e r z e l f s g r o t e r dan van de p a a l met
de verzwaarde v o e t .
De indruk b e s t a a t d a t daarnaast i n de v a s t gepakte lagen e n i g s z i n s een
v e r l a g i n g of n i v e l l e r i n g van de sondeerwaarden kan optreden. Uiteindel i j k wordt dan met t o e p a s s i n g van t r i l l e n na b e t op d i e p t e komen van de
c a s i n g een v e e l g e l i j k m a t i g e r beeld met minder kans op ongelijkmatige
z e t t i n g e n verkregen.
Voor h e t op g r o t e s c h a a l toepassen van d i t systeem z a l moeten worden nagegaan of inderdaad b e t r e k k e l i j k grofzandig en makkelijk t e v e r d i c h t e n
zanden t e r p l a a t s e voorkomen op een d i e p t e d i e a l s funderingsgrondslag
a a n t r e k k e l i j k i s . De grondmechanische b e g e l e i d i n g z a l i n d a t g e v a l v e e l
meer u i t controlesonderingen a c h t e r a f moeten bestaan. Tevens i s h e t nod i g na t e gaan of d e g e b r u i k t e t r i l l i n g s d u u r z o a l s d i e g e b r u i k t i s b i j
bijvoorbeeld p a a l 4 van wezenlijke invloed i s op de verkregen r e s u l t a ten.
Toepassing van de i n de grond gemaakte palen i n combinatie met diept e v e r d i c h t i n g i s i n g r o t e d e l e n van Almere technisch r e a l i s e e r b a a r en
z a l naar verwachting t o t g u n s t i g e r e s u l t a t e n l e i d e n . I n hoeverre
h e t economisch h a a l b a a r i s z a l afhangen van de p r i j s v e r g e l i j k i n g met
bijvoorbeeld ondiep gefundeerde l i c h t b e l a s t e of d i e p e r ( d i e p e r dan
15 meter beneden maaiveld) gefundeerd e n zwaarder b e l a s t t e prefab palen.
-
\
9 . SAMENVATTING
I n h e t gebied van Almere-Stad worden p l a a t s e l i j k s t e r k wisselende sond e e w a a r d e n a a n g e t r o f f e n op een d i e p t e v a n 1 0 t o t 15 meter beneden maaiv e l d . Analyse van deze plekken h e e f t aangetoond d a t ze b e s t a a n u i t l o s gepakt zand, w e l l i c h t i e t s grover dan h e t omringende zand met p l a a t s e l i j k g r i n d of grindbandjes. Verondersteld mag worden d a t deze z e e r lok a l e v e r s t o r i n g e n (diameter 1 t o t 3 meter) hun oorsprong vinden i n de
ijstijden.
E r i s een s e r i e p r o e f b e l a s t i n g e n uitgevoerd om t e bkkijken of met e e n
aangepast paaltype i n deze gebieden toch een goede fundering verkregen
kan worden. U i t t u s s e n t i j d s uitgevoerde p r o e f b e l a s t i n g e n op p r e f a b
palen i s gebleken d a t aan de hand van een a c h t e r a f bijgemaakte s o n d e r i n g . ,
onvoldoende i n z i c h t i n h e t bezwijkdraagvermogen van de p a a l kan worden
verkregen. Meerdere sonderingen op k o r t e a f s t a n d rond d e z e l f d e p a a l
l e v e r e n o n d e r l i n g s t e r k v e r s c h i l l e n d e r e s u l t a t e n op. De g e v o n d e n s t u i t c i j f e r s l e v e r e n een d i r e k t e r en meer betrouwbaar gegeven op i n deze
gevallen.
Een d r i e t a l i n de grond gemaakte palen i s n a h e t door m i d d e l v a n i n t r i l l e n op d i e p t e komen van de c a s i n g b u i s op d i e p t e vastgehouden e n naget r i l d . Ekn van de buizen was d a a r b i j tevens voorzien van v l e u g e l s aan
de c a s i n g b u i s om de invloed van h e t t r i l l e n t e vergroten. Hiermee bleken
i n h e t gebied z e e r goede v e r b e t e r i n g e n t e kunnen w o r d e n b e r e i k t . Naast
een v e r b e t e r i n g van de " s l e c h t e plekken" werd o o k e e n meer g e l i j k m a t i g
beeld verkregen t u s s e n de "goede" en " s i e c h t e " plekken:
Technisch gezien i s een t r i l l e n d i n de grond gebrachte c a s i n g voor een
p a a l , gevolgd door aanvullend t r i l l e n op h e t d i e p s t e . p u n t een goede
methode om een betrouwbare fundering t e maken.
Het v e r d i e n t aanbeveling de econofnische h a a l b a a r h e i d i n de p r a k t i j k t e
t o e t s e n . De grondmechanische b e g e l e i d i n g v a n een d e r g e l i j k p r o j e c t z a l
m e e r verschuiven n a a r . c o n t r o l e a c h t e r a f van h e t b e r e i k t e v e r d i c h t i n g s ,
ef f ekt
.
LITERATUUR
1. Zee, ir. R.J.
Proefbelasting op een betonpaal in woningbouwplan Klunder te ~lmerehaven
.R.IJ.P.-rapport 1978-9Ado
2. Veen, C. van der
The bearing capacity of.piles
Proc. 3d 1nt. Conf. Soil. Mech. and Found. Eng., Zurich, 1953
3. Weele, A.F.
A method of separating the bearing capality of a tesc pile into
skin-friction and point-resistance
Proc. 4th Int. Conf. Soil. Mech. and Found. ~ n , ~London,
.
1957
4. Chin Fung Kee
Estimation of the Ultimate load of piles from tests not carried to
failure
Proc. 2d South East Asian Conf. on Soil Eng., 1970
5. Roosma;ir'. E.
Sonderingen en funderingen op staal
Fugro sondeersymposium, 1977
6. Heijnen, W.J.
Proeven op Franki-palen te Zwolle
L.G.M. mededeling deel XIV-1. juli 1970
7. Heijnen, ir. W.J. en ir. W.H. Loof
Funderingen op palen, deel 1 Grondmeschanische aspeccen
Uitgave Stichting Bouwresearch, 1977
8. Begemann, dr. ir. H.X.S.Ph.
Klassifikatie en afleiding grondmechanische groothederuit sonderingen
Fugro Sondeersymposium 1977
9. Bruinhorst J.A. en M.A. Viergever
Heigrafieken
paalnr.
1
2
3
4
5
6
gebied
2B-8
2B-8
2B-8
2B-8
2B-4
2B-4
afmeting van
de paal
I$ 0,22m
& 0,28/0,33m
& 0,28/0,45m
6 0,28/0,33m
@ 0,25m
8 0,25m
heiblok
kalendering
Hera
H.V.
H.v.
H.V.
D 15
D 15
11
5
3
3
11
15
30
60
60
60
slagen/0,25m
sec./0,25m
sec./0,25m
sec./0,25m
slagen/0,25m
slagen/0,25m
inheidiepte
14,80m-N.A.P.
14,75m-N.A.P.
14,7Om-N.A.P.
14,30m-N.A.P.
9,251n-m.v.
9,25m-m.v.
datum heien datum proefbel.
of storten
19 nov.'80
26 nov. 1980
1 dec. 1980
20 n0~.'80
20 nov.'80
6 jan. 1981
16 dec. 1980
20 nov.'80
3 dec. 1980
28 nov.'80
9
dec. 1980
28 nov!80
/
-
Berekende bezwijkbelasting in kN
sond. achteraf
sond. vooraf
min./max./gemidd. min./max./gemidd.
3971 4521 420
2241 454/ 327
783/1018/ 900
1728
1117/1478/1321
7621 852/ 809
1114/1607/1345
546
755/1518/ 989
748/1764/1303
Gemeten bezwijkbelasting in kN
Chin Fung
kleef
kleefaandeel
Kee
aandeel
heigrafiek vooraf/achteraf uit grafiek aarzel~unt
34%
340
69%
61%
131,6/312,5
300
264
45%
1275
22%
36%
952
1000
30%
1275
1064
60%
46%
1100
11%
1471
1615
92%
73%
1500
625
680
17%
21%
600
520
833
765
18%
25%
700
680
1
J

Download Report