Bouwkuip van project Le Carrefour te Leiden - GeoTechniek

schuifrekken in de orde grootte van 0 tot 1.10-6
[6]. Uit onderzoek [9] en [10] is gebleken dat
bij herhaalde schuifbelasting op zand of klei
naar hogere spanningniveaus, grotere rekken bij
lagere materiaalstijfheden (een lagere glijdingsmodulus
G) worden waargenomen. Door de
materiaalstijfheid uit te zetten tegen de logaritme
van de schuifrek (g) wordt de typische S-vormige
curve verkregen. Zie figuur 5.
Het rekniveau, waarbij in de gebruikelijke testen
(b.v. triaxiaaltest) schuifstijfheden worden
bepaald, zijn relatief groot ten opzichte van
het rekniveau van bijvoorbeeld een damwand
voor een bouwkuip. Door de z.g. Small-Strain
parameters G 0 en g 0,7 toe te voegen aan het
Hardening Soil model wordt rekening gehouden
met de voornoemde niet lineaire relatie tussen
schuifrekken (g) en schuifstijfheid (G). Voor de
werking van het HSSS-model wordt verwezen
naar [6] en [8].
De parameters G 0 en g 0,7 zijn respectievelijk
de glijdingsmodulus bij zeer kleine schuifrekken
en de schuifrek bij 70% van G0. Door een gebrek aan specifiek onderzoek voor
het onderhavige project zijn beide HSSS-parameters
geschat op basis van de HS-parameter
Eur en de relaties van Alpan [11]. Aangenomen
dat de statische grondstijfheid Es kan worden
opgevat als Eur of Gur en Ed als G0 als kan voor
zand en klei de verhouding Ed / Es of wel G0 / Gur uit figuur 6 worden afgelezen. De waarde voor
G0 is dan te bepalen.
Voor dit project is de waarde voor g 0,7 geschat
aan de hand van de S-curves voor zand en klei
weergegeven in figuur 5. De s-curves zijn afgeleid
uit het werk van Seed en Idriss [9]. In figuur 6 is
Figuur 8
Maaiveldzetting
v.s. afstand
tot de keerconstructie.
maaiveldzetting (dz) in mm
0
-1
-2
-3
-4
-5
-6
-7
-8
-9
-10
-11
-12
-13
-14
-15
-16
-17
-18
-19
Bouwkuip van project Le Carrefour te Leiden
de waarde voor G max gelijk aan G 0.
Resultaten nadere analyses
De voorspelde maaiveldzakkingen ter plaatse van
de sporen zijn weergegeven in de lijn ‘HS-basis’
in figuur 8. Zie ook figuur 9 uit deel 1 van dit
artikel [7]. Bij de evaluatie is in eerste instantie
is een berekening uitgevoerd naar de invloed
van mesh verfijning, waarbij de clusters van
het baanlichaam rond de keerconstructie zijn
verfijnd. Zie figuur 7.
Het effect hiervan op de berekende maaiveldzetting
ter plaatse van de sporen (na leegpompen)
is aangeven met de lijn ‘HS_mesh verfijnd’ in
figuur 8.
Vervolgens zijn aan dit zelfde model ook de
Small-Strain parameters toegevoegd. De berekeningsresultaten
hiervan zijn ook weergegeven in
figuur 8 met de lijn ‘HSSS_mesh verfijnd’.
Door het effect van mesh verfijning is een gelijkmatiger
zettingsverloop aan de rand van de ontlastvloer
ontstaan, maar ook een grotere zetting.
(ca. 3 à 7 mm groter).
Door het gebruik van de Small-Strain parameters
in het verfijnde model zijn de zettingen achter
de ontlastvloer significant kleiner en stroken ook
beter met de meetresultaten. De berekende
zettingen van de ontlastvloer lijken aan de optimistische
kant te zijn. De metingen aan de keerconstructie
wijzen op ca. 2 à 3 mm zetting door
het graven en leegpompen van de bouwkuip.
Conclusies
Op basis van de uitgevoerde trillingsrisicoen
deformatieanalyses, alsmede de metingen
kan voor dit project het volgende worden
geconcludeerd:
Maaiveldzetting bij sporen v.s. afstand t.o.v. keermuur na leegpompen bouwput
-20
24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
HS_mesh verfijnd
HSSS_mesh verfijnd
HS_basis
Afstand t.o.v. keerwand (=24m) in m
Na vergelijking van de deformatiemetingen
met de berekeningen blijkt dat de maaiveldzakkingen
ter plaatse van de sporen door het
trillen en heien veel kleiner zijn geweest (max.
3 à 6 mm) dan voorspeld op basis van bovengrenswaarden
voor de maaiveldzakkingen
(max. 30 à 120 mm). De prognoses van de
maaiveldzakkingen op basis van de
verwachtingswaarden geven betere
resultaten in vergelijking met de metingen;
Uit de metingen bleek dat de deformaties aan
de sporen sec door het door ontgraven en leegpompen
van de bouwkuip (max. 3 à 7 mm) veel
kleiner zijn dan berekend (ca. 13 à 16 mm);
Door toevoeging van Small-Strain parameters
aan het PLAXIS HS model worden, door het
ontgraven en leegpompen van de bouwkuip,
significant lagere waarden berekend voor
de maaiveldzettingen onder de sporen. De
berekende waarden stroken redelijk met de
metingen. Hierbij dient te worden opgemerkt
dat verfijning van de elementen mesh relatief
grote invloed heeft op het resultaat. Verfijning
leidt tot grotere, maar gelijkmatiger maaiveldzettingen,
achter de ontlastvloer;
De voorspelde zettingen van de ontlastvloer
zijn bij toepassing Small-Strain parameters
nihil en lijken optimisch te zijn. Metingen
op ca. 2 à 3 mm zetting;
Het vroegtijdig voorspannen van de groutankers
heeft, bij het ontgraven en leegpompen
van de bouwkuip, geleid tot fixatie van de
keerconstructie in horizontale richting;
De beheersmaatregelen voor de uitvoering
zijn zeer waarschijnlijk effectief geweest.
Literatuur
[6] Material Models Manual, Plaxis 2D version 8,
Plaxis b.v., 2006.
[7] Rooduijn, M.P., 2009, deel 1, Evaluatie van
deformatiemetingen en analyses, bouwkuip van
project Le Carrefour te Leiden, Geotechniek,
oktober 2009;
[8] Benz T., 2006, Small-strain Stiffness of Soils
and its numerical Consequences, Ph.D Thesis,
Stuttgart Universität;
[9] Seed, H.B., Idriss, I.M.,1970. Soil moduli and
demping factors for dynamic response analyses,
Earthquake Engineering Research Center report
No. EERC 70-10, University of California,
Berkeley, California;
[10] Atkinson J.H. and Sallfors G. (1991),
Experimental determination of soil properties.
In Proc. 10th ECSMFE, Florence, Vol 3,
915-9561991;
[11] Alpan I. (1970). The geotechnical properties
of soils, Earth-science Reviews, 6: 5-49.
GEOtechniek – januari 2010 37