Complete pdf - GeoTechniek

CONCEPTUELE METHODE VOOR EEN
SNELLE DIAGNOSE VAN HET FAALGEDRAG
VAN DE VLAAMSE DIJKEN
THERMISCH ONTWERP BIJ GRONDVRIEZEN IN NEDERLAND
SCHEMATISERINGSFACTOR MAAKT KEUZES
IN GEOTECHNIEK BETER ZICHTBAAR
VERDICHTEN VAN ZAND VOOR
BOORTUNNELS RANDSTADRAIL
JAARGANG 15 NUMMER 3 JULI 2011
ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR HET GEOTECHNISCHE WERKVELD
INCLUSIEF
kunst

FUGRO
Fugro Ingenieursbureau B.V.
www.fugro.nl
...UW GEO-SPECIALIST
Risicogestuurd grondonderzoek en deskundige advisering
zijn onmisbaar bij bouwen op of onder de grond!

Beste lezers,
Er zijn momenteel veel ontwikkelingen gaande
op het gebied van het ontwerp en toetsing van
waterkeringen. Een belangrijke ontwikkeling is dat
de vertrouwde bezwijkanalyses op basis van
effectieve spanningen worden vervangen door
ongedraineerde bezwijkanalyses. De wens is om
dit al in 2012 voor de regionale waterkeringen in
te voeren. Hiermee sluiten we beter aan op de in
het buitenland gehanteerde ‘total stress analysis’.
Andere omvangrijke onderzoeken zijn onder andere
het onderzoek naar piping, werkelijke sterkte
(rekening houdend met vervorming) en monitoring
(ijkdijk).
Ik haal dit aan omdat ik vaak merk dat geotechnisch
adviseurs ofwel zijn ingevoerd in het dijkontwerp,
of zijn gespecialiseerd in infra of bouwprojecten,
maar veelal niet in beide. Velen weten bijvoorbeeld
niet dat TAW documenten en leidraden een schat
aan bruikbare informatie geven voor diverse
geotechnische ontwerpberekeningen.
De nieuwe ontwikkelingen zouden ook buiten de
dijkensector moeten worden bediscussieerd en
beoordeeld; waarom een dijk ongedraineerd
berekenen en een ophoging voor een weg of
spoorweg niet? Een ander voorbeeld is de schema-
1 GEOTECHNIEK – Juli 2011
‘ . . . Duidelijk gevalletje van piping ! . . .‘
Van de redactie
tiseringsfactor waarover in dit nummer wordt
geschreven. We moeten nagaan of dit een zinvolle
toevoeging is voor andere geotechnische berekeningen
zoals bouwputten of grondconstructies.
De laatste jaren bent u gewend dat er twee specials
worden uitgegeven; een Nederlandstalige special
rondom een terugkerend Nederlands evenement,
en een Engelstalige special rondom een buitenlands
congres. De haalbaarheid van de laatste
special hangt onder meer af van de congressen
en daarmee samenhangend de bereidheid tot
sponsoring. Dit jaar bleek de Engelstalige special
niet haalbaar. De Nederlandstalige special met de
bijdragen van de geotechniekdag ontvangt u aan
het einde van het jaar.
In deze uitgave vindt u bijdragen over grond -
bevriezen en verdichten van zand. In het artikel
over de schematiseringsfactor kunt u lezen hoe
we onzekerheden in de bodemopbouw in rekening
kunnen brengen. Tevens kunt u lezen over een
nieuwe beoordelingsmethodiek voor Belgische
dijken.
Ik wens u veel leesplezier in dit zomernummer.
Martin de Kant
Namens de redactie en uitgever

Hoofdsponsor
Sub-sponsors
Klipperweg 14 Tel. 043 - 352 76 09
6222 PC Maastricht www.huesker.com
Ringwade 51, 3439 LM Nieuwegein
Postbus 1555, 3430 BN Nieuwegein
Tel. 030 - 285 40 00
www.ballast-nedam.nl
Geopolymeric innovations
Uretek Nederland BV
Zuiveringweg 93, 8243 PE Lelystad
Tel. 0320 - 256 218 www.uretek.nl
Zuidoostbeemster: 0299 - 433 316
Almelo: 0546 - 532 074
Oirschot: 0499 - 578 520
www.lankelma.nl
Stieltjesweg 2
2628 CK Delft
Tel. 088 - 335 7200 www.deltares.nl
Veurse Achterweg 10
2264 SG Leidschendam
Tel. 070 - 311 13 33 www.fugro.com
Gemeenschappenlaan 100
B-1200 Brussel
Tel. 0032 2 402 62 11
www.besix.be
Postbus 1025, 3600 BA Maarssen
Tel. 030-248 6233 Fax 030-248 66 66
info@struktonengineering.nl
www.struktonengineering.nl
Kleidijk 35
3161 EK Rhoon
Tel. 010 - 503 02 00
www.mosgeo.com
Siciliëweg 61
1045 AX Amsterdam
Tel. 020- 40 77 100
www.voorbijfunderingstechniek.nl
2 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Hoofd- en Sub-sponsors
Galvanistraat 15
3029 AD Rotterdam
Tel. 010 - 489 69 22
www.gw.rotterdam.nl
Korenmolenlaan 2
3447 GG Woerden
Tel. 0348 - 43 52 54
www.vwsgeotechniek.nl
INPIJN-BLOKPOEL
Ingenieursbureau
Son: 0499 - 47 17 92
Sliedrecht:
0184 - 61 80 10
Hoofddorp:
023 - 565 58 78
www.inpijn-blokpoel.com
Dywidag
Systems
International
Industrieweg 25 – B-3190 Boortmeerbeek
Tel. 0032 16 60 77 60
Veilingweg 2 - NL-5301 KM Zaltbommel
Tel. 0031 418 578922
www.dywidag-systems.com
De Holle Bilt 22
3732 HM De Bilt
Tel. 030 - 220 78 02
Fax 030 - 220 50 84
www.grontmij.nl
Industrielaan 4
B-9900 Eeklo
Tel. +32 9 379 72 77
www.lameirest.be
IJzerweg 4
8445 PK Heerenveen
Tel. 0513 - 63 13 55
www.apvandenberg.com
Rooseveltlaan 8, 4536 GZ Terneuzen
Postbus 326, 4530 AH Terneuzen
Tel. 0031 115 62 09 27
www.bmned.com

Arcadis Nederland BV
Postbus 220
3800 AE Amersfoort
Tel. 033 - 477 1000
Fax 033 - 477 2000
www.arcadis.nl
Cofra BV
Kwadrantweg 9
1042 AG Amsterdam
Postbus 20694
1001 NR Amsterdam
Tel. 020 - 693 45 96
Fax 020 - 694 14 57
www.cofra.nl
Uitgever/bladmanager
Uitgeverij Educom BV
R.P.H. Diederiks
Redactieraad
Alboom, ir. G. van
Barends, prof. dr. ir. F.B.J.
Brassinga, ing. H.E.
Brinkgreve, dr. ir. R.B.J.
Brok, ing. C.A.J.M.
Brouwer, ir. J.W.R.
Calster, ir. P. van
CRUX Engineering BV
Pedro de Medinalaan 3-c
1086 XK Amsterdam
Tel. 020 - 494 3070
Fax 020 - 494 3071
www.cruxbv.nl
CUR Bouw & Infra
Postbus 420
2800 AK Gouda
Tel. 0182 - 540630
Fax 0182 - 54 06 21
www.curbouweninfra.nl
GEOTECHNIEK
JAARGANG 15 – NUMMER 3
JULI 2011
Cools, ir. P.M.C.B.M.
Dalen, ir. J.H. van
Deen, dr. J.K. van
Diederiks, R.P.H.
Eijgenraam, ir. A.A.
Graaf, ing. H.C. van de
Haasnoot, ir. J.K.
Heeres, Dr. Ir. O.M.
Jonker, ing. A.
Kant, ing. M. de
Kleinjan, Ir. A.
Korff, mw. ir. M.
Geomet BV
Postbus 670
2400 AR Alphen aan den Rijn
Tel. 0172 - 449 822
Fax 0172 - 449 823
www. geonet.nl
Ingenieursbureau
Amsterdam
Weesperstraat 430
Postbus 12693
1100 AR Amsterdam
Tel. 020 - 251 1303
Fax 020 - 251 1199
www.iba.amsterdam.nl
Geotechniek is een informatief/promotioneel
onafhankelijk vaktijdschrift dat beoogt
kennis en ervaring uit te wisselen, inzicht
te bevorderen en belangstelling voor het
gehele geo technische vakgebied te kweken.
Lange, drs. G. de
Mathijssen, ir. F.A.J.M.
Schippers, ing. R.J.
Schouten, ir. C.P.
Seters, ir. A.J. van
Smienk, ing. E.
Storteboom, O.
Thooft, dr. ir. K.
Vos, mw. ir. M. de
Waal, van der
Wassing, B.
Wibbens, G.
3 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Mede-ondersteuners
Profound BV
Limaweg 17
2743 CB Waddinxveen
Tel. 0182 - 640 964
www.profound.nl
Jetmix BV
Postbus 25
4250 DA Werkendam
Tel. 0183 - 50 56 66
Fax 0183 - 50 05 25
www.jetmix.nl
Redactie
Brassinga, ing. H.E.
Brouwer, ir. J.W.R.
Diederiks, R.P.H.
Kant, ing. M.
de Korff, mw. ir. M.
Thooft, dr. ir. K.
Cover: het DMC-systeem
van Landustrie (beeld:
Lex de Prieëlle) zie pag. 6
Distributie van Geotechniek in België wordt mede mogelijk gemaakt door:
TIS Speciale
Funderingstechnieken
Info: WTCB, ir. Noël Huybrechts
Lombardstraat 42, 1000 Brussel
Tel. +32 2 655 77 11
info@bbri.be
www.tis-sft.wtcb.be
ABEF vzw
Belgische Vereniging
Aannemers Funderingswerken
Priester Cuypersstraat 3
1040 Brussel
Secretariaat:
erwin.dupont@telenet.be
Colofon
Royal Haskoning
Postbus 151
6500 AD Nijmegen
Tel. 024 - 328 42 84
Fax 024 - 323 93 46
www.royalhaskoning.com
SBR
Postbus 1819
3000 BV Rotterdam
Stationsplein 45 A6.016
3013 AK Rotterdam
Tel. 010-206 5959
www.sbr.nl
Geotechniek is
een uitgave van
Uitgeverij Educom BV
Mathenesserlaan 347
3023 GB Rotterdam
Tel. 010 - 425 6544
Fax 010 - 425 7225
info@uitgeverijeducom.nl
www.uitgeverijeducom.nl
Lezersservice
Adresmutaties doorgeven
via ons e-mailadres:
info@uitgeverijeducom.nl
© Copyrights
Uitgeverij Educom BV - Juli 2011.
Niets uit deze uitgave mag
worden gereproduceerd met
welke methode dan ook, zonder
schriftelijke toestemming van de
uitgever. © ISSN 1386 - 2758
BGGG
Belgische Groepering
voor Grondmechanica
en Geotechniek
c/o BBRI, Lozenberg 7
1932 Sint-Stevens-Woluwe
bggg@skynet.be

18
30
46
Paalmatrasproeven II
Belangrijkste conclusies
Ir. Suzanne van Eekelen / Ing. Jack van der Vegt
Ir. Herman-Jaap Lodder / Dr. Ir. Adam Bezuijen
24
36
5 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Inhoud
1 Van de Redactie – 6 Actueel – 9 Gesignaleerd – 11 KIVI NIRIA rubriek – 13 SBR-info
14 CUR Bouw & Infra – 16 The Magic of Geotechnics – 23 Agenda – 54 Vraag en antwoord
Erosie riviertalud Erosie landtalud
Afschuiven
riviertalud
Falen dijk
Afschuiven
landtalud
Reststerkte
Schematiseringsfactor maakt keuzes
in geotechniek beter zichtbaar
Ir. Ed Calle / Ir. Werner Halter / Ir. Hans Niemeijer
Piping Micro-instabiliteit
Conceptuele methode voor een snelle diagnose
van het faalgedrag van de Vlaamse dijken
Ir. Gauthier van Alboom / Ir. Koen Haelterman / Ir. Ronny van Looveren
dr. Frank Mostaert / Ir. Patrik Peeters / Ir. Leen Vincke
43 Geokunst Onafhankelijk vakblad voor gebruikers van geokunststoffen
51
Thermisch ontwerp bij grondvriezen in Nederland
Ir. Jacco K. Haasnoot / Ing. Dirk G. Goeman
Verdichten van zand voor
boortunnels RandstadRail
Ir. Diederik van Zanten / Ir. Edwin P.T. Smits / Ir. Rodriaan Spruit
Paalmatrasproeven IIa: Eén laag biaxiaal of twee
lagen uniaxiale wapening in een paalmatras
Ir. Suzanne van Eekelen
50 CUR aanbeveling VC 92: Uitvoeringsrichtlijn geokunststoffen in de waterbouw
Ir. Wim Voskamp

Succesvolle test bij diepste
parkeergarage van Nederland
Rotterdamse innovatie
controleert beton met geluid
Rotterdam bouwt onder het Kruisplein de diepste
parkeergarage van Nederland: vijf verdiepingen,
acht parkeerlagen, 20 meter diep. Tijdens de uitvoering
heeft het ingenieursbureau van Gemeentewerken
Rotterdam (IGWR) samen met aannemer
Besix met succes een nieuwe methode getest om
met geluid de kwaliteit van betonnen diepwanden
te controleren. Deze methode wordt daarom nu
toegepast bij de aanleg van de spoortunnel in
Delft.
De Kruispleingarage biedt straks plaats aan 760
auto’s. Die bereiken hun bestemming vanuit de
Weenatunnel via een 200 meter lange ondergrondse
weg. Aan het einde daarvan ligt een eveneens
ondergrondse rotonde. Behalve tot de
nieuwe garage geeft deze ook toegang tot de
bestaande Schouwburgpleingarage. Voor het
maken van de bouwkuip is 370 meter (omtrek)
diepwand gemaakt. De betonnen, in het werk gestorte,
wanden zijn 1,2 meter dik en 41 meter
‘diep’.
Een potentieel probleem bij het maken van diep-
wanden is de kwaliteitscontrole tijdens de uitvoering.
Zo kwam deze bouwwijze eerder negatief in
het nieuws bij de aanleg van de Noord/Zuidlijn in
Amsterdam. Om vergelijkbare problemen te voorkomen
hebben ingenieurs van Gemeentewerken
Rotterdam een nieuwe meettechniek toegepast.
Met behulp van 50kHz-geluidgolven kunnen
zwakke plekken in de wanden tijdens de uitvoering
worden opgespoord. Deze methode is bij de
Kruispleingarage getest.
De akoestische metingen vonden plaats door zenders
en ontvangers langzaam omhoog te trekken
door een buis die aan de wapeningskorf was bevestigd.
Zo kon de diepwand over de volle hoogte
van 41 meter worden gescand. IGWR onderzocht
ook andere meetmethoden, onder meer met temperatuur
en elektrische weerstand. Het gebruik
6 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Actueel
Onder redactie van
Robert Diederiks
van geluidsgolven bleek niet alleen een zeer effectieve
maar ook een relatief goedkope methode.
De Kruispleingarage is een ontwerp van het ingenieursbureau
van Gemeentewerken Rotterdam.
Het ondergrondse deel van de garage is ont -
worpen door architect Maarten Struijs, ook
van het ingenieursbureau. Team CS (Benthem
Crouwel, Meyer en Van Schooten en West 8 Urban
design & landscape architecture) ontwierp de
bovengrondse onderdelen. De oplevering is naar
verwachting medio 2013.
Nieuwe ontwikkeling
van Landustrie Sneek
in BBC programma
‘World Series – Horizons’
De BBC heeft afgelopen april opnamen op locatie
gemaakt aan de dijk bij de Zeelandbrug in Colijnsplaat.
De uitzending wordt gemaakt in het kader van het
UrbanFlood project. Dit is een Europees project
binnen het Zevende Kader Programma.
Het UrbanFlood project omhelst het online monitoren
van dijken in Londen, Amsterdam en Sint
Petersburg. De verkregen gegevens over de conditie
van deze dijken wordt continu geanalyseerd.
Eventueel dijkfalen kan tijdig worden geconstateerd
en waterbeheerders en noodhulpdiensten
kunnen adequaat van informatie worden voorzien.
In Zeeland werden door de BBC opnamen gemaakt
omdat in het dijklichaam naast de Zeelandbrug het
DMC systeem is toegepast.
Dit Dijk Monitoring- en Conditioneringssysteem
is een ontwikkeling van Landustrie Sneek BV en
VolkerWessels Telecom.
Met sensoren wordt de druk en de temperatuur
Piping: een van de fenomenen die met het DMC-systeem te bestrijden zijn.

in de dijk gemeten. Het monitoringsysteem moet
ervoor zorgen dat er geen piping ontstaat. Water
dat door de dijk heen komt, voert dan zand mee en
holt de dijk als het ware uit. Omdat de sensoren
tijdig het pipingprobleem kunnen constateren,
kan met het verpompen van water de dijk in goede
conditie worden gehouden.
Voor het UrbanFlood project is dit systeem met
name waardevol, omdat niet alleen het monitoren
maar ook het conditioneren van het dijklichaam
tot de mogelijkheden behoort.
Keverling Buisman prijs 2011
Wie schreef de beste publicatie op het gebied van
de Geo-Engineering? Meld nu kandidaten voor de
Keverling Buisman prijs 2011!
Tijdens de Geotechniekdag op 10 november 2011
worden prijzen uitgereikt voor publicaties die bijdragen
aan de ontwikkeling van het vakgebied
Geo-engineering: het bouwen met, in en op de
grond. Vanaf 2009 heten deze prijzen de Keverling
Buisman prijs.
Deltares en KIVI-NIRIA Geotechniek Keverling
Buisman reiken prijzen uit in drie categorieën:
Wetenschappelijke publicaties (artikelen van
Nederlandse en Belgische auteurs in de internationale
wetenschappelijke literatuur van het
afgelopen jaar),
Geo-engineering voor een breed publiek (populair-wetenschappelijke
artikelen in de Nederlandse
landelijke dagbladen en de populaire
pers of andere communicatiemiddelen voor een
breed publiek),
Actueel
Jong talent beste afstudeerders aan TU’s en
HBO-instellingen.
Prijswinnaars worden op de Funderingsdag in
het zonnetje gezet en beloond met € 1000,-.
U kunt nu (tot 1 september 2011) kandidaten aanmelden
voor de drie categorieën. De organisatie
zal uit de aanmeldingen een selectie maken waaruit
de jury uiteindelijk drie prijswinnaars kiest.
De voorzitter van de jury, Mandy Korff, zal namens
Deltares en KIVI-NIRIA Geotechniek de prijzen
uitreiken.
Hebt u artikelen of personen waarvan u vindt dat
ze niet mogen ontbreken, dan kunt u deze aanmelden
per e-mail bij ellen.teriele@deltares.nl.
Artikelen en scripties gepubliceerd tussen 1 juli
2009 en 1 september 2011 kunnen meedoen.
Een overzicht van de genomineerden verschijnt in
september op www.geonet.nl.
Meer informatie over de Keverling Buisman prijs
en de samenstelling van de jury is te vinden op
www.geonet.nl.

Verdediging proefschrift overgangsconstructies
in spoorwegen
Op vrijdag 13 mei verdedigde Bruno Coelho met
succes zijn proefschrift Dynamics of railway transition
zones in soft soils.
Het onderzoek werd uitgevoerd aan de TU Delft
in het kader van het Delft Cluster programma, in
samenwerking met Deltares, waarbij ProRail de
belangrijkste stakeholder was. Bij een duiker vlakbij
station Gouda Goverwelle zijn metingen verricht
aan het spoor en de ondergrond ter plaatse
van de overgang tussen de aardebaan en het
kunstwerk. De spoorligging, de waterstand en horizontale
vervormingen zijn gedurende een jaar
gemonitord. Er zijn twee snelle metingen uitgevoerd,
waarbij de dynamische reactie van het
spoor en de ondergrond tijdens treinpassages gemeten
zijn. Coelho heeft de metingen uitgebreid
geanalyseerd en een eindige elementen model
gemaakt om de resultaten te kunnen interpreteren.
Coelho heeft een verbetering bedacht om verplaatsingen
te bepalen uit versnellingsmetingen.
Een opvallend resultaat, dat zo goed uitgewerkt
is, dat geen commissielid kans zag daar oppositie
tegen te voeren. Een belangrijke uitkomst van het
onderzoek is dat de problemen niet alleen door de
slappe bodem komen. Ook de wijze van aanleg
speelt een rol. De vraag van professor Powrie uit
Southampton of zijn studie zich zoals de titel
suggereert alleen bruikbaar is voor een slappe -
ondergrond, moest Coelho dan ook ontkennend
beantwoorden. Het is natuurlijk wel zo dat een
goede ondergrond of goede aanlegwijze de
problemen vermindert.
De relatie tussen het langetermijngedrag en het
dynamische gedrag van de constructie was helaas
beperkt uitgewerkt. Mogelijk speelde de korte
beschikbare tijd hierbij een rol: Coelho had maar
drie jaar voor zijn promotieonderzoek, in plaats
van de gebruikelijke vier. Toch gaven de commissieleden
professor Barends en Hölscher aan dat
er veel aanknopingspunten voor die relatie in het
onderzoek te vinden zijn. Hier liggen dus kansen
voor vervolgonderzoek.
Professor Esveld ging nog in op de praktische toepasbaarheid
van de resultaten. In de conclusies
geeft Coelho aan dat de huidige stootplaat niet
voldoet. Maar welke verbeteringen zijn dan mogelijk?
Dit leverde nog geen concreet, direct toepasbaar
antwoord op. De mogelijkheid van langere
stootplaten of onderlegplaten onder de stootplaat
zijn genoemd, maar er kan ook aan andere
onderhoudstechnieken gedacht worden, waarbij
de blinde vering in de overgangszone wegge -
8 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Actueel
nomen wordt zonder dat de ballast zijn pakking
verliest.
Coelho had een stelling gewijd aan een van de
wijze lessen van het onderzoek: dat een onder -
zoeker niet op ongevalideerde metingen moet
vertrouwen. De rector magnificus vond die stelling
zo interessant, dat hij bij uitzondering een vraag
stelde. Al met al was het een geslaagde promotieplechtigheid.
Uittreerede Frans Barends
Na een carrière van 40 jaar in het vakgebied grondmechanica
houdt professor Frans Barends zijn
uittreerede op 21 september 2011. Vooraf gaand
zal een kort symposium worden georganiseerd
door Deltares over Dike Engineering.
Iedereen is welkom. Het
voorlopige programma:
Locatie Aula
Congrescentrum TUDelft
woensdag 21 september
– 11.00 Symposium Dike
Engineering
– 13:00 Lunch
– 15:00 Uittreerede
– 17:00 Receptie
FOTO: FREEK VAN ARKEL

Het wonder van de
Noord/Zuidlijn
AUTEUR Bas Soetenhorst
UITGAVE Promotheus/Bert Bakker
ISBN 978-90-5662-796-6
DETAILS Paperback, 272 pagina’s
ISBN 978-90-3513-641-0
PRIJS € 18,95
1,4 miljard euro zou het kosten. Amsterdam
betaalde 317 miljoen, het Rijk de rest. De stad zou
er nauwelijks hinder van ondervinden en in 2011
zou de metro rijden. Zo luidden de afspraken in
2002, bij het begin van de aanleg van de Noord/
Zuidlijn. Inmiddels hangt de vlag er heel anders bij.
De teller staat op 3,1 miljard, de Amsterdamse
bijdrage is meer dan vervijfvoudigd en de ingebruikname
is op zijn vroegst in het najaar van 2017.
Gesignaleerd
De Noord/Zuidlijn staat symbool voor bestuurlijk
wensdenken, financiële tegenvallers en wanbeleid.
Het wonder van de Noord/Zuidlijn beschrijft hoe dit
alles kon gebeuren. De zeer onthullende reconstructie,
gebaseerd op tientallen interviews en
talloze geheime documenten, legt van binnenuit
bloot hoe het kabinet alle risico’s bij Amsterdam
neerlegde, de gemeente zich liet uitkleden door
commerciële bedrijven, welgestelde bewoners
de metro uit hun buurt weerden en ambtenaren
en bestuurders tegen beter weten in heilig bleven
geloven in de nieuwe metro.

Heeft u of heb jij al een iPad? Het is een vraag die
steeds vaker gesteld wordt. Voor sommigen is een
iPad een mooie gadget en voor anderen zit de iPad
in de tas als standaard ingenieurgereedschap.
Zelf ben ik om. Een tablet en apps maken het
mogelijk om ter plekke, op kantoor of in het veld,
informatie op te roepen en te benutten. Alles
wordt sneller en dus ook ons vak. Een kleine
zoektocht door de app store (85% van de tablets
Aanmelden of meer informatie
over KIVI NIRIA Geotechniek ?
Meer informatie over de
Afdeling Geotechniek:
www.kiviniria.nl/geo
of bij Marty Herrmann,
KIVI NIRIA Kamer
TU Eindhoven
Tel. 040-247 29 49
Ma t/m vrij 10 - 14 uur
kiviniria@tue.nl
Meer informatie over
KIVI NIRIA: www.kiviniria.nl
is een iPad leert mij onder andere dat momenteel
gratis of tegen betaling, software beschikbaar is
voor Civil Engineering en de Eurocode (met name
mechanica en beton, maar ook grond). Down -
loaden was kinderlijk eenvoudig.
En ook voor de iPhone of de iPod zijn er Apps,
onder andere voor paaldimensionering (‘ Piles Section’)
en funderingen op staal (‘Plinth’). Zelfs is er
al een Spaanstalige hand leiding voor geotechnische
constructies. Overigens is dit één van de
duurste Apps. Momen teel kost deze € 54,99,
terwijl anderen vaak maar een paar euro kosten.
Gratis zijn bijvoorbeeld Apps over de seismische
risico’s in de VS of bodemclassificatie gebaseerd
op GPS coördinaten, eveneens in de VS. Zoek
hiervoor naar SoilWeb.
KIVI NIRIA
Geotechniek in het ‘app’-tijdperk
KIVI NIRIA is dé Nederlandse beroepsvereniging van en
voor ingenieurs, opgeleid aan universiteiten en hoge -
scholen, en vormt een hoog waardig technisch kennisen
kennissennetwerk. Hiermee maakt KIVI NIRIA, het
Ko nink lijk Instituut Van Ingenieurs, het belang van techniek
zichtbaar in onze samenleving en ondersteunt ingenieurs
bij het uitoefenen van hun belangrijke taak.
Ingenieurs staan aan de basis van innovatie, doordat zij
hun technische kennis weten toe te passen ten behoeve
van ontwikkeling in de maatschappij.
Waarom een Afdeling Geotechniek?
Geotechniek volgens Van Dale: de toegepaste wetenschap
die zich bezighoudt met het gedrag van grond en
rots ten behoeve van het ontwerpen en uitvoeren van
grond- en kunstwerken. Dit klinkt erg abstract, maar in
de praktijk zijn er maar weinig ingenieurs die niet met
geotechniek te maken krijgen. Denk maar eens aan de
fundering van een weg of gebouw, het aanbrengen van
waterdichte schermen bij een bodemsanering of het
verplaatsen van grond bij het baggeren of boren van een
tunnel. Daarom dus een Afdeling Geotechniek.
Netwerk en Communicatie
De Afdeling Geotechniek vormt een netwerk van men sen
werkzaam op het vakgebied, mensen die het vak studeren
Nog interessanter is te onderzoeken wie dit allemaal
aanbieden. De American Concrete Pavement
Society biedt reeds 5 Apps aan voor de iPad en 5
voor de iPhone. Ook informatie over geotextielen
wordt via een App aangeboden.
Is dit leuk, nuttig of allebei? Ik denk het laatste
en wacht op de eerste Nederlandse Apps. Ik ben
reuze benieuwd of de geotechnicus van morgen
niet alleen risico’s analyseert en afweegt, maar
deze ook visualiseert en in ontwerp- en bouwoverleggen
direct inbrengt met de moderne achterkant
van de sigarendoos...
William van Niekerk
Voorzitter KIVI Niria Afdeling voor Geotechniek
Verstuurd vanaf mijn iPad
en andere geïnteresseerden. Dit netwerk strekt zich uit
over de grenzen van ons land en uit zich in nauwe samenwerking
met soortgelijke verenigingen binnen Europa.
Jaarlijks organiseert de afdeling tal van activiteiten,
waarvan een aantal op Europees niveau in samen werking
met anderen. KIVI NIRIA Geotechniek is tevens founding
partner van Geonet, het onafhankelijk platform voor
i nteractief geotechnisch Nederland (www.geonet.nl).
Alle leden van KIVI NIRIA Geo techniek kunnen zich
gratis abonneren op het vakblad Geotechniek. Geotechniek
is een informatief/ promo tioneel onafhankelijk
vakblad dat beoogt, kennis en ervaring uit te wisselen,
inzicht te bevorderen en belangstelling voor het gehele,
geotechnisch vak gebied te kweken. Het vakblad verschijnt
vier maal per jaar (excl. specials).
Activiteiten
De Afdeling Geotechiek geeft steun aan wetenschappelijk
onderzoek en helpt mee aan de ontwikkeling van diverse
cursussen op het vakgebied. Daarnaast organiseert de
afdeling de Funderingsdag en de Geo techniekdag en vele
excursies, lezingen en symposia. Ook voor jonge leden
is de afdeling actief. Zo levert zij een bijdrage aan de
Young Geotechnical Engineers Conference en er is een
speciale afstudeerdersmiddag.

MOS Grondmechanica Kleidijk 35 Postbus 801 3160 AA Rhoon T + 31 (0)10 5030200 F + 31 (0)10 5013656 www.mosgeo.com
“De metingen geven aan
dat de bouwput tot de
einddiepte mag worden
ontgraven.”
De bekendheid van het Stedelijk Museum aan de
Paulus Potterstraat in Amsterdam heeft meer te
maken met de klassiek moderne en hedendaagse
kunst waarvan zij haar bezoekers laat genieten, dan
met het gebouw waarin zij is gevestigd. Toch is dit
neorenaissancegebouw – in 1895 ontworpen door
architect Adriaan Willem Weissman – een bekend en
historisch monument. De ingrijpende renovatie die in
de periode 2007 – 2010 heeft plaats gevonden vroeg
dan ook de grootste zorg.
Rekenen en bewaken
Om deze reden was MOS Grondmechanica van
het begin tot het einde van de uitvoering betrokken
bij de renovatie van het Stedelijk Museum. Het
bureau verzorgde het benodigde grondonderzoek
en op basis van de resultaten hiervan de volledige
geotechnische engineering van de bouwkuipen en
funderingen. MOS bleef gedurende het bouwproces
op de achtergrond aanwezig om te toetsen of de
optredende vervormingen van het oude pand niet
groter werden dan geoorloofd. Hiermee leverden de
mensen van MOS een belangrijk aandeel aan het
behoud van een markant stukje Nederlands erfgoed.

Auteur ing. E. (Ed) Smienk van ABT
Uitgever SBR
Artikelnr. 575.10
ISBN 978-90-5367-515-1
Prijs € 78,00 (gedrukt exemplaar)
www.sbr.nl/funderingenb
De juiste fundering voor een gebouw kiest en realiseert u met Deel B van het
SBR Handboek Funderingen. Dit veel geraadpleegde naslagwerk:
is praktisch en systematisch van opzet;
bevat beschikbaar materiaal, materieel, funderingssystemen;
vanuit de online versie klikt u eenvoudig door naar regelgeving, contactgegevens
en meer.
De funderingsbranche innoveert en talloze nieuwe begrippen doen hun
intrede in het vakgebied. Duurzaamheid wordt steeds belangrijker. Met dit
handboek heeft u een praktisch hulpmiddel in huis.
Deel B, het gedeelte over systemen, is het enige deel van het Handboek
Funderingen dat ook in gedrukte vorm verkrijgbaar is. De overige delen A, C
en D zijn alleen online te raadplegen, via een speciaal abonnement te bestellen
in de kenniswinkel op www.sbr.nl.
Het voordeel van de online versie van het handboek is het direct doorklikken
naar allerlei andere handige informatie, zoals de SBR Trillingsrichtlijnen.
SBR info
Handboek Funderingen – geheid de juiste keuze

Update van de Commissies
Commissie C152 Ankerpalen
Zoals in de vorige Geotechniek aangekondigd,
zou de Richtlijn Ankerpalen in mei/juni beschikbaar
komen. Bij de laatste afrondende werkzaamheden
is er nog een flinke discussie geweest
over enkele inhoudelijke punten. Dat heeft ertoe
geleid dat de Richtlijn Ankerpalen in september
2011 beschikbaar komt.
Commissie C188 Rekenregels voor
ongewapende onderwaterbetonvloeren
In de afgelopen periode is het gelukt om de
benodigde financiering voor herziening van deze
Aanbeveling te realiseren. Er is een breed samenge
stelde commissie gevormd die het traject zal
begeleiden. De focus zal bij deze herziening liggen
op de volgende onderdelen:
bepaling van de veerstijfheid van de trekelementen;
weerstand van de damwand tegen indrukking;
toetsing in de korte richting in de UGT en in de
BGT;
toetsing van de trekelementen;
verbinding tussen de owb-vloer en de damwand.
Daarnaast zal aandacht worden besteed aan de
situatie dat de ongewapende owb-vloer een
definitieve constructieve functie heeft. Er zal bij
deze herziening nauw worden aangesloten op de
Richtlijn Ankerpalen en uiteraard op de Eurocode.
Verwacht wordt dat het resultaat van deze her -
ziening na de zomer 2012 beschikbaar komt.
Commissie C191
Rekenregels voor diepwanden
In 2010 is CUR/COB publicatie 231 verschenen
onder de titel Handboek diepwanden. Bij de afronding
van de werkzaamheden heeft de commissie
gekeken naar de actualiteit van CUR-Aanbeveling
76 Rekenregels voor diepwanden. De commissie
heeft geconstateerd dat die Aanbeveling op een
klein aantal onderdelen moet worden herzien.
Daarvoor is toen een plan van aanpak geschreven
en vastgesteld en vervolgens heeft de CUR financiering
geregeld om de herziening uit te voeren.
Inmiddels is een start gemaakt met deze her -
ziening. Verwacht wordt dat de herziene uitgave
van CUR-Aanbeveling 76 Rekenregels voor diepwanden
eind 2011 beschikbaar is.
Trekpalen
Inmiddels ligt er een plan van aanpak voor het
uitwerken van de aanbevelingen uit CUR publicatie
2001-4 Ontwerpregels voor trekpalen. Daarbij
gaat het om de volgende items:
het last-rijzingsgedrag van individuele palen en
palen in een paalgroep;
de trekcapaciteit en het deformatiegedrag van
trekpalen in klei;
het last-rijzingsgedrag van trekpalen in gelaagde
grond (afwisselende zand- en kleilagen);
het effect van wisselende belastingen in klei en
in zand (effect op draagkracht en deformatie);
het effect van dynamische belastingen op trekpalen
(effect op draagkracht en deformatie).
De komende periode zal worden gewerkt aan
de financiering. Als dat is afgerond kunnen de
14 GEOTECHNIEK – Juli 2011
CUR Bouw & Infra info
Onder redactie van
Ing. Fred Jonker
werkzaamheden worden opgepakt door een
nieuw te vormen CUR-commissie.
Commissie C185 Funderingsherstel
Op 7 maart jl. is CUR/SBR commissie C185 gestart
onder voorzitterschap van ing. A.T.P. Opstal (Ingenieursbureau
Gemeentewerken Rotterdam).
Deze commissie heeft tot doel om een Richtlijn
Funderingsherstel te ontwikkelen waarin alle kennis
en ervaring is gebundeld met betrekking tot
herstel van woningen op palen (o.m. gevolgen van
‘paalrot’) bij houten funderingpalen en herstel van
funderingen ‘op staal’. Ca. 40 bedrijven en organisaties
uit de gehele sector zijn bij dit proces
betrokken.
Er wordt nauw aangesloten op de Richtlijn Funderingsonderzoek
van het platform F3O (‘Onderzoek
en beoordeling van houten paalfunderingen onder
gebouwen’). De commissie heeft als eerste taak de
inhoudsopgave van de Richtlijn vastgesteld + een
indeling waarop de beschrijvingen van de diverse
hersteltechnieken zullen worden gepresenteerd.
Inmiddels ligt er een eerste concept-versie van het
handboek, waar de commissie zich over zal buigen.
Verwacht wordt dat de Richtlijn Funderingsherstel
in januari 2012 beschikbaar is.
Commissie C186
Binnenstedelijke kademuren
Op donderdag 28 april jl. is deze CUR commissie
gestart onder leiding van dr.ir. J.G. de Gijt (Ingenieursbureau
Gemeentewerken Rotterdam). Op
de foto is de verdere samenstelling te zien. Hierop
ontbreken helaas 2 leden die bij de startvergadering
verhinderd waren.
De commissie ontwikkelt een handboek Binnenstedelijke
kademuren, waarin kennis en ervaring wordt
gebundeld omtrent de aanpak en de werkwijze bij
ontwerp en realisatie van herstel van binnenstede-

lijke kademuren. Er zal nauw worden aangesloten
op Damwandconstructies (CUR-publicatie 166) en
op de herziening van het Engelstalige handboek
Quay Walls (CUR-publicatie 211E).
Verwacht wordt dat het handboek Binnenstedelijke
kademuren in de tweede helft 2012 beschikbaar
komt.
Commissie VC92
Uitvoeringsrichtlijn geokunststoffen
Het ontwerp van constructies met geokunststoffen
is vastgelegd in CUR-publicatie 174 Geokunststoffen
in de waterbouw (digitaal beschikbaar
via www.curbouweninfra.nl). Die publicatie is
bedoeld voor de ontwerpers van dit type constructies.
Geokunststoffen is een verzamelnaam voor een
groot aantal producten in verschillende verschijningsvormen
en met verschillende eigenschappen.
De functie ervan in de constructie is in de
meeste gevallen veel meer dan ‘een doekje ertussen’.
Sterker: geokunststoffen vervullen met
name in de waterbouwkundige toepassingen vaak
een belangrijke filterfunctie. Dat betekent dat ze
op het werk met zorg moeten worden behandeld
en dat het geokunststof in het werk op een zorgvuldige
wijze moet worden aangebracht.
Daarbij is een belangrijk uitgangspunt dat de uitvoerder/toezichthouder
er van overtuigd moet
zijn dat het geleverde geokunststof voldoet aan
de gestelde specificaties.
Onderzoek bij een aantal projecten waar schade is
opgetreden aan de geokunststoffen heeft geleerd
dat er bij de uitvoering veel fouten worden gemaakt.
Fouten m.b.t. het uitrollen van geokunststoffen,
en de overlap tussen de rollen, maar ook
ten aanzien van de bestorting waarmee de geokunststoffen
worden afgedekt. Gevolgen van
deze fouten zijn dat het geokunststof niet de
hoogwaardige functie kan vervullen waarvoor het
in de constructies is bedoeld. Om die reden heeft
CUR commissie VC 92 CUR-Aanbeveling 115 ontwikkeld,
speciaal bedoeld voor de bouwplaats, om
werkvoorbereiders en uitvoerders te helpen om
geokunststoffen op de vakkundige en professionele
juiste wijze te hanteren.
De Aanbeveling is bedoeld voor toezichthouders,
aannemers, uitvoerders, ontwerpers, verzekeraars,
CUR Bouw & Infra info
advies bureaus, bevoegd gezag e.d. Daarnaast
helpt de Aanbeveling de bestekschrijvers en opstellers
van contracteisen en vraagspecificaties.
Door in een bestek, contract of vraagspecificatie
de eis voor bij voorkeur onafhankelijk en des -
kundig toezicht op te nemen, te verwijzen naar
deze CUR-Aanbeveling en dit voorafgaand aan de
uitvoering op een juiste manier invulling te geven,
kan tijdens de uitvoering veel discussie worden
voorkomen.
Meer weten: fred.jonker@curbouweninfra.nl
Damwanden (CUR 166) – correctie!
In het handboek Damwandconstructies (CUR
166) staat op pagina 114 van deel 1 een formule
voor het berekenen van de kwel door een
waterremmende laag. Helaas is die formule niet
correct. De juiste is:
Q = ___
• A
c
Dus met A boven de deelstreep en niet eronder.
Dank aan de melder van deze fout!

Toekomstverkenningen
voor de geotechniek
De toekomst is onzeker, maar onvermijdelijk. Hoe ga je om met de toekomst als bedrijf, overheid of
kennisinstelling? Eén van de manieren om grip te krijgen op een weerbarstige werkelijkheid is het
gebruik van scenario’s. What, if? Over scenario’s, en wat we ervan kunnen leren voor de geotechniek.
Scenario’s zijn beschrijvingen van mogelijke
toekomsten. Het doel van scenario’s is om te doordenken
wat voor strategieën, koersen, activiteiten
effectief zijn om in de toekomst succesvol te
(blijven) opereren. Een scenario is dus geen
toekomstvoorspelling, en ook niet als zodanig
bedoeld. Integendeel, een scenario schetst een
enigszins extreem beeld dat zich in de toekomst
zou kunnen ontwikkelen. Meerdere scenario’s
tezamen schetsen het speelveld waarop die
toekomst zich waarschijnlijk gaat ontwikkelen.
Met de nadruk op waarschijnlijk.
Scenario’s worden vaak ontwikkeld aan de hand
van een assenkruis, waarin de twee belangrijkste
onzekerheden de dimensies zijn. De keus daarvan
is natuurlijk cruciaal: als naderhand de maat -
gevende ontwikkeling zich langs een heel andere
as blijkt af te spelen, wordt het realiteitsgehalte
opeens een stuk minder. De bekende studie ’Wel-
Riding the Waves
- particulier initiatief staat centraal
- onbelemmerde wereldhandel
- milieu en klimaat sterk onder druk
- kennis gericht op behoeften
bedrijfsleven
Wereld in balans
- samenwerking op wereldschaal
- welzijn en verdeling zijn belangrijk
- veel aandacht voor milieu en klimaat
- kracht EU: kennis, duurzaamheid
Gericht op eigen kracht
vaart en leefomgeving (WLO, 2006) van de samenwerkende
Nederlandse planbureaus CPB en PBL
en daarvóór de CPB studie Vier vergezichten voor
Nederland (2004) zijn geordend rond twee sleutelonzekerheden:
de mate waarin landen bereid en
in staat zijn internationaal samen te werken, en de
verdeling tussen publieke en private verantwoordelijkheden
(meer of minder sturing door de
overheid). In die scenario’s was er geen rekening
mee gehouden dat er een kredietcrisis zou komen,
en die heeft het speelveld natuurlijk behoorlijk
overhoop gegooid. Vandaar de nadruk op waarschijnlijk,
en op de constatering dat een scenario
geen voorspelling is.
Om het speelveld voor de sector van de Delta -
technologie te verkennen heeft Deltares in samenwerking
met de Waterdienst van Rijkswaterstaat
begin 2011 een scenariostudie uitgevoerd. De
sleutelvariabelen die het assenkruis definiëren
Nieuw Nederland
- ook wereldeconomie stagneert
- milieu en klimaat geen prioriteit
- sterke nationale overheid, zwak Europa
- kennis naar binnen gericht; braindrain
Bloei ECONOMISCHE ONTWIKKELING WEST-EUROPA
MAATSCHAPPELIJKE ORIËNTATIE
Gericht op samenwerking
Fort Europa
- samenwerking op Europese schaal
- daarbuiten protectionisme
- BRIC loopt uit op EU
- Europa als kenniscentrum verzwakt
16 GEOTECHNIEK – Juli 2011
The Magic of Geotechnics
Stagnatie
Dr. Jurjen van Deen
Deltares
zijn hier de maatschappelijke oriëntatie van Nederland:
gericht op samenwerking internationaal of
gericht op eigen kracht. En de economische
ontwikkeling van West Europa: komt er bloei of
blijft er stagnatie. Dat assenkruis leidt tot vier
scenario’s.
In de eerste twee raakt Nederland intern gericht.
Vertrouwen op eigen kracht scoort hoger dan
vertrouwen in samenwerking met de rest van de
wereld. Afhankelijk van de economische ontwik -
keling van West Europa hebben we dan twee
scenario’s: stagnatie of bloei.
Nieuw Nederland
In dit scenario is de wereld instabiel. De economie
stagneert. Isolationisme wordt hierdoor bevorderd.
De wereldeconomie komt mondjesmaat op
gang. Ieder land geeft zijn eigen invulling aan
herstel. Centraal staan veiligheid, gezondheid,
voedsel en energiezekerheid. Milieu en onderwijs
zijn geen prioriteit, innovatie is laag. Op de EU
wordt niet meer vertrouwd, men kijkt meer naar
de buurlanden.
Riding the waves
In dit scenario draait de economie voorspoedig.
Er is welvaart en er heerst marktoptimisme. Particulier
initiatief is de drijvende kracht voor alles;
economie, onderwijs, milieu en cultuur. Mobiliteit
is hoog en er is hoge congestie in de wereldsteden.
Er zijn open grenzen, bondgenootschappen worden
aangegaan en de overheid houdt zich voor -
namelijk bezig met het faciliteren en ordenen van
de markt.
De twee andere scenario’s schetsen het beeld van
Nederland dat zich extern richt en samenwerking
zoekt met andere landen en spelers, internationaal.
Ook hier weer twee scenario’s: stagnatie of
bloei.
Fort Europa
In dit scenario doet de EU het beter dan Nederland
individueel, maar blijft achter bij de BRIC-landen

(Brazilië, Rusland,India,China). Er is veel vertrouwen
in de EU, naar de wereld daarbuiten overheersen
protectionisme en wantrouwen. Europese
regelgeving staat centraal, de rol van de nationale
overheid is minder. Lokale folklore wordt wel
beschermd. Er is een opkrabbelende economie.
Het bedrijfsleven is onderhevig aan EU regel -
geving, maar er is wel een level playing field. West
Europa is sterk in watertechnologie, landbouw
en (auto/transport) technologie.
Wereld in Balans
In dit scenario is er duurzaam economische groei.
Er is een stabiel evenwicht tussen de machtsblokken.
De basisprincipes zijn internationale samenwerking,
gelijkwaardigheid en vertrouwen. Er is
uitwisseling in kennis, mensen en goederen. Individueel
ondernemersschap past in de collec tivistisch
ingestelde wereld. Het milieu en het klimaat
krijgen veel aandacht.
Scenario’s en geotechniek
Wat hebben deze scenario’s nu voor consequenties
voor de deltatechnologie en ons deel daarvan, de
geotechniek? Op zijn minst op vier fronten kunnen
we een verschil in ontwikkelingen zien: de bouw en
het beheer van wegen en spoorwegen, van binnenstedelijke
infrastructuur en gebouwen, de aandacht
voor duurzaamheid en de aanwezigheid van
een innovatief klimaat met aandacht voor kennisontwikkeling.
Nieuw Nederland is een wereld van business cases.
Korte en zekere terugverdientijden staan centraal.
Er is sprake van kortetermijndenken. Hoog dravende
concepten als duurzaamheid kunnen we ons
niet permitteren, denken we. Beheer en onderhoud
scoort hoog. We zijn huiverig om te investeren
in grote projecten, en de neiging is: houden
wat je hebt, de levensduur en de toelaatbare
belasting van (spoor)wegen, tunnels en bruggen
zoveel mogelijk oprekken. Het bedrijfsleven
bestaat uit veel kleine bedrijfjes, protectionisme
maakt activiteiten in het buitenland lastig. En korte
en zekere terugverdientijden verhouden zich
moeizaam met innovatie waar toch een zekere
mate van visionair denken veel kan helpen. Talentvolle
jeugd neemt de benen naar de USA; of naar
China. GeoHohai overvleugelt ons op geotechnisch
gebied.
In Fort Europa gaat het ons een stuk beter. Onze
wereld heeft nu niet meer de omvang van het
Nederlandse Bruto Nationaal Product van 700
miljard euro maar het twintigvoudige van de EU.
De BRIC landen groeien harder dan de EU maar
of daar veel kansen liggen is de vraag. Als wij
De toekomst van bouwen: nu op de
tekentafel: de Rodovre skyscraper
door architectenbureau MVRDV.
protectionistisch zijn, zijn zij het ook. Klimaat -
verandering is een belangrijke drijvende kracht,
hier wordt in geïnvesteerd en met zijn waterbouwtraditie
heeft Nederland een goede uitgangspositie
in Europa. De offshore bloeit. We hebben
kansen onze Nederlandse dijkenkennis te extra -
poleren en te exporteren naar de stuwdammenwereld.
In Wereld in Balans is ‘ons’ BNP nog eens drie maal
zo groot. De wereld is ons werkterrein, maar de
consequentie is wel dat anderen ook bij ons over
de vloer komen. De paar Polen die nu bij ons komen
klussen zijn er niets bij. Het is een idealistische
wereld waarin duurzaamheid hoog in het vaandel
staat, alsmede samenwerking en gelijkwaardigheid.
Duurzaamheid vraagt van de sector
nieuwe concepten en innovaties. Kenniswerkers
– en anderen – zijn als ZZPers aan de slag in snel
wisselende ad-hoc samenwerkingsverbanden.
De overheid is op de achtergrond als sterke en
regulerende partij aanwezig. Kennis wordt overal
ontwikkeld, maar bewaard en toegankelijk gemaakt
door geotechnische kennisinstituten verenigd
in het Earth Large Geotechnical Institutes
Platform ELGIP.
Riding the Waves is ook een florerende wereld,
maar heel anders van karakter. Het is meer een
vechtmarkt, zij het een wereldwijde. In plaats van
een conglomeraat van ZZPers voeren hier grote
internationaal georiënteerde bedrijven de boventoon.
Duurzaamheid scoort alleen als je er aantoonbaar
economisch voordeel mee behaalt. In de
stedelijke ontwikkeling ligt de nadruk op goedkoop
en snel bouwen. Er is een claimcultuur waar
nogal eens wat mis gaat. Leren vindt plaats vanuit
17 GEOTECHNIEK – Juli 2011
The Magic of Geotechnics
gemaakte fouten. Dat leidt tot een andere kennisontwikkelingscyclus
dan in de Wereld in Balans,
waar het Leitmotiv toch meer ‘voorkomen is beter
dan genezen’ is.
En nu?
Wat doen we nu met de resultaten van de gedachtespinsels?
Nogmaals: het zijn geen verwachtingen
of voorspellingen. En er zijn natuurlijk meer scenario’s
dan deze die het speelveld afbakenen. Een
interessante voor ons vakgebied is de ‘Engineering
& Construction Scenarios to 2020’ van het World
Economic Forum. Sommige scenario’s zul je om
ideologische of pragmatische redenen mogelijk
aantrekkelijker vinden dan andere, maar laat het je
blik niet beperken want dat is niet het punt. Op
de meeste ontwikkelingen heb je als eenling en
ook als sector geen of vrijwel geen invloed. Je zult
er mee moeten leren leven. Vraag je af wat het voor
jou zou betekenen als er een minder aantrekkelijke
wereld opdoemt. En wat je zou moeten doen om
flexibel gesteld te staan in elk van de werelden.
Van belang is allereerst dat het ook niet zozeer
gaat om de resultaten, maar vooral om het gedachtespinnen
zelf. Zich realiseren dat de wereld zich
in meerdere richtingen kan ontwikkelen en doordenken
wat dat voor het functioneren van persoon
en bedrijf betekent is de werkelijke waarde van
de scenario’s.
Reacties zijn als altijd welkom op
reactiesgeotechniek@geonet.nl.
Referenties
www.welvaartenleefomgeving.nl/
www.weforum.org/reports/
engineering-construction-scenarios-2020

Conceptuele methode
voor een snelle
diagnose van het
faalgedrag van de
Vlaamse dijken
Probleemstelling
Om de bevolking kosten-efficiënt te kunnen beschermen
tegen overstromingen maakt de overheid
gebruik van kosten-baten-analyses m.b.t. mogelijk
uit te voeren infrastructuurmaatregelen. Hiertoe
dienen analyses van de kosten (bouw- en onderhoudskosten)
en de baten (vermeden schade en
slachtoffers) te worden uitgevoerd. Bij de bepaling
van de schade en slachtoffers (opstellen van overstromingskaarten,
bepalen van stijgsnelheden van
het water) dient rekening gehouden te worden met
overloop over de dijken (waterpeil hoger dan kruinpeil
dijk), met golfoverslag en met bresvorming geïnitieerd
door geotechnisch falen van de waterkerende
dijk.
Door de Vlaamse overheid werd een studie uitgeschreven
die tot doel had een analyse uit te voeren
van het geotechnisch falen van dijken, waarna een
op de Vlaamse situatie toegespitste methodologie
opgesteld diende te worden die:
toelaat een toetsing uit te voeren van de Vlaamse
dijken en
haar toepassing vindt binnen schade- en risico -
berekeningen.
Naast een conceptuele methode werd tevens onderzoek
verricht naar een probabilistische aanpak.
Enkel de conceptuele methode wordt in dit artikel
uitvoerig beschreven.
Figuur 1 – Schematische voorstelling
van de dijkbeoordeling.
Erosie riviertalud Erosie landtalud
Afschuiven
riviertalud
18 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Ir. Leen Vincke
Vlaamse overheid
afdeling Geotechniek
Ir. Patrik Peeters
Vlaamse overheid
Waterbouwkundig
Laboratorium
dr. Frank Mostaert
Vlaamse Overheid
Waterbouwkundig Laboratorium
De methodologie moet zorgen voor een pragmatische
benadering in het beoordelen van dijken. De
volgende faalmechanismen werden beschouwd:
erosie van het land- en riviertalud
macro-instabiliteit van het land- en riviertalud
piping
micro-instabiliteit
Beschrijving conceptuele methode
In de conceptuele methode wordt de faalindex
bepaald op basis van een OF-relatie, waarbij een
expliciet onderscheid gemaakt wordt tussen de
verschillende faalmechanismen zoals weergegeven
in figuur 1. Deze mechanismen worden dan beoordeeld
op basis van een aantal criteria, die voor
bepaalde mechanismen hetzelfde kunnen zijn.
Om tot een globale beoordeling van het dijksegment
te komen worden 2 benaderingen gebruikt:
1. De score van de dijk wordt bepaald door de
hoogste deelscore van de verschillende deel -
mechanismen. Dit is de meest voor de hand
liggende keuze omdat het bezwijken van de dijk
zal optreden als het meest kritische faalmechanisme
wordt aangesproken.
2. De score van de dijk wordt bepaald door de som
van de deelscores waardoor een globale evaluatie
van de stabiliteit bekomen wordt.
De 2 benaderingen worden beschouwd als comple-
Falen dijk
Afschuiven
landtalud
Reststerkte
Piping Micro-instabiliteit
Ir. Ronny van Looveren
International Marine
and Dredging
Consultants (IMDC)
Ir. Koen Haelterman
Vlaamse overheid
afdeling Geotechniek
Ir. Gauthier van Alboom
Vlaamse overheid
afdeling Geotechniek
mentair en worden steeds samen gebruikt.
Zoals verder wordt toegelicht werd geopteerd om
voor elk deelmechanisme een score van 1 tot 3 toe
te kennen. Hoe slechter de beoordeling van het
betreffende faalmechanisme, hoe hoger de score.
Ook de reststerkte van de dijk is van belang, aangezien
de initiatie van een faalmechanisme niet noodzakelijk
aanleiding geeft tot het daadwerkelijk
bezwijken van de dijk. De reststerkte wordt enkel
geëvalueerd als de globale score 3 bedraagt. Als
nog reststerkte aanwezig is, wordt de score met 0.5
verlaagd (dus van 3 naar 2.5).
De globale score op basis van de maxima (hoogste
deelscore) ziet er dan als volgt uit:
score 1: de dijk heeft een geringe kans op falen;
score 2: de dijk heeft een gemiddelde kans op
falen;
score 2.5: de dijk heeft een grote kans op falen,
maar er is een zekere reststerkte aanwezig;
score 3: de dijk heeft een grote kans op falen en
er is onvoldoende reststerkte aanwezig
In dit artikel worden hoofdzakelijk de geotechnische
faalmechanismen becommentarieerd, zijnde
macro-instabiliteit van het land- en riviertalud
piping
micro-instabiliteit
Voor een meer gedetailleerde toelichting van de
uitgevoerde analyses aangaande het grondmechanisch
falen van dijken alsook van erosie van het
land- en riviertalud wordt verwezen naar [2].
Afschuiven dijktalud (macro-instabiliteit)
Dit faalmechanisme behelst het afschuiven van
grote delen van het grondlichaam langs een glijvlak
door evenwichtsverlies. Het afschuiven kan plaatsvinden
langsheen het riviertalud of langsheen het

landtalud. De bepaling van faalindexes is gebaseerd
op stabiliteitsberekeningen voor verschillende
kruinhoogtes en hellingen van rivier- en
landtalud, dijkmateriaal en ondergrond.
AFSCHUIVEN LANDTALUD
De sterkteparameters voor het afschuiven van het
landtalud zijn:
materiaal van de dijken en ondergrond
aanwezigheid van een afdekkende toplaag
landtaludhelling
dijkhoogte
Het verhang van de freatische lijn in de dijk is de belangrijkste
belasting. Dit verhang wordt bepaald
door:
rivierpeil
grondwaterpeil aan de landzijde
doorlatendheid van de dijk
duur van de belasting
Teneinde een beoordeling te geven betreffende de
gevoeligheid voor falen van het landtalud tengevolge
van afschuiving werden een aantal stabiliteitsberekeningen
uitgevoerd met Plaxis. Dit gebeurde
voor verschillende dijkhoogtes, hellingen
van het rivier- en landtalud, dijkmateriaal en ondergrond.
De voor de Vlaamse dijken afgeleide materiaalkarakteristieken
die gebruikt werden in de aftastende
berekeningen zijn samengevat in de tabel 1.
De volgende aannames werden doorgevoerd:
Het rivierpeil wordt gelijk genomen aan niveau
dijkkruin min 0.5m.
Het rivierpeil wordt gedurende lange periode
aangehouden.
Het grondwaterpeil aan landzijde is gelijk aan
maaiveldpeil (dus geen wateruittrede)
Aanname van een lineair verloop van de freatische
lijn.
De ondergrond is homogeen en bestaat uit hetzelfde
materiaal als het dijklichaam.
De veiligheidscoëfficiënten (FOS) kunnen als volgt
worden onderverdeeld in klassen:
FOS ≤ 1.15: stabiliteit onvoldoende, onveilige
situatie, waarde 3.
Tabel 1 – Materiaalkarakteristieken
unsat. sat. E c’ Φ’
kN/m³ kN/m³ MPa kPa °
Klei 18 18 3 5 25
(Zand)leem 18 18 5 3 27.5
Zand 17 20 25 0.1 30
Toplaag 20 20 15 5 30
Slappe laag 16 16 1 5 17.5
Samenvatting
Bresvorming kan ontstaan na het geotechnisch falen van een dijklichaam. Een evaluatie van de stabiliteit
(toetsing) van de waterkering vergt echter geotechnische data die vandaag slechts fragmentarisch voorhanden
zijn in Vlaanderen. De hierna toegelichte conceptuele methode voor een snelle diagnose van het
faalgedrag van Vlaamse dijken kan worden uitgevoerd op basis van in Vlaanderen beschikbare informatie,
in afwachting van het volledig geotechnisch in kaart brengen van dijken.
Aftastende geotechnische stabiliteitsberekeningen verschaften inzicht in het belang van bepaalde
parameters mbt. het beschouwde faalmechanisme wat leidde tot een op de Vlaamse situatie toegespitste
methodologie die toelaat zwakke schakels in de dijken te identificeren en haar toepassing moet vinden
binnen de schade- en risicoberekeningen. Centraal staat de afweging van de (maat gevende) belasting en
de (geotechnische) sterkte van de dijk, welke leidt tot een bepaalde waarde voor de faalindex. De sterkte
van de dijk wordt indirect ingeschat adhv. relatief eenvoudig te bepalen parameters, bvb. dijkhoogte en
helling landtalud ( [1]). De methode werd ondertussen omgezet in de GIS-tool ‘Dijktoets’ die de waterbeheerder
toelaat snel en op grotere schaal een inschatting te maken van het faalgedrag van zijn dijken.
1.15 < FOS ≤1.30: stabiliteit is maar in beperkte
mate verzekerd, gedetailleerde studie nodig,
waarde 2.
1.30 < FOS ≤1.50: stabiliteit verzekerd, veilige
situatie, waarde 1.
1.50 < FOS: stabiliteit verzekerd, zeer veilige
situatie, waarde 0.
Om in de praktijk op een snelle manier te bepalen
tot welke klasse een bepaalde dijk behoort kan
tabel 2 gebruikt worden.
De waardeklasse voor een dijklichaam dient bovendien
aangepast te worden indien:
Door engineering judgment, ervaring of gegevens
uit geologie, Databank Ondergrond Vlaanderen
(DOV),… het vermoeden bestaat dat één of
meerdere slappe kleilagen onder de dijk aanwezig
zijn.
De waardeklasse zoals bekomen uit de tabel 2
dient dan:
– gelijk gehouden te worden indien de dijk
hoogte ≤ 2m.
– met 1 vermeerderd te worden indien de dijkhoogte
> 2m en ≤ 4m.
– met 2 vermeerderd te worden indien de dijkhoogte
> 4m.
Uit een visuele inspectie blijkt dat een groot
aantal konijnen- of dassenpijpen aanwezig zijn
in de dijk.
19 GEOTECHNIEK – Juli 2011
De waardeklasse zoals bekomen uit de tabel 2
dient dan:
– gelijk gehouden te worden indien de dijkhoogte
≤ 2m.
– met 1 vermeerderd te worden indien de dijkhoogte
> 2m.
Uit een visuele inspectie blijkt dat er scheuren
aanwezig zijn in de dijkverharding.
De waardeklasse zoals bekomen uit de tabel 2
dient dan:
– gelijk gehouden te worden indien de waardeklasse
2 of 3 bedraagt,
– met 2 vermeerderd te worden indien de waardeklasse
0 of 1 is.
Het waterpeil in de rivier lager ligt dan 0.5m
onder de kruin.
Tabel 2 Onderverdeling dijken in klassen.
Helling
1:4 1:3 1:2.5 1:2 1:1.5
Dijkhoogte ≤ 3m
Klei 0 0 0 0 0
(Zand)leem 0 0 0 0 1
Zand 0 0 1 2 3
Dijkhoogte > 3m en ≤ 5 m
Klei 0 0 1 2 3
(Zand)leem 0 1 1 2 3
Zand 0 1 2 3 3
Dijkhoogte > 5 m en ≤ 7m
Klei 0 1 2 3 3
(zand)leem 0 1 2 3 3
Zand 0 2 3 3 3
Dijkhoogte > 7m
Klei 1 2 3 3 3
(Zand)leem 1 2 3 3 3
Zand 1 2 3 3 3

De waardeklasse zoals bekomen uit de tabel
2 kan dan aangehouden worden mits de dijkhoogte
verminderd wordt met het verschil
tussen het waargenomen rivierpeil en een rivierpeil
van 0.5m onder de kruin
AFSCHUIVEN RIVIERTALUD
De sterkteparameters voor het afschuiven van het
riviertalud komen overeen met deze bij het afschuiven
van het landtalud. Bovendien is het verhang van
de freatische lijn opnieuw de belangrijkste belasting.
Er dient echter een onderscheid gemaakt te
worden tussen een tijgebonden en niet-tijgebonden
waterloop.
Analoog aan het afschuiven van het landtalud werd
de gevoeligheid voor falen van het riviertalud berekend
aan de hand van een aantal stabiliteitsberekeningen.
Dit gebeurde opnieuw voor verschillende
dijkhoogtes, hellingen van het rivier- en landtalud,
dijkmateriaal en ondergrond.
De belasting wordt veroorzaakt door het verhang
van de freatische lijn in de dijk. Voor niet-tijgebonden
waterlopen werd uitgegaan van een freatische
lijn die, vertrekkende van een maximaal niveau in
het midden van de dijk, lineair daalt tot het niveau
van het maaiveld. Dit maximale niveau wordt bepaald
door uit te gaan van een initiële toestand
waarbij de freatische lijn verloopt zoals beschreven
bij het afschuiven van het landtalud (zie figuur 2).
Voor tijgebonden waterlopen wordt het niveau van
de freatische lijn bepaald op basis van de ogenblikkelijke
verhanglijnen van het gemiddeld springtij.
Aangezien in Vlaanderen zowel het niveau van deze
verhanglijnen als de dijkhoogte rivierzijde voor de
tijgebonden rivieren afhankelijk is van de locatie
worden 5 standaardmodellen opgesteld in functie
van een aantal gekozen locaties (zie figuur 3).
NIET-TIJGEBONDEN WATERLOPEN
Voor niet-tijgebonden waterlopen hebben stabiliteitsberekeningen
aangetoond dat de tabel 2 voor
afschuiven landtalud ook hier kan gebruikt worden.
De eventuele aanwezigheid van slappe lagen kan
eveneens op dezelfde manier in rekening gebracht
worden als voor het afschuiven van het landtalud.
TIJGEBONDEN WATERLOPEN
Ook hier hebben stabiliteitsberekeningen aangetoond
dat de tabel 2 voor afschuiven landtalud kon
gebruikt worden. De toe te passen dijkhoogte komt
dan wel niet overeen met de dijkhoogte (zoals bij
toepassing voor landtalud) maar met de hoogte van
de freatische lijn vermeerderd met 0.5m.
De eventuele aanwezigheid van slappe lagen kan
eveneens op dezelfde manier in rekening gebracht
worden als voor het afschuiven van het landtalud.
De eventuele aanwezigheid van een oude kloosterdijk
(in de Middeleeuwen aangelegd in opdracht
Figuur 2 – Model van een dijk bestaande uit klei (helling 1:2 en hoogte 8 m) voor een niet-tijgebonden
waterloop. De groene en rode lijnen geven het verloop van de freatische lijn weer zoals gebruikt
voor de berekeningen van het afschuiven van het landtalud en het riviertalud respectievelijk.
11
3
0
-2
8
4
0.5
-1.5
8.35
a b
3.5
0
-2
8
c d
4.5
2.5
0.5
8
5.5
4
2
20 GEOTECHNIEK – Juli 2011
e
van abdijen en kloosters) heeft een negatieve
invloed op de stabiliteit van het riviertalud. Op
basis van resultaten van destructieve methodes
alleen (sonderingen en boringen) kan een oude
kloosterdijk meestal niet worden onderscheiden in
het dijklichaam. Metingen over de dwarssectie van
de dijk (bijvoorbeeld met behulp van niet-destructieve
methodes) zijn nodig. Omdat deze kennis
meestal ontbreekt, wordt in de conceptuele
metho de, zoals ze nu voorligt, geen rekening gehouden
met de eventuele aanwezigheid van een
oude kloosterdijk.
Piping
Piping betreft het ontstaan van zandmeevoerende
wellen onder een dijk. De aandrijvende kracht is
hierbij het verhang over de dijk die de stroming
bepaalt.
De sterkte wordt hierbij bepaald door:
de kwelweglengte L d nl. de afstand tussen het in-
en uittredepunt (vereenvoudigd gelijk genomen
aan de breedte van de dijk ter hoogte van de teen);
de aanwezigheid van een watervoerende zandlaag
onder de dijk tussen het in- en uittredepunt;
de dikte van de afdekkende kleilaag op het maaiveld.
De belasting bij dit fenomeen is het verschil tussen
het rivierpeil en het grondwaterpeil (=dH).
Tabel 3 Scores voor het faalmechanisme piping
Aanwezigheid
watervoerende
zandlaag onder
de dijk?
Zeker niet 1 1 1
Misschien 2 1 1
Zeker wel 3 2 1
Figuur 3 – Vijf modellen voor de geometrie en freatische lijn voor
dijken aan tijgebonden waterlopen, ingedeeld volgens hun locatie
(alle maten in mTAW):
a. Schelde tussen monding en halverwege Kallo-Sluis en loods -
gebouw;
b. Schelde opwaarts loodsgebouw tot in Temse;
c. Schelde van Temse t.e.m. Sint Amands, Durme van Tielrode
t.e.m. Hamme, Rupel van Boom t.e.m. Walem, Dijle van Walem tot
voor Mechelen;
d. Schelde opwaarts van Dendermonde, Durme van Waasmunster
tot voor Zele, Rupel van Duffel t.e.m. Lier, Dijle van Mechelen tot
voor Rijmenam, Zenne van Hombeek tot voor Zemst;
e. Durme opwaarts van Zele, Rupel opwaarts van Emblem, Grote
Nete opwaarts van Lier, Dijle opwaarts van Rijmenam, Zenne
opwaarts van Zemst.

Tabel 4 Maximaal toepasbare helling
voor verschillende bekledingen
Bekleding Max. toepasbare
helling
Gras 1:3 (1:4)
OSA 1:1 (1:2)
Betonplaat 1:1 (1:1.5)
Breuksteen 1:2 (1:3)
Gepenetreerde
breuksteen
1:3
Doorgroeitegels 1:1 (1:2.5)
Schanskorven -
Indien we gebruik maken van de formule van Bligh
en hierbij de dikte van het kleipakket verwaarlozen
worden de scores voorgesteld zoals vermeld in
tabel 3:
Micro-instabiliteit
Het betreft hierbij lokale instabiliteiten (meestal
van de waterdichte bekleding) ter hoogte van het
landtalud en het riviertalud.
We onderscheiden hierbij:
afschuiven van een waterdichte bekleding of
toplaag in klei,
opdrukken van een waterdichte bekleding of
toplaag in klei.
Als een dijklichaam homogeen is (dus als er geen
echte toplaag voorkomt) moet niet op micro-instabiliteit
getoetst worden. De deelscore is dan 1.
De belasting wordt gevormd door overdrukken in
het dijklichaam. In de open bekledingen zoals open
steenasfalt, breuksteen, doorgroeitegels en schans -
korven, kunnen in principe geen overdrukken optreden.
Om de bekleding gronddicht te maken
wordt bij open bekledingen echter meestal een
geotextiel toegepast. Bij dichtslibben van dit geo -
textiel kan de bekleding toch waterremmend
worden waardoor deze bekledingen ook moeten
beschouwd worden.
MAXIMAAL TOEPASBARE
HELLING BEKLEDINGEN
Tabel 4 toont de maximale toelaatbare helling
waarbij nog geen afschuiving van de bekleding optreedt.
De eerste waarden zijn absolute maximale
waarden die enkel bereikt worden in ideale omstandigheden
(perfecte uitvoering,…). Er wordt best
gebruik gemaakt van de waarden tussen haakjes.
De toe te kennen scores staan in tabel 5. Deze
werden bepaald op basis van de hellingen uit de
tabel 4, aangevuld met engineering judgment voor
de Vlaamse praktijk. Schanskorven zijn in principe
bruikbaar tot verticale wanden. Ze moeten wel
zodanig gedimensioneerd zijn dat ze de grond -
CONCEPTUELE METHODE VOOR SNELLE DIAGNOSE VAN FAALGEDRAG VAN VLAAMSE DIJKEN
Tabel 5 Micro-instabiliteit (boven GHW of
boven normaalpeil)
1:4 1:3 1:2 1:1.5 1:1 steiler
Gras 1 2 2 3 3 3
OSA 1 1 1 2 2 3
Betonplaat 1 1 1 2 2 3
Breuksteen 1 1 2 2 3 3
Gepenetreerde 1 1 3 3 3 3
breuksteen
Doorgroeitegels 1 1 1 2 3 3
Schanskorven 1 1 1 1 1 2
drukken kunnen weerstaan. Vandaar dat ze voor
zeer steile taluds toch een score 2 krijgen.
Als gesloten bekleding (betonplaat of gepenetreerde
breuksteen) in de tijzone wordt gebruikt
dienen de waarden uit tabel 5 te worden vermeerderd
met 1. In de praktijk in Vlaanderen is immers
vaak gebleken dat dit type van bekleding beschadigd
raakt door uitspoeling van grond aan de teenconstructie
(vaak houten palen met schanskorven
erboven) van de bekleding. We bekomen dan
uiteindelijk de waarden uit tabel 6.
OPDRUKKEN KLEILAAG AAN LANDZIJDE
Een van de belangrijkste parameters hierbij is het
stijghoogteverschil. Voor een ondoorlatende dijk
is deze nul. Voor een zanddijk (met toplaag) kan
deze maximaal oplopen tot 0.25 keer het verschil
tussen het rivierpeil en het grondwaterpeil aan
landzijde [3].
De helling heeft slechts een beperkte invloed op
het opdrukken, zodat rekening werd gehouden met
de meest nadelige waarde van 1:4.
Uitgaande van een aantal stabiliteitsberekeningen
[5] voor een toplaag in klei werden de waarden uit
tabel 7 bekomen. Als alle veiligheidscoëfficiënten
op 1 worden gesteld, zal de kleilaag opgedrukt
worden als het stijghoogteverschil over de dijk
5.5m bedraagt. Als de veiligheidscoëfficiënten
worden gebruikt zoals bij een ontwerp, voldoet de
kleilaag niet bij een stijghoogteverschil van 3m over
de dijk. De genoemde stijghoogteverschillen zijn
onvoldoende om een gesloten bekleding af te
drukken.
OPDRUKKEN BEKLEDING OF
KLEILAAG AAN RIVIERZIJDE
Uitgaande van een aantal stabiliteitsberekeningen
[5] analoog aan deze voor de landzijde werden de
waarden uit tabel 8 bekomen.
Complementariteit met de
probalistische methode
De pragmatische aanpak van de conceptuele
21 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Tabel 6 Micro-instabiliteit (in de tijzone)
1:4 1:3 1:2 1:1.5 1:1 steiler
Gras* 2 3 3 3 3 3
OSA 1 1 1 2 2 3
Betonplaat 2 2 2 3 3 3
Breuksteen 1 1 2 2 3 3
Gepenetreerde 2 2 3 3 3 3
breuksteen
Doorgroeitegels 1 1 1 2 3 3
Schanskorven 1 1 1 1 1 2
*Gras groeit in principe niet in de tijzone.
Tabel 7 Opdrukken klei en/of bekleding landtalud
Situatie Stijghoogte
verschil
over dijk
Score
Dijk in (zand)leem of klei
Zanddijk met toplaag +
nvt 1
plaatbekleding (OSA, …)
Zanddijk met toplaag +
nvt 1
gras of doorgroeitegels < 3 m 1
3 5.5m 2
> 5.5 m 3
Tabel 8 Opdrukken klei riviertalud
Situatie Stijghoogte
verschil
over dijk
Score
Dijk in (zand)leem of klei nvt 1
Zanddijk met open bekleding
(OSA, breuksteen, …) nvt 1
Zanddijk met
gesloten bekleding < 1.5 m 1
1.5 3 m 2
Zanddijk met toplaag
> 3 m 3
+ plaatbekleding < 3 m 1
3 m 6 m 2
Zanddijk met toplaag
> 6 m 3
+ breuksteen < 2.25 m 1
2.25 4.5 m 2
> 4.5 m 3
methode laat toe om snel op grotere schaal een
inschatting te krijgen van de gevoeligheid voor
falen van de dijken en/of als beperkte gegevens
over de geotechnische sterkte van de dijk beschikbaar
zijn. Deze informatie kan gebruikt worden bij
de prioritering van inspecties en onderhoud van
de dijken. De volledig probabilistische aanpak is inpasbaar
in de risicomethodologie die in Vlaanderen

vaak wordt toegepast. Deze methode is extensiever
zowel qua rekentijd als qua benodigde gegevens.
De toepassing ervan is aangewezen wanneer
de stap van overschrijdingsrisico’s naar overstromingsrisico’s
wordt gezet. Beide methodes vullen
elkaar dus aan. Toepassing van beide methodes op
vier testgebieden in Vlaanderen heeft een belangrijke
bijdrage geleverd tot een beter inzicht in
het faalgedrag van Vlaamse dijken. Ook heeft de
toepassing toegelaten om de methodes aan elkaar
af te toetsen en waar nodig bij te stellen.
Besluit
De hierboven beschreven conceptuele methode
moet toelaten om relatief snel en op grote schaal
(meerdere tientallen dijkkilometers) een eerste
inschatting te maken van de gevoeligheid voor
falen van de dijk. Hierbij moet rekening gehouden
worden met de beschikbare gegevens die, zeker
voor wat betreft de opbouw van de dijk, in Vlaanderen
vaak beperkt zijn. Het is als het ware een 1ste
niveau toets die vooral steunt op ervaring en
engineering judgment.
De methode werd ondertussen omgezet in de GIStool
‘Dijktoets’ die de waterbeheerder toelaat snel
en op grotere schaal een inschatting te maken van
het faalgedrag van zijn dijken.
Voor de dijken die slecht scoren, dient dan over -
gegaan te worden tot meer gedetailleerde berekeningen
op basis van nieuw uit te voeren geotechnisch
onderzoek.
Vervolgtraject ‘inschatting gevoeligheid
voor falen van dijken’
Bij het opstellen en toepassen van de conceptuele
methode is gebleken dat het belangrijk is om over
zo veel mogelijk informatie te beschikken over de
opbouw van de dijk. Op basis van resultaten van
destructieve methodes alleen (sonderingen en
boringen) kan een dwarsdoorsnede van een dijk
soms niet gedetailleerd in kaart gebracht worden.
Zo kunnen oude kloosterdijken bijvoorbeeld
meestal niet worden onderscheiden in het dijk -
lichaam. Door de Vlaamse overheid werd een
bij komende studie uitgevoerd om na te gaan welke
niet-destructieve methodes bruikbaar zijn bij de
onderkenning van de dijkopbouw en ondergrond
[4]. Hierover zal in een toekomstig nummer van
Geotechniek bericht worden.
Literatuur
[1] Peeters, P.; Van Looveren, R.; Vincke, L.;
Van Neuville, W.; Blanckaert, J. (2008). Analysis of
dike breach sensitivity using a conceptual method
followed by a comprehensive statistical approach to
end up with failure probabilities, in: Simonovic, S.P.
et al. (Ed.) (2008). Proceedings of the 4th international
symposium on flood defence: managing flood
risk, reliability and vulnerability, Toronto, Ontario,
Canada, May 6-8, 2008. pp. 151(1)-151(8).
[2] IMDC ism. TTE en Jan Maertens (2010). Onderzoek
naar de bresgevoeligheid van Vlaamse winter -
dijken. Deelopdracht 5: Opstellen van een weten -
schappelijk verantwoorde en praktisch haalbare
methode. In opdracht van het Waterbouwkundig
Laboratorium ism. de Afdeling Geotechniek.
[3] TAW. (2004). Technisch rapport waterspanningen
bij dijken.
[4] Depreiter, D.; Van Looveren, R.; Vincke, L.;
Peeters, P.; Mostaert, F. (2010). Evaluatie
geo fysische methoden voor onderzoek bresgevoeligheid
van Vlaamse dijken: Deelopdracht 3: Voorstel
tot monitoring. Versie 2_0. WL Rapporten,
706_08a. G-tec en IMDC iov. Waterbouwkundig
Labora torium ism. Afdeling Geotechniek:
Antwerpen, België.
[5] TAW. (2001). Technisch rapport waterkerende
grondconstructies.

Op het moment van drukken van dit nummer waren de volgende cursussen
en symposia bekend. Voor een actueel en volledig overzicht verwijzen
wij u naar de websites van de diverse cursusaanbieders.
Cursussen
Toepassen van MWell bij het modelleren van bronbemalingen
20 september – Deltares Academy
Basiscursus damwanden ontwerpen met D-Sheet Piling
27 september – Deltares Academy
Eurocode 7: Geotechniek – 6 oktober – PAO
Aan de grond zitten – 21 oktober – Deltares Academy
Funderingen ontwerpen en toetsen met D-Foundations
10 november – Deltares Academy
Gevorderdencursus damwanden ontwerpen met D-Sheet Piling
17 november – Deltares Academy
Stabiliteit van grondlichamen berekenen met D-Geo Stability
22 november – Deltares Academy
Paalfunderingen voor civiele constructies – 1 december – PAO
Informatie en aanmelding
Betonvereniging www.betonvereniging.nl +31-0-182-539233
COB www.cob.nl +31-0-182-540660
CROW www.crow.nl +31-0-318-695300
CUR www.cur.nl +31-0-182-540600
Deltares Academy www.deltaresacademy.nl +31-0-88-3357500
Elsevier Opleidingen www.elsevieropleidingen.nl +31-0-78-6253888
Symposia, lezingen
Middagsymposium Beton en funderingen, Ede – 22 september –KIVI
Geotechniekdag – 10 november – CUR en KIVI
KIVI Lezingenavond – 30 november – Ingenieursbureau Amsterdam
Internationale congressen
21st European Young Geotechnical Engineers' Conference
4-7 september – Rotterdam
XVth European Conference on Soil Mechanics and Geotechnical
Engineering: Geotechnics of Hard Soils
Weak Rocks, 12-15 september – Athene, Griekenland
4th international conference on Geofoam Blocks in
Construction Applications
4-8 juni Lillestrøm – Norwegen
TC211 IS-GI ‘Recent Research, Advances & Execution aspects
of Ground Improvement Works
30 mei-1 juni 2012 – Brussel
Deltares www.deltares.nl +31-0-15-2693500
KIVI NIRI www.kiviniria.net +31-0-70-3919890
NGO www.ngo.nl +31-0-30-6056399
NSTT www.nstt.nl +31-0-182-567380
PAO www.pao.tudelft.nl +31-0-15-2784618
Plaxis b.v. www.plaxis.nl +31-0-15-2517720
TI-KVIV www.ti.kviv.be tel. +32-0-3-2600840
Agenda

Inleiding
In de afgelopen jaren zijn en worden grootschalige
grondvrieslichamen toegepast bij binnenstedelijke
projecten in Nederland. Daarvoor is grondvriezen
slechts incidenteel in Nederland toege -
past, waarbij de techniek het imago van een duur
‘laatste redmiddel’ heeft. Recent is grondvriezen
echter toegepast bij een van drukste metro -
stations in Rotterdam en is daarbij vanaf het
ontwerpstadium tot en met uitvoering als een volwaardige
techniek ingezet. Bij de bouw van de
diepe stations Rokin en Vijzelgracht van de
Noord/Zuidlijn in Amsterdam vervult het wel de
rol van redmiddel en wordt met succes de waterdichtheid
van diepwandvoegen geborgd.
Grondvriezen wordt toegepast om de sterkte van
de grond te verhogen en de doorlatendheid te
ONTWERP
UITVOERING
Afwegen van
grondverbeteringstechnieken
Uitgangspunten of
ontwerpoverwegingen
Geotechnisch/
constructief
ontwerp
GRONDBEVRIEZEN
Gevoeligheidsanalyse
Thermodynamisch
ontwerp
Plaatsing vriesinstallatie en -systeem
Bevriezen grondmassief
Uitvoeren beoogde
civieltechnische werkzaamheden
Ontdooien grondmassief
Figuur 1 – Ontwerpproces grondvriezen
(naar Harris 1995).
Thermisch ontwerp
bij grondvriezen
in Nederland
MONITORING !
verlagen. De techniek wordt als duur beschouwd
maar ook betrouwbaar, voornamelijk als waterdichtheid
belangrijk is. De behoefte aan betrouwbare
technieken is hoog bij bouwen in drukke en
complexe binnenstedelijke projecten waar (locale)
bezwijkmechanismen groot effect hebben op de
omgeving van het project.
Na een introductie over grondvriezen en de toepassing
van deze techniek in Nederland ligt de
nadruk van dit artikel op het thermisch ontwerp
van grondvriezen. CRUX Engineering heeft in
het Rotterdamse en Amsterdamse project het
thermisch ontwerp uitgevoerd en de thermische
monitoring bewaakt. In beide projecten blijkt het
belang van een gevoeligheidsanalyse en voldoende
monitoring. Daarmee is het thermisch deel
van grondvriezen vergelijkbaar met een ‘normaal’
geotechnisch project. Met als belangrijke toevoeging
dat bij gewone geotechnische projecten de
gevoeligheidsanalyse en monitoring meer aandacht
verdient dan nu gebruikelijk is.
Grondvriezen
TECHNIEK
Bij grondvriezen wordt eigenlijk het grondwater
bevroren. Het water in de grond wordt bevroren,
waardoor de grond sterker en ondoorlatend
wordt. De belangrijkste conditie voor toepassing
van deze techniek is derhalve dat de grond water
bevat. De toepassing van grondvriezen is onafhankelijk
van korrelverdeling en grondsoort, waar
bij veel grondverbeteringtechnieken deze afhankelijkheid
wel aanwezig is. Daarnaast is grondvriezen
in het algemeen niet beperkt door
obstakels of objecten in de ondergrond (Harris
1995).
Bij grondvriezen bindt het ijs de grondbestand -
delen, waardoor de sterkte en stijfheid toenemen.
IJs is waterondoorlatend waardoor een continu
ijslichaam volledig waterdicht is, dit in tegenstelling
tot veel grondverbeteringtechnieken waar de
behandelde grond slechts waterremmend wordt.
Tijdens een grondvriesproject kunnen drie fasen
onderscheiden worden; de opvriesfase, de in-
24 GEOTECHNIEK – Juli 2011
ir. Jacco K. Haasnoot
CRUX Engineering
ing. Dirk G. Goeman
CRUX Engineering
standhoudfase en de dooifase. In de opvriesfase
wordt het vrieslichaam tot de gespecificeerde afmetingen
en temperatuur gemaakt. In deze fase
wordt de meeste energie verbruikt. In de instandhoudfase
vinden de constructiewerkzaamheden
plaats. In deze fase dient het vrieslichaam de
gespecificeerde afmetingen en temperatuur te
behouden, waarvoor minder energie benodigd is.
De dooifase start als het vriesproces stopt.
GESLOTEN EN OPEN SYSTEEM
De grond wordt bevroren door warmte uit de
ondergrond te onttrekken door middel van een
systeem van lansen in de grond waar een koud
medium doorgevoerd wordt. Er kan onderscheid
gemaakt worden tussen twee systemen om de
grond te bevriezen, een gesloten en open systeem.
In het gesloten systeem wordt een koude
vloeistof, in het algemeen pekel, door de lansen
gecirculeerd waarbij de retourvloeistof door een
vriesinstallatie afgekoeld wordt. De werktemperatuur
bij pekelvriezen ligt rond de -35°C. Het
open systeem werkt met een koude vloeistof die
verdampt in de lans. De latente warmte benodigd
voor de faseovergang wordt hierdoor onttrokken
aan de grond. Het vrijkomende gas wordt afge -
fakkeld. Over het algemeen wordt vloeibare
stikstof bij dit systeem gebruikt. Het kookpunt
van vloeibare stikstof ligt op -196°C.
Vriezen met het open systeem is, wegens de lage
temperatuur en het daaraan gerelateerde grote
temperatuursgradiënt, relatief sneller. Het systeem
is echter relatief duur, waardoor het vaak
wordt toegepast in projecten met een korte instandhoudingsperiode
of als het vrieslichaam snel
in functie moet zijn. Vriezen met het gesloten systeem
neemt, wegens de relatief hoge temperatuur,
meer tijd in beslag. De kosten voor dit
systeem zijn relatief lager en dit systeem wordt
dan ook toegepast als het vrieslichaam relatief
lang in stand moet worden gehouden.
THERMISCH EN MECHANISCH ONTWERP
Het ontwerp van een grondvriesproject bestaat uit
twee verschillende delen; het thermisch ontwerp
en het mechanisch ontwerp. Het ontwerpproces is

Samenvatting
In de afgelopen jaren zijn en worden grootschalige grondvrieslichamen toegepast
bij binnenstedelijke projecten in Nederland. Daarvoor is grondvriezen slechts
incidenteel in Nederland toegepast, waarbij de techniek het imago van een duur
‘laatste redmiddel’ heeft. Alleen bij het maken van verbindingen tussen boor -
tunnels is grondvriezen een ‘standaard’ techniek. Het artikel geeft een beknopt
overzicht van de recente toepassingen van grondvriezen in Nederland. Het
thermisch ontwerp en uitvoering van twee recente metroprojecten in Rotterdam
en Amsterdam wordt nader besproken. Hieruit blijkt dat de combinatie van
schematisch weergegeven in figuur 1. Het mechanische
ontwerp is gebaseerd op de sterkte en
stijfheidsparameters uit laboratorium proeven. De
sterkte en stijfheid van bevroren grond zijn temperatuur
afhankelijk. Dit houdt in dat het mechanische
ontwerp de afmetingen van het vries -
lichaam in combinatie met een toelaatbare maximumtemperatuur
bepaalt. Het doel van het
thermisch ontwerp is om een lansconfiguratie te
bepalen waarbij de thermische randvoorwaarden
over de verschillende constructiefasen tijdens het
project kunnen worden gewaarborgd.
Binnen het ontwerpproces moeten twee onder -
delen worden benadrukt, te weten de gevoeligheidsanalyse
en monitoring. Een gevoelig heidsanalyse
is van belang om tot een robuust ontwerp
en uitvoering te komen. In een gevoeligheids -
analyse wordt de invloed verschillende thermische
invloedsfactoren (grondwaterstroming, lucht -
stroming) gevarieerd om de noodzaak van aanvullende
maatregelen te kunnen beschouwen. Tevens
kan hiermee de reactietijd worden bepaald indien
de vriesinstallatie tijdelijk uitvalt als gevolg van
een storing of externe invloedsbronnen.
Monitoren is een integraal onderdeel van het thermisch
ontwerp. Het monitoringsplan moet voldoende
temperatuurmetingen bevatten waarmee
de staat van het vrieslichaam kan worden
geverifieerd. Middels de combinatie van monitoringdata
en thermische ontwerpberekeningen kan
gecontroleerd worden of het vrieslichaam aan de
temperatuurcriteria volgend uit het mechanische
ontwerp voldoet.
Vriesprojecten in Nederland
Een van de eerste grootschalige toepassing van
grondvriezen in de Civiele Techniek in Nederland
vond plaats in de jaren ’70 toen grondvriezen werd
toegepast om verbindingen met caissons te maken
voor de Amsterdamse metro (Oostlijn). Een aantal
projecten is bekend waarbij deze techniek is toegepast
binnen bestaande constructies waar de
keldervloer, waar grondwaterdruk op werkte,
tijdelijk verwijderd moest worden (Rotterdam en
Haren). In Den Haag is grondvriezen toegepast om
een verbinding te realiseren tussen een ondergrondse
parkeergarage en een overheidsgebouw.
Verbindingen tussen geboorde tunnels die de afgelopen
15 jaar zijn gebouwd, zijn alle gemaakt
met gebruikmaking van grondvriezen. Grond -
vriezen kan hier als een standaard techniek worden
beschouwd, juist vanwege de betrouw -
baarheid op het gebied van waterdichtheid. Twee
verbindingen in de Westerscheldetunnel zijn
uitgebreid gemonitoord en geanalyseerd door het
Centrum Ondergronds Bouwen (COB F100). Bij
een geboorde leidingtunnel onder de Oude Maas
in Rotterdam is deze techniek gebruikt als tijdelijke
maatregel om constructie problemen bij de
start schacht te ondervangen.
Een toepassing van grondvriezen die zeker niet
standaard genoemd kan worden is bij de reconstructie
van het metro station Rotterdam Centraal
uitgevoerd (Thumann et.al. 2007). Ook bij de
bouw van de metro in Amsterdam wordt grondvriezen
toegepast. Bij de startschacht van de
Noord/Zuidlijn bij Amsterdam Centraal kruist de
boortunnel mogelijk een houten paalfundering.
Het risico bestaat dat paalpunten niet afgeboord
worden maar verplaatst worden en mogelijk vast
komen te zitten in de tunnel boormachine (TBM).
Om de palen te fixeren is een horizontaal vries -
lichaam gecreëerd net boven het tracé van de
25 GEOTECHNIEK – Juli 2011
gevoeligheidsanalyses met (thermische) modellen en monitoring cruciaal is voor
een succesvol project. Tevens wordt een constructieve samenwerking tussen de
betrokken partijen van groot belang geacht voor de voortgang van het project.
Op basis van de ervaringen in deze projecten wordt geconcludeerd dat de twee
besproken projecten goede voorbeelden zijn van de inzet van grondvriezen als
betrouwbare grondverbeteringstechniek in binnenstedelijke projecten en dat
de toepassing van deze techniek, gezien de steeds complexer wordende toekomstige
bouwopgaven, in Nederland navolging zal krijgen.
TBM. Bij de stations Vijzelgracht en Rokin wordt
grondvriezen ingezet als mitigerende maatregel
om de waterdichtheid van de voegen tijdelijk te
waarborgen zodat een definitieve waterafdichting
van de voeg kan worden gerealiseerd. In twee
gevallen in 2008 is zandvoerend water door de
diepwandvoegen van station Vijzelgracht gestroomd.
Dit heeft geleid tot ernstige schade aan
belendingen. Het proces tot herstart van de
ontgraving bij beide stations is beschreven in
Scheffrahn en Sommeling (2010). In de onderstaande
paragrafen worden voor de Rotterdamse
en Amsterdamse bouwkuip enkele aspecten nader
uitgelicht.
Metrostation Rotterdam CS
Het bestaande metro station in Rotterdam is
uitgebreid van een 2 sporig eindstation tot een
3 sporig doorgaand station, waarbij de metro tijdens
de verbouwing moest blijven functioneren.
Het station is gebouwd middels diepwanden,
behalve waar de wand de bestaande metrotunnel
kruist. Hier is een kraagconstructie door middel
van grondvriezen toegepast. Deze grote horizontale
boog leidt de belastingen naar de diepwand
waarbij de horizontale krachten op diepwand
baretten worden afgedragen. De dikte van de
vrieswand is 2,5m, de teen van de vrieswand
bevindt zich op 38m onder maaiveldniveau en de
IR-beeld: net boven IR-beeld: voor IR beeld: tussen
IR beeld: voor
eerste lekkage de lekkage twee lekkages
tweede lekkage
Figuur 2 – Overzicht van de locatie (bron: Randstadrail).

Figuur 3 – Voorbeeld van het berekende temperatuurveld (diepte ca. NAP -5m). Figuur 4 – Detail van isothermen gedurende opwarming en falen van een vrieslans.
omtrek van de boog is ongeveer 55m. Het theoretisch
volume bevroren grond ligt rond de 5200m3. In het project is zowel het gesloten als open vriessyteem
gebruikt. Beide systemen waren in gebruik
tijdens de opvriesfase. Tijdens de instandhoudfase
werd alleen met pekel gevroren. Het stikstof
systeem bleef in geval van nood stand-by. In totaal
zijn 86 vrieslansen gebruikt, waarvan 51 pekel -
lansen en 35 vloeibare stikstoflansen.
De ondergrond in Rotterdam bestaat uit slappe
Holocene afzettingen op de Pleistocene zandlaag.
De top van het holoceen bestaat uit 2 tot 4m veen
waaronder circa 7m slappe klei aangetroffen
wordt. De Pleistocene zandlaag heeft een dikte
van circa 17m en ligt bovenop de ondoorlatende
klei van Kedichem. In alle beschreven grondlagen
wordt gevroren.
THERMISCH ONTWERP
De hoofddoelen van de thermische ontwerpberekeningen
zijn:
Bepaling van de locatie van de vrieslansen;
Bepaling van de benodigde energiebehoefte
van de vriesinstallatie;
Bepaling van de benodigde opvriestijd.
De randvoorwaarden voor het thermische ontwerp,
om de sterkte en stijfheid uit het mechanische
ontwerp te waarborgen zijn:
Gemiddelde temperatuur van de vrieswand
moet lager zijn dan -10°C;
Dikte van de vrieswand moet minimaal 2,5m
bedragen binnen de -2°C isotherm.
Daarnaast dient rekening te worden gehouden
met een grondwaterstroming van 4m/d in de Pleistocene
zandlaag in verband met de bemaling voor
de bouw van een tunnel ten zuiden van de vrieswand.
De ontwerpberekeningen zijn uitgevoerd met
het eindige elementen programma Temp/W. Zes
horizontale secties op verschillende niveaus zijn
doorgerekend. In al deze secties is de volledige
constructie fase gemodelleerd. Een voorbeeld van
het berekende temperatuurveld is gegeven in
figuur 3.
De horizontale positie van de vrieslansen over de
hoogte is na installatie ingemeten. Als gevolg van
obstakels in de ondergrond weken een groot aantal
vrieslansen significant af van de ontwerp -
positie en toleranties. Dit vergroot de noodzaak
voor het uitvoeren van thermische berekeningen
voor de as-built situatie en heeft tot aanpassingen
in de lansconfiguratie geleid.
GEVOELIGHEIDSANALYSE
In de gevoeligheidsanalyse zijn drie belangrijke
aspecten in het ontwerp verder onderzocht:
Invloed grondwaterstroming;
Invloed van de stikstoflansen op de pekellansen;
Invloed van het uitvallen van individuele vrieslansen.
De invloed van grondwaterstroming op het vries -
proces kan worden bepaald aan de hand van
gecombineerde thermische en grondwater stromingsberekeningen.
Hiervoor worden de EEM
26 GEOTECHNIEK – Juli 2011
pakketten TEMP/W en SEEP/W gebruikt (beide onderdeel
van de Geostudio software van GEO-
SLOPE). Uit de berekeningen volgt dat de
vrieslansconfiguratie in combinatie met een
grondwaterstroming van 4m/dag een uitdagend
en belangrijk aspect was tijdens de uitvoering van
het vriesproces.
In de as-built situatie lagen op een aantal locaties
de stikstof- en pekellansen relatief dicht bij elkaar.
Vloeibare stikstof heeft een temperatuur van
-196°C. De pekeltemperatuur is -35°C. Pekel wordt
minder vloeibaar bij temperaturen van -40°C en
bevriest bij lagere temperaturen. Het opvriezen
van pekel werd als significant risico beschouwd.
Het risico is gekwantificeerd door een combinatie
van analytische en eindige elementen berekeningen.
De volgende maatregelen zijn getroffen om
dit risico te minimaliseren:
Aanvullende temperatuur sensoren in de kritieke
pekellansen om de invloed van vloeibare
stikstof op de pekel te kunnen meten;
Vroegtijdige uitschakeling stikstoflansen, waardoor
de volle capaciteit van het stikstofvriezen
niet volledig benut kon worden;
Korte en lange stikstof lansen. De vloeibare
stikstof wordt op twee niveaus ingebracht waardoor
het mogelijk is de diepe lans af te sluiten
terwijl de ondiepe lans in gebruik blijft.
Tijdens de uitvoeringsperiode van een jaar kan
falen van individuele vrieslansen optreden. In de
gevoeligheidsanalyse is de meest kritieke fase en
positie beschouwd. De meest kritieke constructie
fase was wanneer verwarmingslansen ten behoeve

Figuur 5 – Detail van isothermen bij diepwandvoeg na ontgraving.
van het installeren van boorpalen in gebruik genomen
waren (zie figuur 4). Uitkomst van de thermische
analyse is de beschikbare tijd om maatregelen
te nemen om aan de thermische specificaties
te blijven voldoen. De op dat moment te
nemen maatregelen zijn het repareren van de lans
of bij langere uitval het inzetten van de een
stikstoflans.
MONITORING
Het EEM model heeft in combinatie met de monitoringsgegevens
een belangrijke rol gespeeld bij
het controleren van de integriteit van het vrieslichaam.
De resultaten uit het EEM model worden
vertaald naar data gerelateerd aan de monitoringspunten
(grenswaarden). Deze monitoringspunten
moeten derhalve in ieder geval op kritieke
locaties in de vrieswand gepositioneerd zijn. Als
op basis van de meetgegevens geconcludeerd
wordt dat aan de grenswaarden wordt voldaan,
kan, via het EEM model, worden geconcludeerd
dat het gehele vrieslichaam aan de specificaties
voldoet.
Het monitoringsschema bestaat uit 10 verticale
temperatuurboorgaten met minimaal 3 temperatuur
sensoren in elke grondlaag. Ook zijn sensoren
geplaatst in de betonconstructies die aansluiten
op het vrieslichaam.
Uit de ontwerp- en gevoeligheidsanalyse zijn
grenswaarden gedefinieerd voor elk afzonderlijk
monitoringspunt. Als de gemeten temperatuur
onder de minimum temperatuur ligt voldoet het
vrieslichaam aan de benodigde afmetingen. Deze
methode heeft een eenvoudig uit te voeren
controle tijdens de werkzaamheden tot gevolg.
Tijdens het vriesproces is het temperatuurverloop
nauwgezet bijgehouden en het berekeningsmodel
is aangepast aan de daadwerkelijke uitvoering
zodat snel een gevalideerde koppeling mogelijk
was tussen de gemeten temperaturen en de verspreiding
van het vrieslichaam in de ondergrond.
Op deze wijze kan, per grondlaag, inzichtelijk worden
gemaakt of de ontwikkeling van het vries -
lichaam aan de verwachting voldoet of dat er
locaties zijn waar de temperatuursdaling achter
blijft. Met name tijdens de opvriesfase, waarbij
sprake was van grondwaterstroming, heeft deze
tool een belangrijke bijdrage geleverd in de analyse
van de situatie en het definiëren van aanvullende
maatregelen.
Diepe stations Noord/Zuidlijn
Bij de stations Vijzelgracht en Rokin van de Noord/
Zuidlijn wordt aan de waterdichtheid van de
voegen in de diepwand getwijfeld na twee
incidenten waarbij ernstige schade aan is ontstaan
aan belendende panden. Als maatregel wordt
aan grondvriezen gedacht, waarbij na een eerste
analyse duidelijk is geworden dat het technisch
mogelijk is om dit met pekelvriezen aan de binnenzijde
van de kuip uit te voeren.
Ter plaatse van elke diepwandvoeg worden twee
vrieslansen binnen de diepwandkuip geplaatst.
Nadat het vrieslichaam de vereiste afmetingen
heeft verkregen wordt ontgraven en wordt vervolgens
de voeg middels een stalen plaat afgedekt.
De vrieslansen hebben een lengte van circa 15m.
Per station zijn circa 110 voegen aanwezig, wat
resulteert in circa 220 vrieslansen per station.
De ondergrond in Amsterdam bestaat vanaf het
initiële ontgravingsniveau uit een deel van de
27 GEOTECHNIEK – Juli 2011
THERMISCH ONTWERP BIJ GRONDVRIEZEN IN NEDERLAND
Figuur 6 – Detail van isothermen met grondwaterstroming
door voeg tijdens opvriesfase.
kleiige/zandige Alleröd laag en de 2e zandlaag.
Om een waterafsluitende constructie te behouden
wordt tot in de Eemklei doorgevroren.
THERMISCH ONTWERP
De hoofddoelen van de thermische ontwerp -
berekeningen zijn:
Bepaling van de optimale locatie van de vrieslansen
ten opzichte van de voeg (uitvoeringstechnisch
en thermisch);
Bepaling van de benodigde energiebehoefte
van de vriesinstallatie;
Bepaling van de benodigde opvriestijd.
De randvoorwaarden voor het thermische ontwerp,
om de sterkte en stijfheid uit het mechanische
ontwerp te waarborgen zijn:
Gemiddelde temperatuur van het vrieslichaam in
de voeg lager dan -5°C;
Dikte en locatie van het vrieslichaam in de voeg
afhankelijk van de diepte en afwijking in diepwand.
Daarnaast dient rekening te worden gehouden
met een grondwaterstroming door de voeg.
De ontwerpberekeningen zijn uitgevoerd met
het eindige elementen programma Temp/W. Een
horizontale sectie is in verschillende varianten
doorgerekend. Daarnaast is tevens een verticale
snede berekend. In de horizontale sectie is de volledige
constructie fasering tot en met reparatie
van de voeg gemodelleerd. Een voorbeeld van het
berekende temperatuurveld is gegeven in figuur 5.
GEVOELIGHEIDSANALYSE
In de gevoeligheidsanalyse zijn de volgende
belangrijke aspecten verder onderzocht:
Invloed materiaal in de voeg;

Figuur 7 – Voorbeeld van isothermen
verloop in een verticale snede.
Invloed afstand vrieslansen tot de wand;
Invloed grondwaterstroming door de voeg;
Invloed verticale snede.
In de voeg tussen de diepwandpanelen kunnen de
volgende materialen voorkomen:
Staal (achtergebleven scheiding tussen diepwandpanelen)
Zand
Zand-bentoniet.
Uit de gevoeligheidsanalyse blijkt dat zand-bentoniet
de grootste invloed op de benodigde opvriestijd
heeft. Naast het type materiaal is ook de
spleetgrootte en dus de dikte van het materiaal in
de voeg gevarieerd.
Om mogelijke richtingafwijkingen door het boren
van de vrieslansen in het ontwerp af te vangen is
een analyse uitgevoerd waarbij de lansen zowel
evenwijdig aan de wand als haaks op de wand in
afstand variëren. De afstand haaks op de wand
heeft de grootste invloed op de benodigde
opvriestijd. Uit de analyse volgt een opslag op de
benodigde opvriestijd uit het ontwerp afhankelijk
van de afstand van de lansen tot de diepwand.
De invloed van grondwaterstroming op het vriesproces
is bepaald door een gecombineerde berekening
met TEMP/W en SEEP/W. Hierbij is als
uitgangspunt het debiet van de initiële situatie
(stationair debiet van de bemaling van de kuip)
gehanteerd. Uit de berekeningen blijkt dat de
Figuur 8 – Voorbeeld van monitoringspunten
eventuele grondwaterstroming invloed heeft op
de opvriestijd, maar niet kritiek is.
Aangezien de vrieslansen vanaf ontgravingsniveau
in de kuip aangebracht zijn, zal er sprake zijn van
een drie dimensionale warmtestroming. Hierdoor
buigen in de eerste meter onder ontgravings -
niveau de isothermen af richting het ontgravingsniveau
(zie figuur 7). Om de opvriestijd te beperken
en dus binnen een redelijke tijd aan de specifi -
caties te voldoen zijn maatregelen in de vorm
van isolatie genomen. Omdat deze afbuigende
isothermen bij iedere ontgravingsstap spelen is
als veiligheidmaatregel bij de diepere tweede en
volgende ontgravingstap de voegreparatie dieper
doorgezet om een overlap te creëren tussen
ontgravingsniveau en gerepareerde voeg. Door
deze overlap is het bovenste deel van de voeg van
de volgende ontgravingsstap al gezekerd.
MONITORING
Het monitoren van het vriesproces bij de bouw -
kuipen van de Noord/Zuidlijn is gedaan om twee
criteria te verifiëren:
1. vaststellen of de voeg waterdicht is;
2. vaststellen of de voeg aan de temperatuur -
criteria voldoet die uit het mechanische ontwerp
volgt.
Met name het eerste criterium is, gezien de grote
gevolgen bij falen, zeer belangrijk om door middel
van monitoring te controleren. Uit de gevoeligheidsanalyse
is gebleken dat bij grondwater -
stroming door de voeg de temperatuurs ontwikkeling
aan de binnenzijde van de bouwkuip,
direct voor de voeg, achter blijft (zie figuur 6).
Om dit risico te beheersen is het noodzakelijk om
bij iedere voeg een temperatuursmeting uit te
voeren voordat met ontgraven gestart kan
28 GEOTECHNIEK – Juli 2011
worden. Voor het controleren van het temperatuurscriterium
is het vaststellen van een temperatuurprofiel
over de voeg noodzakelijk. Omdat dit
een lastig uit te voeren meting is, is deze gedetailleerde
meting bij een beperkt aantal voegen
uitgevoerd. Bij deze voegen is tevens een meting
voor de voeg uitgevoerd, zoals deze standaard
bij alle voegen gebeurt. In combinatie met de
berekeningen, de metingen voor de voeg (zowel
de standaard en de gedetailleerde voegen) kan
voor alle voegen een uitspraak worden gedaan of
aan beide criteria wordt voldaan.
Tijdens de uitvoering heeft de monitoring zijn
waarde bewezen en zijn inderdaad een aantal voegen
geconstateerd waar de temperatuursontwikkeling
achter bleef. Door additionele maatregelen
is de over matige toevoer van warmte gestopt en
is na enige tijd doorvriezen aan beide criteria voldaan.
In figuur 8 is als voorbeeld een volledige
meetcon figuratie opgenomen.
In figuur 8 zijn in het bovenaanzicht de vrieslansen
met een paarse cirkel aangegeven. De overige
cirkels zijn monitoringslocaties. Per monitoringslocatie
is in het midden van de ontgravingsslag
door middel van een kleurcodering horend bij
het punt een temperatuur, nummer meetlocatie
en de meetdatum weer ge geven. Tevens is een
inschatting van het vries lichaam op de locatie
weergegeven. In het dwarsprofiel zijn vervolgens
de metingen in de diepte weergegeven, en zijn
tevens de meet punten in de voeg weergegeven.
Conclusies
Grondvriezen wordt nog sporadisch toegepast
in Nederland. Het project Rotterdam Centraal
laat zien dat grootschalige toepassing van grondvriezen
als volwaardig en betrouwbaar onderdeel
in het ontwerp en uitvoering succesvol kan zijn.

Het gebruik van EEM berekeningen tijdens het
ontwerp en de uitvoering hebben een belangrijke
bijdrage geleverd aan dit succes. Toepassing van
grondvriezen bij de stations Vijzelgracht en Rokin
van de Noord/Zuidlijn laat zien dat deze techniek
een robuuste maatregel is waardoor het ont -
gravingsproces veilig doorgang heeft kunnen
vinden.
Concluderend kan worden gesteld dat de twee
besproken projecten goede voorbeelden zijn van
de inzet van grondvriezen als betrouwbare grondverbeteringstechniek
in binnenstedelijke projecten
en dat de toepassing van deze techniek, gezien
de steeds complexer wordende toekomstige
bouwopgaven, in Nederland navolging zal krijgen.
Aanbevelingen
Het op een grote schaal toepassen van grond -
bevriezen in grote binnenstedelijke projecten
leidt tot een aantal aanbevelingen die aandacht
behoeven in het ontwerp- en uitvoeringsproces:
Gevoeligheidsanalyses dragen nadrukkelijk bij
in het identificeren en kwantificeren van risico’s
en het definiëren van adequate maatregelen.
(Temperatuur) Monitoring in combinatie met de
berekeningsmodellen speelt een sleutelrol bij
het succesvol uitvoeren van grondvriezen in een
project.
De opvriesfase is doorgaans het meest kritische
deel van het vriesproces. Zodra het vrieslichaam
aan de criteria voldoet kan pas worden begonnen
met ontgraven. De planning voor het moment
‘start ontgraving’ dient echter voldoende
flexibel te zijn en dient rekening te houden met
een langere opvriestijd indien de monitoring
daar aanleiding toe geeft. Maar ook, zo is de
ervaring, met een langere opvriestijd als gevolg
van discussies met betrokkenen omdat alle
betrokkenen overtuigt moeten zijn dat aan de
gestelde temperatuurscriteria wordt voldaan.
Constructieve samenwerking tussen betrokken
partijen, opdrachtgever en opdrachtnemer, is
van groot belang voor de voortgang in een
vriesproject. De valkuil bij de interpretatie van
de monitoringsgegevens is dat men een relatief
lange tijd moet wachten op de laatste tienden
van graden Celsius voordat aan een temperatuurscriterium
wordt voldaan. Indien de betrok-
THERMISCH ONTWERP BIJ GRONDVRIEZEN IN NEDERLAND
ken partijen deze gegevens, in een open dis -
cussie, verifiëren, bespreken en er conclusies
over trekken, kan kostbare bouwtijd worden
bespaard.
Dankwoord
De auteurs willen de aannemers TBI Haverkort-
Voormolen, nu Mobilis en Max Bögl bedanken
voor de samenwerking in deze uitdagende pro -
jecten.
Referenties
– Haasnoot J.K., 2010. Large scale ground
freezing in the Netherlands, Proceedings of the
11th International Conference Geotechnical Challenges
in Urban Regeneration, Londen 2010.
– Harris, J.S. Ground freezing in practice, 1995.
– Scheffrahn, F.G., Sommeling B., 2010,
Lessen uit de verzakkingen aan de Vijzelgracht,
Geotechniek, december 2010.
– Thuman, V.M., Hass, H. 2007. Application of
ground freezing technology for a retaining wall
at a large excavation in the centre of Rotterdam,
The Netherlands, Proceedings of the 14th
European Conference of Soil Mechanics and
Geotechnical Engineering, Madrid 2007.
Laat de hoge
attentiewaarde
van Geotechniek
in uw voordeel
werken!
Informeer naar de
mogelijkheden:
info@uitgeverijeducom.nl
Uitgeverij Educom BV

Schematiseringsfactor maakt
keuzes in geotechniek
beter zichtbaar
Figuur 1 – Als sondeerpunten worden vertaald naar een geotechnisch lengteprofiel,
dan wordt zichtbaar dat de keuze van een veilige bodemopbouw niet in één keer duidelijk is.
Inleiding
Grondmechanische berekeningen zijn gebaseerd
op schematiseringen. Het rekenmodel voor de
controle op een bezwijkmechanisme is een
schematisering, net als de te kiezen waarden voor
de grondeigenschappen en externe belastingen.
De keuzevrijheid voor de geotechnisch adviseur
is bij de keuze voor het rekenmodel, de grond -
eigenschappen en de belastingen betrekkelijk
beperkt. Hij of zij wordt hierbij geholpen door
praktijkrichtlijnen of voorschriften. Anders ligt dat
voor de te kiezen schematisering van de opbouw
van de (onder)grond en de hierin optredende
water(over)spanningen. Voor de vertaalslag van
grondonderzoek naar een beeld van de opbouw
van de ondergrond uit grondlagen en een beeld
van de geohydrologische systematiek, zijn geen
eenduidige richtlijnen te geven. Vaak zijn meerdere
interpretaties van de beschikbare informatie
mogelijk, waardoor bij de keuze van deze schema-
30 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Ir. Ed Calle
Deltares
Ir. Werner Halter
Fugro Ingenieursbureau BV
Ir. Hans Niemeijer
ARCADIS
tiseringen onzekerheid een belangrijke rol speelt.
Voor een veiligheidscontrole moeten veilige (maar
ook weer niet te conservatieve) schematiseringen
worden gekozen, of moeten onzekerheden via
het gebruik van veiligheidsfactoren worden
verdisconteerd. De verschillende regelgevingen
(Eurocodes en leidraden voor waterkeringen)
geven voorschriften waarmee onzekerheden van
rekenmodel, belastingen en grondeigenschappen

Samenvatting
Het schematiseren van de ondergrond is bij het ontwerpen van geotechnische
constructies een belangrijk aspect. Misschien wel het belangrijkste, omdat
directe controle niet mogelijk is. De keuzes die bij de schematisering gemaakt
moeten worden blijken een grote invloed te hebben op de veiligheid van een
ontwerp. Anders dan voor bijvoorbeeld onzekerheden in de grondparameters,
geven de normen tot nu toe echter geen concrete aanwijzingen hoe omgegaan
moet worden met schematiseringsonzekerheden. Door het Expertise Netwerk
(schuifsterkte) worden afgedekt. Voor veilige
schematiseringskeuzen van (onder)grondopbouw
en waterspanningen bestaan zoals gezegd geen
voorschriften. Toch hebben onzekerheden hierin
een minstens net zo grote, zo niet nog grotere,
invloed op de berekende veiligheid van de grondconstructie.
Het is een misvatting te denken dat
ook deze onzekerheden worden afgedekt door
de wèl voorgeschreven veiligheidsfactoren.
Daarom is de zogenaamde schematiseringsfactor
geïntroduceerd. Dit is een veiligheidsfactor, waarvan
de grootte afhankelijk is van de mate van
veiligheid in de gekozen schematisering van de
(onder)grondopbouw en de in de grondlagen
optredende water(over)spanningen. In dit artikel
wordt de achtergrond van deze factor besproken.
Hoewel onafhankelijk van elkaar ontstaan, is er in
de opzet van de hier beschreven aanpak overeenkomst
met richtlijnen voor het schematiseren, die
door de US Geological Survey zijn ontwikkeld voor
het beoordelen van seismische risico’s [5].
De complexe ondergrond
De opbouw van de ondergrond is even complex als
onzeker. Op basis van boor- en sondeerstaten, die
maar een zeer beperkt deel van de ondergrond
in kaart kunnen brengen, moet de geotechnisch
adviseur een schematisering van de ondergrond
maken. Deze schematisering moet enerzijds
voldoen aan de strenge eisen van de te bereiken
veiligheid en anderzijds een kosteneffectief ontwerp
opleveren. Doorgaans geldt dat hoe beperkter
het grondonderzoek is, hoe meer verschillende
31 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Waterveiligheid is de schematiseringsfactor geïntroduceerd, die schematiseringsonzekerheden
in rekening brengt. De keuzes die gemaakt zijn voor het opstellen
van een schematisering worden hierbij expliciet benoemd en gekwantificeerd.
Hiermee wordt de schematiseringsfactor, een partiële veiligheidsfactor, bepaald.
De schematiseringsfactor bepaalt samen met de andere partiële veiligheids -
factoren de te bereiken stabiliteitsfactor.
schematiseringen mogelijk zijn. Voor een grondmechanische
veiligheidsanalyse komt het er op
aan potentieel onveilige opbouwen van de ondergrond
en hierin optredende waterspanningen
te herkennen, die op grond van de beschikbare
informatie uit het grondonderzoek (inclusief literatuurgegevens)
niet uitgesloten kunnen worden.
Een voorbeeld is de keuze van een maatgevende
bodemopbouw voor een stabiliteitsberekening
van een dijk op basis van sonderingen met relatief
grote tussenafstanden (zie figuur 1). Er kan worden
uitgegaan van de grondlagen die bij de ongunstigste
sondering worden aangetroffen, maar mogelijk
komen er tussen de sonderingen ongunstigere
situaties of lokale afwijkingen voor. Een lokale
afwijking kan bijvoorbeeld een voor de stabiliteit
Figuur 2 – Onzekerheden in een stabiliteitsberekening
die met een schematiseringsfactor worden afgedekt.

van een grondconstructie ongunstige geul of
zandbaan in de ondergrond zijn, waarin bij een
hoge rivierstand hoge waterspanningen ontstaan.
Wanneer deze niet op grond van kennis van de
geologie van het gebied kan worden uitgesloten,
moet hiermee bij de keuze van de schematisering
voor de stabiliteitsberekening rekening worden
gehouden.
Elke geotechnisch adviseur zal anders omgaan met
deze onzekerheden, op basis van eigen inzicht.
De mate van veiligheid die in een berekening is
ingebouwd, is daarom weinig inzichtelijk. De schematiseringsfactor
en de achterliggende schematiseringtheorie
zijn een hulpmiddel om dit inzich -
telijk te maken.
Definitie
De schematiseringsfactor is een veiligheidsfactor
die compenseert voor onzekerheden in de ge -
kozen schematisering van de bodemopbouw, de
waterspanningen en de geometrie, naar analogie
van de partiële materiaalfactoren. De schematiseringsfactor
is geen vaste factor, zoals andere voorgeschreven
veiligheidsfactoren, maar is afhan -
kelijk van de gekozen schematisering waarmee
ontwerp- of toetsberekeningen worden uitgevoerd.
Bij een veilige schematiseringkeuze is de
schematiseringsfactor klein, bijvoorbeeld gelijk
aan 1,0, en kan die oplopen tot ca. 1,3 naarmate
onzekerheden onvoldoende afgedekt zijn door de
schematiseringkeuzes. De eis die voor de berekende
stabiliteitsfactor geldt, wordt vermenigvuldigd
met de schematiseringsfactor.
Bepaling van de schematiseringsfactor
bij taludstabiliteit
De methode omvat een basisschematisering (in
dit geval van een dwarsprofiel van een grond -
constructie) en scenario’s (afwijkende dwars -
profielen). De basisschematisering is een eerste
keuze op basis van de beschikbare informatie. Dit
kan op zich al een veilige schematisering zijn, maar
dat hoeft niet noodzakelijk het geval te zijn. De
scenario’s zijn mogelijke afwijkingen van de basisschematisering,
die een negatieve invloed op de
stabiliteit hebben en niet kunnen worden uit -
gesloten op basis van de beschikbare informatie
(zie figuur 2). Voorbeelden van mogelijke afwijkingen
zijn:
maaiveldniveaus zijn ongunstiger dan aangenomen
in de basisschematisering;
dikten van grondlagen zijn ongunstiger;
er zijn voor de stabiliteit ongunstige grondlagen,
die niet zijn opgemerkt bij het grondonderzoek;
de ligging van de freatische lijn en waterspan -
ningen zijn ongunstiger;
taludhellingen tussen de meetraaien zijn steiler
dan waargenomen bij de metingen.
Deze lijst is niet uitputtend, in iedere situatie
kunnen andere afwijkende scenario’s van belang
zijn.
Per afwijkend scenario spelen twee zaken een rol:
1.de invloed op de berekende stabiliteitsfactor;
2. de kans dat het scenario daadwerkelijk realiteit is.
De invloed op de berekende stabiliteitsfactor kan
eenvoudig worden bepaald, door een stabiliteitsberekening
voor het scenario uit te voeren. Daarnaast
wordt de kans van voorkomen van dat
scenario bepaald. De kans van voorkomen van een
bepaald scenario kan echter veelal niet objectief
worden bepaald. Er moet dan volstaan worden
met een kansschatting op basis van expert judgement.
Vanzelfsprekend is die kansschatting af -
hankelijk van de (geologische)gebiedskennis, de
beschikbare informatie uit grondonderzoek en de
hieruit blijkende (ruimtelijke) variabiliteit. De invloed
van het scenario op de kans dat instabiliteit
kan optreden bestaat uit de combinatie van de
invloed die het scenario heeft op de stabiliteitsfactor
en de kans van voorkomen van dat scenario.
Probabilistische achtergrond
Het principe achter de schematiseringsfactor is
dat de kans op instabiliteit wordt berekend van
het ontwerp volgens de basisschematisering en
vervolgens getoetst aan de toelaatbare kans op instabiliteit.
In plaats van een ontwerp kan het ook
om de veiligheidstoetsing van een bestaande
grondconstructrie gaan. Omdat verschillende
schematiseringen mogelijk zijn, is de kans op
instabiliteit gelijk aan de som van kansen op instabiliteit,
gegeven de verschillende scenario’s,
vermenigvuldigd met de kansen van voorkomen
van die scenario’s:
(1)
Hierin staat het subscript sf voor ‘slope failure’ en
staat Si voor scenario i, waarbij de basisschema -
tisering als S1 wordt aangeduid. P(Si ) is de kans
op scenario i. Verder is Psf(D;Si) de kans op instabiliteit
van het talud, bij het gegeven ontwerp (D)
en uitgaande van schematiseringscenario Si , en is
Psf,toelaatbaar de toelaatbare kans. Omdat we hier
alleen scenario’s beschouwen die voor wat betreft
de stabiliteit in ongunstige zin afwijken van de
basisschematisering, moet
(2)
In principe zijn ook scenario’s mogelijk die gunstiger
zijn dan de basisschematisering (S1 ). Omdat de
invloed hiervan op de totale faalkans relatief klein
is, worden die echter buiten beschouwing gelaten.
De kansen hierop worden, door de voorwaarde in
vergelijking (2), toegevoegd aan de kans op de ba-
32 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Tabel 1 Voorbeelden van ongunstige scenario’s
bij een stabiliteitsanalyse die van invloed
kunnen zijn op de schematiseringsfactor
Ongunstig scenario
Freatische lijn in de dijk ligt hoger
Binnenwaterstand ligt hoger
Aanpassing waterspanningen in het
gehele slappe lagenpakket
Veenlaag 1,6 m dik in plaats van 1,3 m
Maaiveld NAP +0,5 m in plaats van NAP + 0,7 m
Maaiveld NAP +0 m in plaats van NAP + 0,5 m
Consolidatiegraad 70 % in plaats van 100%
sisschematisering P(S1 ). Met deze vereenvoudiging
wordt het aantal door te rekenen scenario’s
beperkt tot de gekozen basisschematisering en
ongunstiger scenario’s.
Een belangrijke pijler van de methode is dat er een
globale relatie is tussen de stabiliteitsfactor en de
daarbij behorende kans op instabiliteit. Daarmee
kunnen de kansen P(D;Si) en Psf, toelaatbaar berekend
worden aan de hand van de berekende
stabiliteitsfactoren Fd (D;Si) en de vereiste stabiliteitsfactor
Fd, eis. Voor berekeningen van de
stabiliteitsfactor, volgens de voorschriften in de
het Addendum I bij de Leidraad Rivieren [1], is
zo’n relatie afgeleid (zie kader met rekenvoorbeeld).
De tweede pijler van de methode is dat wanneer
bij het opstellen van een ontwerp de eis aan de
stabiliteitsfactor wordt aangescherpt, er ruimte
ontstaat voor bijdragen aan de kans op instabiliteit
door de ongunstiger scenario’s, zodat toch
nog aan vergelijking (1) wordt voldaan. Die aanscherping
gebeurt door de ontwerpeis Fd, eis (de
schadefactor genoemd) te vermenigvuldigen met
een schematiseringsfactor. De schematiseringsfactor
kan iteratief worden bepaald.
Wanneer uit de berekeningen volgt dat de schematiseringsfactor
groter dan 1,3 moet zijn, dan
is dit een indicatie dat de basisschematisering te
optimistisch is gekozen. Het is dan raadzaam om
een van de ongunstiger scenario’s S2 , …SN als basisschematisering
te kiezen en de controle opnieuw
uit te voeren. Volgt uit de berekeningen dat
de schematiseringsfactor gelijk is aan 1,0, dan is
de basisschematisering voldoende veilig gekozen.
De begrenzingen aan de schematiseringsfactor
van 1,0 en 1,3 zijn keuzes die bij de invulling van
de methode voor het gebruik bij waterkeringen

Principe van de schematiseringfactor
aan de hand van een rekenvoorbeeld
In het Addendum TRWG [2] worden veiligheidsfactoren voor de
stabiliteit van primaire waterkeringen gegeven: materiaalfactoren
( m), schadefactoren ( n) en rekenmodelfactoren ( d).
De eis bij stabiliteitscontrole is:
Fd ≥ n d
Hierin is de stabiliteitsfactor F d berekend met rekenwaarden
van de schuifsterkte (karakteristieke waarden gedeeld door
materiaalfactoren m). De vereiste schadefactor wordt berekend
aan de hand van een (volgens voorschrift in de Leidraad af te
leiden) vereiste betrouwbaarheidsindex β volgens:
n = 1 + 0,13 (β – 4) (v1)
Deze relatie wordt gebruikt als globale relatie tussen de actuele
stabiliteitsfactor en de faalkans:
Psf (Fd ) = Φ(- β) ≈ Φ(-4 - (Fd /d -1) / 0,13) (v2)
waarin Φ( ) de standaard normale kansfunctie is.
Veronderstel nu een situatie dat voor de schematisering van de
ondergrond twee mogelijkheden worden onderkend. Dit zijn een
schematisering S 1 , waarbij de dikte van de veenlaag (zie figuur 3)
gelijk is aan 1,0 m (de maximale dikte die in grondonderzoekspunten
is gevonden) en een ongunstiger schematisering S 2 ,
waarbij verondersteld wordt (bijvoorbeeld op basis van
ervaringen elders in het gebied) dat die dikte tussen de grondonderzoekspunten
groter kan zijn, zeg maximaal 1,5 m.
De kans hierop wordt niet verwaarloosbaar geacht, namelijk
P(S 2 )=0,1. Deze waarde is een schatting, gebaseerd op de
waargenomen variaties en ervaringen elders in het gebied.
Stel dat de stabiliteitsfactor van de dijk bij S 1 volgens de stabiliteitsberekening
gelijk is aan F d (D;S 1 )=1,14 en bij de ongunstiger
schematisering S 2 gelijk aan F d (D;S 2 )=1,03. Stel verder dat de
vereiste schadefactor n = 1,09 is en de rekenmodelfactor d = 1.
De stabiliteitsfactor moet dan groter of
gelijk zijn aan 1,09. Schematisering S 1
voldoet daar wel aan maar schematisering
S 2 niet. We weten echter niet welke van
de twee juist is, maar weten alleen dat de
kans dat S 2 optreedt is gelijk is aan 0,1.
Bijgevolg is de kans dat S 1 optreedt gelijk
aan 0,9 (samen gelijk aan 1).
Bij de schadefactor van 1,09 is de toelaatbare
kans op instabiliteit, berekend volgens
vergelijking (v2), P sf = 1,35 x 10 -6 .
De kans op instabiliteit, als S 1 juist is,
wordt ook met vergelijking (v2) berekend
en is P sf (D; S 1 ) = 1,92 x 10 -7 . De kans op
instabiliteit, als S 2 juist is, is P sf (D; S 2 ) =
SCHEMATISERINGSFACTOR MAAKT KEUZES IN GEOTECHNIEK BETER ZICHTBAAR
1m veen
33 GEOTECHNIEK – Juli 2011
1,16 x 10 -5 . De kans op instabiliteit, rekening houdend met de
kansen op S 1 en S 2 is:
P sf (D; S 1 ) P(S 1 ) + P sf (D; S 2 ) P(S 2 ) =
1,92 x 10 -7 x 0,9 + 1,16 x 10 -5 x 0,1 = 1,34 x10 -6
Met andere woorden, de kans op instabiliteit, rekening houdend
met de kans op het ongunstige scenario S 2 , is kleiner dan de
toelaatbare kans op instabiliteit, die hoort bij de vereiste
schadefactor van n=1,09. Daarom kan de dijk wel goedgekeurd
worden.
Stel nu dat we S1 kiezen als basisschematisering, dat wil zeggen als
schematisering die we willen gebruiken voor de stabiliteitscontrole.
De berekening laat zien dat als de stabiliteitsfactor Fd (D;S1 ) maar
groot genoeg is, de bijdrage aan de faalkans door de ongunstiger
schematisering, met een 0,11 lagere stabiliteitsfactor (en kans
op voorkomen van 0,1), nog voldoende klein is om (nog net) te
voldoen aan de toelaatbare faalkans. In dit geval blijkt dat een
verhoogde eis aan de stabiliteitsfactor Fd (D;S1 )≥1,14 voldoende is.
Het quotiënt van die verhoogde eisen de feitelijke eis n=1,09, noemen we de vereiste schema tiseringsfactor, die in dit geval
b=1,14/1,09=1,05 bedraagt.
Het criterium voor voldoende stabiliteit wordt daarmee:
Fd(D; S1 ) ≥ n d b (v3)
In het algemeen zullen bij een gekozen basisschematisering meer
dan één schematiseringscenario’s mogelijk zijn. In het Technisch
Rapport Grondmechanisch Schematiseren bij Dijken is een methode
beschreven, analoog aan bovenstaande redenering, om de
vereiste schematiseringfactor te bepalen.
Hadden we in dit voorbeeld S 2 als basisschematisering gekozen,
dan is geen schematiseringfactor (of preciezer geformuleerd: kan
de schematiseringsfactor gelijk aan 1 zijn) nodig, omdat er geen
mogelijke ongunstiger schematiseringen zijn te verdis conteren.
Er zou dan echter niet worden voldaan aan de stabiliteitseis (welke
gelijk is aan de schadefactor vermenig vuldigd met de modelfactor,
indien met rekenwaarden voor de grondeigenschappen is gerekend).
Fd = 1,14 Fd = 1,03
1,5m veen
Figuur 3 – Een dikkere veenlaag leidt tot een lagere taludstabiliteit.

zijn gemaakt. Vooralsnog ligt de ondergrens in
ref [2] zelfs op 1,1. Deze waarde is (voorzichtigheidshalve)
zo gekozen om ‘trendbreuk’ met het
vroegere voorschrift te vermijden [4].
Hieruit volgt dat veiligheid van de eerste gekozen
basisschematisering altijd in samenhang moet
worden gezien met de onzekerheden in de schematisering.
Als alle (substantiële) schematise -
ringonzekerheden goed geïnventariseerd zijn,
volgt uit de procedure vanzelf of de gekozen
basisschematisering voldoende veilig was. Vanzelfsprekend
levert een goede eerste keuze wel
tijdwinst op.
Bij het benoemen van basisschematisering en afwijkende
scenario’s is het een eis dat deze elkaar
onderling uitsluiten en dus onafhankelijk zijn,
want anders mag vergelijking(1) niet worden toegepast.
Verder is het aan te bevelen dat de
basisschematisering zodanig gekozen wordt dat
de som van de kansen op de afwijkende ongun -
stiger scenario’s niet te groot wordt (bij voorkeur
niet groter dan 0,3 à 0,4). Wordt deze som groter,
dan zal doorgaans blijken dat de gekozen basisschematisering
toch te optimistisch was, tenzij de
afwijkende scenario’s slechts een geringe ongunstige
invloed op de stabiliteitsfactor hebben.
Inperken van onzekerheden
Uit de analyse kan blijken dat één of meer van
de geïdentificeerde mogelijke afwijkingen van de
basisschematisering een dominante invloed hebben
op de kans op instabiliteit waardoor een hoge
schematiseringsfactor nodig is en een duur ontwerp.
Wanneer duidelijk is dat deze scenario’s ook
bij betere informatie zeker niet uitgesloten zullen
worden, dan is dat uiteraard terecht. Maar, als
vermoed wordt dat deze scenario’s met voldoende
betrouwbaarheid zijn uit te sluiten door additioneel
(grond)onderzoek, dan ligt het meer voor
de hand om additioneel onderzoek te doen. Aan
de hand van de schematiseringanalyse kan vooraf
gekeken worden wat de mogelijke winst is van
dit onderzoek. Tevens volgt hieruit ook in hoeverre
de kansen op deze scenario’s gereduceerd
moeten worden om tot het gewenste resultaat
te komen. Hierop moet het additionele (grond) -
onderzoek uitgelijnd worden, waarbij ingeschat
moet worden of het onderzoek daadwerkelijk kan
leiden tot de benodigde reductie van scenario -
kansen.
Schematiseringscenario’s kunnen ook betrekking
hebben op onzekerheden die voortkomen uit
de wijze van uitvoeren van een taludversterking,
of de wijze van het beheer in de operationele fase.
In dat geval ligt het meer voor de hand om na te
gaan welke maatregelen bij de uitvoering of welke
beheersstrategie nodig zijn om tot de gewenste
reductie van scenariokansen te komen. Voorbeelden
zijn strikte uitvoeringsbegeleiding, kwaliteitscontroles
of, ingeval van operationeel beheer,
periodieke controles op de werking van drainage, etc.
Voordelen van de schematiseringsfactor
De hier voorgestelde systematiek is niets meer
of minder dan een gevoeligheidsanalyse, waarmee
inzichtelijk wordt gemaakt of het ontwerp voldoet
aan de eisen. Een groot voordeel van het gebruik
van de betreffende systematiek is dat gekozen
schematiseringen transparant worden gemaakt.
Voor de bepaling van de factor moeten immers
de grootste onzekerheden in de schematisering
op een rij worden gezet en globaal worden
gekwantificeerd. Hoewel dit in zekere zin een
subjectieve beschouwing is, geeft het meer
inzicht. Dit maakt het verder eenvoudiger om
een extra kwaliteitscontrole uit te laten voeren
met behulp van een ‘second opinion’. De schematiseringanalyse
sluit aan op de Eurocode 7-1,
omdat daarin nadrukkelijk een onderbouwing van
het geotechnisch ontwerp wordt vereist.
Een ander voordeel van deze systematiek is dat
het effect van aanvullend grondonderzoek op een
geotechnische berekening beter in beeld wordt
gebracht. De onzekerheden worden minder indien
meer grondonderzoek beschikbaar is. Omdat
dan een lagere schematiseringsfactor kan worden
toegepast, vertaalt dit zich direct in een uitgekiender
ontwerp.
Het principe van de schematiseringsfactor kan
worden toegepast bij elke type geotechnische
berekening. De noodzaak hiertoe wordt groter
naarmate de gevolgen van falen groter zijn. Echter
ook bij kleine constructies, is een sluitende onderbouwing
nodig.
Vooralsnog is de bepaling van de schematiseringsfactor
echter alleen voor het ontwerpen van water -
keringen uitgewerkt. In het Addendum bij het
Technisch Rapport Waterkerende Grond constructies
[2] wordt het gebruik van de schematiseringsfactor
voorgeschreven en diverse richt lijnen voor regionale
keringen sluiten daarbij aan. De wijze
waarop de factor wordt bepaald, is uitgewerkt in
het Technisch Rapport Grondmechanische Schematiseringen
bij Dijken [3] van het ENW. Hierin is ook
een mathematische onder bouwing opgenomen.
Dit Technisch Rapport geeft tevens een eenvoudig
stappenplan waarmee de schematiseringsfactor
op basis van tabellen kan worden bepaald.
Een alternatief voor de hier beschreven methode
is het uitvoeren van volledig probabilistische
berekeningen. De verschillende aannamen in de
berekening over schematiseringen van de onder-
34 GEOTECHNIEK – Juli 2011
grond en geohydrologische systematiek, die ruimtelijk
kunnen variëren of die anderszins niet precies
bekend zijn, moeten dan als stochastische
grootheden worden gedefinieerd. Er is echter
nog geen programmatuur beschikbaar om dit
eenvoudig te kunnen doen. De schematiseringsfactor,
met de basisschematisering en scenario’s,
is daarom op dit moment een handzaam alternatief.
Totstandkoming
De schematiseringsfactor is in het kader van
SBW onderzoek1 ontwikkeld in opdracht van
Rijks waterstaat Waterdienst voor het Expertise
Netwerk Waterveiligheid (ENW). De schema -
tiseringsfactor is voor het eerst geïntroduceerd
bij het verschijnen van de Leidraad Rivieren in
2007 [1], in het Addendum bij het Technisch
Rapport Waterkerende Grondconstructies [2]. Dit
was het gevolg van een over de afgelopen 10 à
20 jaar gegroeid inzicht dat de keuzes die bij de
schematisering (moeten) worden gemaakt, een
grote invloed hebben op de bereikte veiligheid
van het ontwerp.
Noot
1 Sterkte en Belasting Waterkeringen. Een door het
Directoraat Generaal Water van het Ministerie van
Infrastructuur en Milieu gefinancierd onderzoeksprogramma
ten behoeve van verbetering van de
kwaliteit van veiligheidstoetsingen van de primaire
waterkeringen in Nederland. Dit programma wordt
door Rijkswaterstaat en Deltares uitgevoerd in
samenwerking met verschillende partijen in de
waterveiligheidssector.
Referenties
[1] Leidraad Rivieren. Uitgave o.v.v. ENW
(Expertise Netwerk Waterveiligheid), mei 2007.
(inclusief Addendum I bij de Leidraad Rivieren,
2008). Zie voor downloads www.waterkeren.nl,
(kies tab ‘waterveiligheid’ en vervolgens tab
‘toegang tot de Leidraad Rivieren’).
[2] Addendum bij het Technisch Rapport Water -
kerende Grondconstructies. Uitgave o.v.v. ENW,
mei 2007. Zie referentie [1] voor download.
[3] Technisch Rapport Grondmechanisch
Schema tiseren bij Dijken. Uitgave o.v.v. ENW,
in voorbereiding.
[4] Achtergrondrapport Materiaalfactoren
Rivier dijken. Fugro rapport 1207-0055-000,
29 jan 2008.
[5] T.C. Hanks, N.A. Abrahamson, D.M. Boore,
K.J. Coppersmith and N.E Kapprath, 2009.
Implementation of the SSHAC Guidelines for
level 3 and 4. US Geological Survey, Open-file
Report 2009/1093.

Verdichten van zand voor
boortunnels RandstadRail
Figuur 1a – Tracé RandstadRail in Rotterdam. 1b Locatie grondvervanging.
Inleiding
RandstadRail is een light-rail verbinding tussen
Rotterdam, Den Haag en Zoetermeer. Om RandstadRail
in Rotterdam mogelijk te maken is een
3 kilometer lange tunnel gerealiseerd tussen het
metrostation Centraal Station en de voormalige
Hofpleinlijn (figuur 1a). Voor de realisering van
de tunnel is over een lengte van 80% gebruik
gemaakt van de boortechniek. Het project -
management, ontwerp en de directievoering van
het project is gerealiseerd door het Ingenieurs -
bureau van Gemeentewerken Rotterdam. De uitvoering
van het werk is verricht door de aan nemerscombinatie
Saturn v.o.f. bestaande uit Dura
Vermeer Beton en Waterbouw BV en Züblin AG.
In Rotterdam wordt de grondopbouw gekenschetst
door antropogene en holocene lagen tot
een niveau van ca. NAP -16m met daaronder het
pleistocene zand. Bij de bepaling van het verticaal
alignement is er voor gekozen om de geboorde
tunnels zo veel mogelijk in het pleistocene zand
aan te leggen (Van Zanten, 2004). Aansluitend
op de conventionele tunneldelen aan de noorden
zuidzijde van de boortunnel is er vanuit kostentechnisch
oogpunt voor gekozen de boortunnel in
de holocene kleilagen te positioneren. De betonnen
tunnellining wordt echter onvoldoende
gesteund door de omringende grond als de tunnel
voor meer dan de helft in de klei is gelegen. Om
het beoogde verticaal alignement voor de boortunnels
mogelijk te maken, zijn twee maatregelen
toegepast, namelijk:
toepassing van een stalen lining over 5% van het
boortunneltracé en
toepassing van grondverbeteringen.
Binnen het project zijn verschillende grondverbeteringstechnieken
gehanteerd:
jetgrouten
mixed in place en
grondvervanging waarbij de holocene lagen worden
vervangen door verdicht zand. In dit artikel
wordt ingegaan op de verdichting van het zand
van deze grondvervanging.
36 GEOTECHNIEK – Juli 2011
ir. Diederik van Zanten
Ingenieursbureau
Gemeentewerken
Rotterdam
ir. Edwin Smits
Ingenieursbureau
Gemeentewerken
Rotterdam
ir. Rodriaan Spruit
Ingenieursbureau
Gemeentewerken
Rotterdam
Zandbak
Direct ten zuiden van de startschacht (figuur 1b)
moet de boortunnel in de holocene klei- en
veenlagen worden aangebracht. Om voldoende
inbedding voor de tunnel te realiseren is ervoor
gekozen de grondslag te verbeteren. Hierbij is
gebruik gemaakt van:
mixed in place en
uitwisseling van holocene lagen voor verdicht
zand.
Er is naast mixed-in-place ook gekozen voor
grondvervanging door zand omdat de boortunnel
nabij de startschacht voor een deel in het veen ligt
en het resultaat van de mixed-in-place toegepast
in veen onvoldoende zeker was. Het toepassen
van deze grondvervanging tot aan de spoorlijn
Rotterdam-Utrecht was niet wenselijk. De pakkingsdichtheid
van het antropogene zandpakket
onder de spoorbaan is relatief laag (Dr: ca. 20%),
waardoor een risico voor verweking aanwezig
is (Pachen 2005). Om negatieve invloed van de
verdichtingswerkzaamheden van het aanvulzand

Samenvatting
Direct naast de startschacht van het boortunnel tracé van RandstadRail Rotterdam
is een grondvervanging uitgevoerd. Binnen een enkelvoudig verankerde damwandkuip
zijn in den natte de holocene grondlagen ontgraven waarna met zand
is aangevuld. Dit zand heeft een lage pakkingsdichtheid die onvoldoende
in -bedding voor de tunnel oplevert. Daarom is het zand in de ‘zandbak’ verdicht
Wrijvingsgetal [%} Conusweerstand [MPa]
Voormalige grondopbouw
NAP [m]
Antropogeen
Holoceen
pakket
Pleistoceen
zand
op de spoorlijn te voorkomen is ervoor gekozen
nabij de spoorlijn de trillingsvrije mixed in place
methode toe te passen. In figuur 2 wordt de grondopbouw
en de tunnelligging weergegeven.
WERKWIJZE GRONDVERVANGING
Het verwijderen van de oorspronkelijke holocene
lagen is uitgevoerd binnen een enkelvoudig ver -
ankerde bouwkuip (figuur 3a). Nadat de bouwkuip
in den natte is ontgraven tot op het pleistocene
zand, is de bouwkuip in den natte met zand
aan gevuld. Het zand heeft daardoor een lage
pakkingsdichtheid. Het zand heeft dan onvoldoende
stijfheid om de boortunnels in te realiseren.
Om de pakkingsdichtheid te verbeteren is
het zand verdicht. Deze verdichting is uitgevoerd
met een vibrator (rütteln of vibroflotation, figuur
3b). Na het verdichten zijn sonderingen uit -
gevoerd om te controleren of de besteksmatig
voorziene verdichtingsgraad is behaald.
Om horizontale deformaties in de omgeving te
beperken zijn de damwanden van de bouwkuip
pas na het verdichten van het zand verwijderd.
Voorzien was dat hierdoor ontspanning van het
zandpakket zou optreden. Hiermee is rekening
gehouden in de gestelde verdichtingseisen.
Middels sonderingen is na afloop van het trekken
van de damwanden nogmaals de verdichtingsgraad
gecontroleerd. Aangezien de grondopbouw
naast het verdichte zand bestaat uit holocene
lagen ontspant de zandaanvulling in de tijd naar
verwachting verder. De holocene lagen consolideren
ten gevolge van de hogere horizontale grond-
Nieuwe grondopbouw
Afsluitende laag
Aanvulzand
Pleistoceen
zand
Figuur 2 – Sondering en schematische weergave grondopbouw.
drukken in het zandpakket. In het aanvulzand ontstaat
hierdoor uiteindelijk een relatief lage
horizontale gronddruk, welke naar verwachting
in de loop der tijd de actieve gronddruk benadert.
Bij de berekening van de boortunnel is daarom als
uitgangspunt de actieve gronddruk als initiële
horizontale steundruk gehanteerd, in plaats van
de neutrale gronddruk.
EISEN M.B.T. VERDICHTING, CONSTRUCTIEVE EIS
Sonderen is de meest praktische methode om de
behaalde verdichting van zand in-situ te controleren.
De beddingseisen uit het ontwerp van de
lining zijn daarom vertaald naar sondeerwaarden
die in het bestek zijn opgenomen.
Conuswaarde (qc) aanvulzand na verdichten:
minimaal 15 MPa op NAP - 10,0 m, lineair
toenemend tot 18 MPa op NAP - 17,0 m;
Conuswaarde (qc) aanvulzand na trekken
damwand:
minimaal 10 MPa op NAP - 10,0 m, lineair
toenemend tot 14 MPa op NAP - 17,0 m
EISEN M.B.T. HET ZAND VOOR DE AANVULLING
Nabij de grondvervanging is een onderstation van
de Nederlandse Spoorwegen gelegen. Dit onderstation
voedde een deel van de spoorlijn Rotterdam-Gouda.
Voor het onderstation mogen de
trillingen niet hoger zijn dan 0,75 m/s2 . Hierdoor
was een kans aanwezig dat niet de hele zand -
aanvulling met verdichten kon worden verbeterd.
Om toch een afdoende grondverbetering te
realiseren zou het zandpakket dan worden geïn-
37 GEOTECHNIEK – Juli 2011
met vibroflotatie. Dit artikel gaat in op de ervaringen met het verdichten en
de kwaliteitscontrole van het verdichten in dit project. Hierbij wordt ingegaan
op het gemeten energieverbruik en de gemeten trillingen tijdens het verdichten
en de relatie daarvan met het behaalde resultaat, vastgesteld met behulp van
sonderingen.
Figuur 3a – Ontgraven bouwkuip in den natte. 3b Vibrator.
jecteerd binnen de invloedszone van het onder -
station. Het zand moest daarom naast verdicht -
baar ook injecteerbaar zijn. Er zijn i.v.m.
verdichtbaarheid en injecteerbaarheid, de volgende
eisen gesteld:
D5 > 0,063 mm : weinig fijn materiaal,
i.v.m. verdichtbaarheid;
D60/D10 > 4,0 : goed gegradeerd,
i.v.m. verdichtbaarheid
D10 > 0,15 mm : i.v.m. injecteerbaarheid.
TOETSING
Ter toetsing van de behaalde verdichting zijn
sonderingen uitgevoerd. Zowel voor als na de
verdichting was besteksmatig per 75 m2 een
controlesondering voorzien (25 stuks). Hiernaast
is in het bestek vastgelegd dat 18 sonderingen
worden uitgevoerd om de invloed van het trekken
van de damwand te beschouwen (h.o.h. afstand 10
m). De korrelgrootteverdeling van het aanvulzand
is getoetst met behulp van zeefanalyses die door
de aannemer op de zandpartijen zijn uitgevoerd.
Tevens zijn steeksproefsgewijs zeefanalyses uitgevoerd
op aanwijzing van de directie.
Trillingsmetingen
De trillingsenergie van de vibrator wordt benut
voor het herschikken van de zandkorrels waardoor
de dichtheid toeneemt. Naarmate de maximaal
haalbare verdichting wordt benaderd, straalt een
toenemend deel van de trillingsenergie af naar de
omgeving. Vooruitlopend op het verdichten van
de gehele zandbak werd door de onderaannemer
Keller binnen het eigenlijke werk, op een afstand

Trillingsintensiteit (mm/s)
6
5
4
3
2
1
0
9:00 9:14 9:28 9:43
Tijd
Figuur 4 – Demping bouwkuipwand.
vert binnen damwand vert buiten damwand
van ca. 6 m van de bouwkuipwand, een proef -
verdichting uitgevoerd om het optimale verdichtingsraster
te bepalen. Hierbij zijn achtereenvolgens
h.o.h. afstanden tussen de verdichtingspunten
gehanteerd van 2,5 m, 3,0 m en 3,5 m in
een driehoeksraster.
OVERDRACHT TRILLINGEN NAAR ONDERSTATION
Bij de proefverdichting is de mate van overdracht
van trillingen over de bouwkuipwand, bestaande
uit damwanden en diepwandpanelen, vastgesteld
d.m.v. het meten van de trillingen aan maaiveld,
zowel binnen als buiten de bouwkuip, direct naast
de bouwkuipwand. Uit de metingen blijkt dat
zowel de diepwand als de damwand ongeveer een
reductie van trillingsintensiteit oplevert van een
factor 10 . De trillingen buiten de bouwkuip zijn als
gevolg daarvan vrijwel te verwaarlozen.
Op de fundering van het onderstation zijn de
trillingen tijdens het verdichten gemeten. Deze
trillingen bleven beperkt tot 0,4 mm/s bij een
frequentie van 30 Hz wat overeenkomt met een
versnelling van 0,075 m/s2, slechts 10% van de
toegestane versnelling. Op basis van de resultaten
van de proef is geconcludeerd dat de gehele
grondverbetering door middel van verdichten
zou kunnen worden uitgevoerd en dat injecteren
van het zand niet nodig zou zijn. Dit is ook gebleken
tijdens de uitvoering van het werk.
AKOESTISCHE DICHTHEIDSMETING
Bij de proefverdichting werden op maaiveld de
verticale trillingen gemeten op 5, 10 en 15 m van
het verdichtingspunt. De trillingssensoren aan
maaiveld werden gelijktijdig gemeten. Met deze
metingen werd het mogelijk om de hypothese te
toetsen dat er een relatie zou moeten zijn tussen
de trillingsintensiteit in de omgeving van de vibrator
en de mate van verdichting zoals gerealiseerd
door de vibrator. Bij toename van de verdichtingsgraad
werd dan ook een toename van de trillingsintensiteit
verwacht. Om deze hypothese te
toetsen zijn de aan maaiveld gemeten trillingen
gerelateerd aan de conusweerstand na het verdichten.
De intensiteit van de trillingsbron is bepaald onder
veronderstelling dat trillingen als functie van de
afstand tot het verdichtingspunt variëren volgens
onderstaande formule.
Waarin:
t gemeten trillingsintensiteit op afstand l van de
trillingsbron [mm/s];
T trillingsintensiteit ter plaatse van referentie-afstand
l0 [mm/s];
l 0 referentie-afstand [m] (een l 0 van 1 m is aange-
houden);
l afstand trillingsbron tot het meetpunt [m];
x dempingsfactor [-].
Normaal wordt voor verzadigde grondsoorten een
dempingsfactor x gevonden tussen 1 en 2.
De zogenaamde padlengte van de trillingsbron
(de punt van de vibrator) naar de verschillende
sensoren op maaiveld is voor elke sensor verschillend
en variërend tijdens het geleidelijk naar
boven trekken van de vibrator. Door voor elke padlengte
op basis van de gemeten trillingsintensiteit
de ‘brontrilling’ terug te rekenen, kan de dempingsfactor
worden bepaald. Voor elke simultane
meting (sensoren 1 t/m 3) moet namelijk idealiter
38 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Ruttelnaald Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3
Figuur 5 – Bepaling bronintensiteit.
een gelijke brontrilling worden gevonden. Bij
de aanname van een homogeen en isotroop grondlichaam
zijn er dan drie vergelijkingen (voor elke
sensor een meetreeks) met 2 onbekenden: de
brontrilling en de dempingsfactor.
Er wordt een goede fit voor de dempingsfactor
gevonden bij een waarde van 1,2.
Het gemiddelde van de teruggerekende bron -
trilling van de drie sensoren wordt als functie
van de diepte voor een representatief verdichtingspunt
in afbeelding 6 weergegeven. Dit type
grafiek kan worden gebruikt als een ‘akoestische
sondering’, aangezien zij, net als een reguliere
sondering, inzicht geeft in de pakkingsdichtheid
en weerstand van de grond. De intensiteit van de
brontrilling is namelijk evenredig met de stijfheid
van de grond en dus ook met de sondeerwaarde.
Op dieptes waar een lage gemiddelde waarde
voor de brontrilling wordt berekend kan mogelijk
niet goed zijn verdicht of is afwijkend materiaal
(geen zand) aanwezig.
Indien de dichtstbijzijnde sondering (op minder
dan 2 m afstand) in dezelfde grafiek wordt weergegeven,
wordt een vrijwel rechtevenredige correlatie
aangetroffen tussen het verdichtingsresultaat
enerzijds en de trillingsmetingen anderzijds.
Trillingsmetingen kunnen daarom worden
gebruikt om tijdens de uitvoering van de werkzaamheden
reeds informatie over het verdichtingsresultaat
te verkrijgen of om tijdens de uitvoering
de werkwijze te optimaliseren.
Resultaat verdichting
grondvervanging
Het uitgangspunt bij de verdichtingswerkzaam -
heden was dat de vibrator maximaal 30 seconden

Proefraster 2.5 m Ruttelpunt 7, DKM 6
Ruttelenergie [kJ/m]
50 10 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45
Diepte [m-mv]
Conusweerstand [MPa], trillingen [m m/s]
Energie Ruttelpunt 7 Trillingen Qc sondering DKM6
Figuur 6 – Relatie tussen teruggerekende trillingsbron en sondering.
trilt of zolang trilt tot een stroomverbruik van
200 A wordt behaald. Vervolgens wordt steeds 0,5
meter getrokken om wederom maximaal 30 seconden
te trillen etc. Dit komt overeen met een gemiddelde
treksnelheid van 0,017 m/sec. Als
uitgangspunt bij de uitvoering is op basis van de
resultaten van het proefvak gestart met een h.o.h.
afstand van de verdichtingspunten op maaiveld
van 3 m.
Als nulmeting is een serie sonderingen gemaakt direct
na aanvullen van het nog onverdichte zand.
Tevens zijn sonderingen gemaakt na verdichten en
na het trekken van de damwand. Bij de uitvoering
van de eerste serie controlesonderingen (3 m
verdichtingsgrid) bleek de behaalde verdichting
niet overal te voldoen aan de bestekseisen. Op die
locaties is daarom nogmaals verdicht en ter
ontrole gesondeerd. Daarom is de gridafstand
voor het resterende deel van de zandbak, waar
nog niet was verdicht, verkleind tot 2,5 m. Dit
leverde betere resultaten op, waardoor in het
2,5 m grid de benodigde verdichtingsgraad in 1
verdichtingsgang werd bereikt.
TRILLINGSENERGIE VIBRATOR
Voorafgaande aan het werk werd verwacht dat er
een relatie was tussen de trillingsenergie en de
mate van verdichting. Voor tien verdichtingslocaties
is daarom nagegaan wat de in de grond
gebrachte energie is en wat het behaalde verdichtingsresultaat
is. De trillingsenergie per m3 grond
is berekend volgens:
E tril : P / (v * A)
Waarin:
Etril hoeveelheid energie [kJ/m3] P gemiddeld vermogen [kW, kJ/s]
v treksnelheid vibrator [m/s]
A oppervlakte grid [m²], met A = 0,87 * S2, met S = h.o.h. verdichtingspunten
in driehoeksraster
Het gemiddelde vermogen van de vibrator is
berekend volgens Puchstein (1954).
P = I * E * p f * eff
Waarin:
P gemiddeld vermogen [W, J/s]
I gemiddeld stroomverbruik [A]
E door de vibrator benodigd voltage
[V] = 440 V voor een vibrator V23
pf gemiddeld vermogen factor ≈ 0,8
eff efficiëntie van de elektrische motor ≈ 0,9
Uitgaande van voornoemde treksnelheid van
0,017 m/s en een driehoeksraster van 2,5 m, wordt
gemiddeld ca. 700 kJ/m3 aan energie in de grond
39 GEOTECHNIEK – Juli 2011
VERDICHTEN VAN ZAND VOOR BOORTUNNELS RANDSTADRAIL
Diepte [m-mv]
Conusweerstand
vóór, na 1x en na 2x verdichten en na trekken damwand
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-16
-18
-20
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Qc nulmeting
Qc na
Conusweerstand [MPa]
Qc na 2x
Qc na trekken damwand
Bestekseis na verdichten
Figuur 7 – Controlesonderingen t.p.v. hart zandbak.
gebracht. Volgens Green en Mitchell (2004) is een
waarde van 1300 tot 1700 kJ/m3 benodigd om
grond te verdichten. In vergelijking met het criterium
van Green en Mitchell bleek in dit project dan
ook relatief weinig energie in de grond gebracht
te worden (200-1300 kJ/m3, in enkele gevallen
hoger). Over de correlatie tussen de energie -
hoeveelheid en de conusweerstand (figuur 6) kan
grofweg worden gesteld dat als er meer dan 1000
kJ/m3 werd toegevoerd er meestal werd voldaan
aan de verdichtingseis. Bij lagere energiehoeveelheden
werd soms wel, soms niet voldaan aan de
verdichtingseis. Omdat de correlatie tussen conusweerstand
en energietoevoer gering is kan de toegepaste
kwaliteitscontrole tijdens de uitvoering
(30 seconden trillen of stroomverbruik 200 A) niet
garant staan voor een goed verdichtingsresultaat.
De controlesonderingen zijn in het zwaartepunt
van een drietal verdichtingspunten uitgevoerd. In
figuur 7 is voor één verdichtingspunt een volledige
controleserie sonderingen schematisch weerge -
geven.
Voorafgaande aan het verdichten zijn de conuswaarden
in het aanvulzand laag, 3 à 5 MPa. De

Diepte [m-mv]
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-16
-18
relatieve dichtheid van het aanvulzand is daarmee
ongeveer 20 à 30%.
Tijdens de eerste verdichtingsgang werd geconstateerd
dat niet aan de bestekseis werd voldaan
en is op de reeds behandelde locaties een tweede
maal verdicht. Na de tweede verdichtingsslag zijn
hoge conusweerstanden (40 MPa) gemeten (figuur
7). Geconcludeerd kan worden dat de tweede verdichtingsgang
de conusweerstand doorgaans
sterk heeft verhoogd. Bij de tweede verdichtingsgang
zijn soms conusweerstanden tot 55 MPa
gemeten. Nadat het zand is verdicht, zijn de
damwanden getrokken. De instantane afname van
de conusweerstand als gevolg van het trekken
van de damwand is relatief gering.
RELATIEVE DICHTHEID
Voor de bepaling van de relatieve dichtheid van
zand is door Lunne (1983) de volgende formulering
opgesteld.
q c = 61 * σ V 0,71 * e 2,91*D r
Waarin:
qc conusweerstand [MPa]
Relatieve dichtheid
vóór, na 1x en na 2x verdichten
-20
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
Relatieve dichtheid volgens L/C [-]
Dr vóór Dr na Dr na 2x
Figuur 8 – Relatieve dichtheid hart zandbak.
σ v verticale korrelspanning [MPa]
Dr relatieve dichtheid [-]
Voor de bepaling van de relatieve dichtheid van
zand is door Jamiolkowski (1988) de volgende
formule opgesteld.
Q c = 492 • σ 0,46 • e (2,23 • D r )
00
Waarin:
Qc conusweerstand [MPa]
σ'00 gemiddelde effectieve spanning
D r
= 0,33 • (σ' v0 + 2*σ' h0) [MPa]
relatieve dichtheid [-]
De horizontale gronddruk die Jamiolkowski (1988)
wel in de relatie betrekt, komt in de formule van
Lunne niet voor. Een berekening van de relatieve
dichtheid met Jamiolkowski op basis van een neutrale
gronddrukcoëfficient (K0) geeft echter wel
vergelijkbare waarden als Lunne. In afbeelding 8
is de relatieve dichtheid na verdichten, op basis
van de formulering van Lunne, voor een willekeurige
locatie weergegeven. De relatieve dichtheid
na één rϋttelgang loopt uiteen van 70% tot circa
40 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Diepte [m-mv]
0
-2
-4
-6
-8
-10
-12
-14
-16
-18
-20
Horizontale gronddrukcoëfficiënt
na verdichten en na trekken damwand
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
K h [-]
Kh na 2x verdichten
Kh na trekken damwand
Kh volgens Jamiolkowski met Dr max = 85%
Figuur 9 – Horizontale gronddrukcoëfficiënt hart zandbak.
85%. Na twee keer verdichten worden met Lunne
uit de gemeten conusweerstand dichtheden van
meer dan 100% berekend. Fysisch is een dergelijke
dichtheid niet mogelijk. Uitgaande van een
relatieve dichtheid van 85% moet de horizontale
gronddruk dus zijn toegenomen om dezelfde
conusweerstand te bereiken. Deze horizontale
gronddruk kan op basis van de formulering van
Jamiolkowski worden berekend.
HORIZONTALE GRONDDRUK
Uitgaande van een maximale relatieve dichtheid
van 85% is met Jamiolkowski de horizontale
gronddrukcoëfficiënt Kh berekend. Het blijkt dat
in de zones waar met Lunne een onrealistisch hoge
relatieve dichtheid wordt berekend, met Jamiolkowski
een horizontale gronddrukcoëfficiënt (Kh)
van 2 à 3 wordt berekend. Na het trekken van de
damwand treedt ontspanning op. Deze ontspanning
is zichtbaar door lagere conuswaarden, ca,
15% in het midden van de zandbak tot 30% nabij
de damwanden. Door de ontspanning halveert
de horizontale gronddrukcoëfficiënt, er van uitgaande
dat de relatieve dichtheid niet verandert
(figuur 9).

Conclusies
Voor de geboorde tunnels van RandstadRail zijn,
nabij de startschacht, de holocene lagen vervangen
door zand. Vervolgens is dit zand succesvol
verdicht. Op basis van de uitgevoerde werkzaamheden
worden de volgende conclusies getrokken:
1. De relatie tussen de energietoevoer naar de
ondergrond en het verdichtingsresultaat beperkt
zich tot ‘hoe meer energie, des te beter
het resultaat’. Een lineaire relatie tussen energie
en conusweerstand ontbreekt echter. Zeer
globaal kan worden gesteld dat een energie -
hoeveelheid van 1000 kJ/m3 of meer leidt tot
bevredigende resultaten, voor de bij dit project
gestelde verdichtingseisen.
2. Er bestaat een vrijwel rechtevenredige corre -
latie tussen de intensiteit van de trillingen en de
behaalde sondeerresultaten. De trillingsmeting
is daarmee dan ook een goede predictor voor de
mate van verdichting. Voor toekomstige werken
kan het dus interessant zijn om trillingsmetingen
uit te voeren. De treksnelheid van de vibrator
kan dan worden aangepast op basis van de
real-time resultaten van de trillingsmetingen.
Geotechniek en
funderingstechnieken
Het gebruik van HUESKER
geokunststoffen in geotechniek
en funderingstechnieken
maakt bouwen van steile
wanden met hoge belasting
op moeilijk terrein of op een
slappe ondergrond mogelijk
– milieuvriendelijk, voordelig
en veilig.
Wegenbouw
Waterbouw
Milieutechniek
VERDICHTEN VAN ZAND VOOR BOORTUNNELS RANDSTADRAIL
3. Met rütteln/vibroflotation blijkt het mogelijk
om, zelfs na één keer trillen, hoge conusweerstanden
(40 MPa) te bereiken. Na twee keer trillen
zijn conusweerstanden tot 55 MPa gemeten.
4. De hoge conusweerstanden worden mede bereikt
door een horizontale opspanning van het
zandpakket en een toename van de horizontale
gronddrukcoëfficiënt tot 2 à 3. Na het trekken
van de damwand neemt de horizontale gronddrukcoëfficiënt
aanmerkelijk af.
Literatuur
– ASCE Task force 27, Verification of geotechnical
grouting, geotechnical special publication 57,
ASCE convention SanDiego, 1995.
– Duddeck, H.(1980) Empfehlungen zur
berechnung von Tunneln in Lockergestein.
Deutsche Gesellschaft Erd- und Grundbau
Essen, Die Bautechniek 1980.
– Jamiolkowski, M., Ghionna, V., Lancellotta,
R. & Pasqualini, E. 1988. New Correlations of
Penetration Tests for Design Practice. Proc. ISOPT-
1, Orlando, FL, Vol. 1: 263-296. March.
– Green, R.A. and J.K. Mitchell (2004).
De ingenieurs en technici van HUESKER bieden support bij het werken met andere
materialen in uw bouwprojekten. Vertrouw op de producten en oplossingen van HUESKER.
Agent voor Nederland · CECO B.V. · Tel.: 043 - 352 76 09 · info@cecobv.nl
HUESKER Nederland · Tel.: 073 - 503 06 53 · c.brok@huesker.nl
Energy-Based Evaluation and Remediation of
Liquefiable Soils.
– Geotechnical Engineering for Transportation
Projects (M. Yegian and E. Kavazanjian, ed.),
ASCE Geotechnical Special Publication No.
126, Vol. 2, 1961-1970.
– Lunne, T. & Christoffersen, H.P. 1983. Interpretation
of Cone Penetrometer Data for Offshore
Sands. Proc. 15th Annual Offshore Technology
Conf., Houston, Texas, Vol. 1: 181-192. May.
– Pachen, H.M.A., De Groot, M.B., Meijers P.,
(2005) Crossing a railway embankment of loose
packed sand with a shield tunnel, Geotechnical
Aspects of Underground Construction in
Soft Ground, Amsterdam 5th International
symposium TC 28, Amsterdam, 2005.
– Puchstein, A.F., Llyod, T.C., and Conrad,
A.G. (1954). Alternating-Current Machines,
3rd ed., Asia Publishing House, Bombay India.
– The vibroflotation group:
www.vibroflotation.com
– Zanten, D.C. van; Vries, M. de; Pachen. Door
de Rotterdamse ondergrond met twee boortunnels
Geotechniek, 8e jaargang, nummer 2, 2004.
WAARDE CREEREN – WAARDE BEHOUDEN
www.huesker.com
HUESKER – Ingenieursoplossingen met geokunststoffen

Sportveld veld eld e en
en e pa par parkings Drainage ai ge
en
inf infiltrat rat atie ie
Wapenen pene en ne nen
vann ggrond
g
Afd A ichtin cht hti tin tingen ti tingen
Beton- Beto n
wapening peeni
Beschermi
Besc rmi rrmi mi ming
zeebod b em
Ontwat at ater eren
van an slib sl
Weg Wegen We eggen
Erosiecont c ntro ro role le
van an grond gro g
en rotse o sen
Weten en
doo oo oor o
met m en
Asfalt alt aalt lt-
wap wapening wapen ap
Oever
er
verde ded dediging Gel G uidsw dsw swanden sw
Optimale inzet
van kennis en
ervaring met
geokunststoffen:
ontdek de
‘TEXION-touch’.
TEXION GEOKUNSTSTOFFEN NV - Admiraal de Boisotstraat 13 - 2000 Antwerpen - België - Tel. +32 (0)3 210 91 91 - Fax +32 (0)3 210 91 92 - www.texion.be

Paalmatrasproeven II
Belangrijkste conclusies
Paalmatrasproeven II
Eén laag biaxiaal of twee
lagen uniaxiale wapening
in een paalmatras
15E JAARGANG NUMMER 3 JULI 2011
ONAFHANKELIJK VAKBLAD VOOR
GEBRUIKERS VAN GEOKUNSTSTOFFEN
KATERN VAN

Colbond BV
Postbus 9600
6800 TC Arnhem
Tel. 026 - 366 4600
Fax 026 - 366 5812
geosynthetics@colbond.com
www.colbond-geosynthetics.com
De collectieve leden van de NGO zijn:
Bonar Technical Fabrics NV, Zele
Ceco BV, Maastricht
Cofra B.V. Amsterdam
Colbond BV, Arnhem
CURNET CUR Bouw & Infra, Gouda
Enviro Advice BV, Nieuwegein
Fugro Ingenieursbureau BV, Leidschendam
Deltares, Delft
Rijkswaterstaat DVS
(Dienst Verkeer en Scheepvaart), Delft
Geoblock, Zaltbommel
Geopex Products (Europe) BV, Gouderak
NAUE GmbH & Co. KG
Gewerbestr. 2
32339 Espelkamp-Fiestel – Germany
Tel. +49 5743 41-0
Fax +49 5743 41-240
info@naue.com
www.naue.com
Hero-Folie B.V., Zevenaar
Intercodam Infra BV, Almere
InfraDelft BV, Delft
Joosten Kunststoffen, Gendt
Kem Products NV, Heist op den Berg (B)
Kiwa NV, Rijswijk
Kwast Consult, Houten
Movares Nederland BV, Utrecht
Naue GmbH & Co. KG Espelkamp-Fiestel
Nijhuis Kunststoffen, Rijssen
Ooms Nederland Holding, Scharwoude
Pelt & Hooykaas BV, Rotterdam
Grip op grond
44 GEOKUNST – Juli 2011
Geokunst wordt mede mogelijk gemaakt door:
TEXION Geokunststoffen NV
Admiraal de Boisotstraat 13
B-2000 Antwerpen – Belgium
Tel. +32 (0)3 210 91 91
Fax +32 (0)3 210 91 92
www.texion.be
www.geogrid.be
Prosé Kunststoffen BV, Britsum
Quality Services BV, Bennekom
Robusta BV, Genemuiden
Rijkswaterstaat, Dienst Infrastructuur Utrecht
Ten Cate Geosynthetics Netherlands BV, Almelo
Tensar International ’s-Hertogenbosch
Terre Armee BV, Waddinxveen
T&F Handelsonderneming BV, Oosteinde
Texion Geokunststoffen NV, Antwerpen
Van Oord Nederland BV, Gorinchem
Voorbij Funderingstechniek BV, Amsterdam
Zinkcon Boskalis Baggermij., Papendrecht
Met sterke producten van een ervaren
partner in geotechniek
Stabiele (bouw)wegen Enkagrid ® MAX voor grondstabilisatie
Steile grondlichamen Enkagrid ® PRO voor grondwapening
Erosievrije oevers en taluds Enkamat ® voor erosiepreventie
Waterafvoer op maat Enkadrain ® voor drainage
Bouwrijpe grond Colbonddrain ® voor grondconsolidatie
Colbond bv tel. 026 366 4600 fax 026 366 5812 geosynthetics@colbond.com • www.colbond.com • www.colbond-geosynthetics.nl

Geokunst: zie pag. 52
Geokunst wordt uitgegeven door de
Nederlandse Geotextie l organisatie.
Het is bedoeld voor beleidsmakers,
opdrachtgevers, ontwerpers, aan nemers
en uitvoerders van werken in de grond-,
weg- en waterbouw en de milieutechniek.
Geokunst verschijnt vier maal per jaar
en wordt op aanvraag toegezonden.
Beste Geokunst lezers,
In deze Geokunst gaan we verder met deel 2 van een series artikelen over het
gedrag van geokunststoffen in paalmatrasconstructies van Suzanne van Eekelen,
Adam Bezuijen en Herman-Jaap Lodder, deze keer bijgestaan door Jack van der Vegt.
De schaalproeven, die door Deltares zijn uitgevoerd worden gaandeweg het onderzoek
verfijnd. Er is een zeer innovatieve methode bedacht om de rek, die optreedt in de
geokunststoffen bij belasting te meten (het is niet altijd mogelijk om rekstrookjes
op de grids te plakken). Deze nieuwe methode blinkt uit door zijn eenvoud, maar je
moet er maar opkomen. Het moest een opstelling zijn, waarbij je met minimale wrijving
en praktisch geen rek bij de optredende krachten, rek kon meten op de geogrid.
De onderzoekers kozen een systeem met dunne staalkabels, die vrij konden bewegen
binnen een stevige mantelkabel: Een licht voorgespannen fietsversnellingskabel gaf
uitkomst en alhoewel de rekmetingen met fietskabels in de experimenten nog niet
100% betrouwbaar zijn, zijn ze wel zodanig veelbelovend dat het systeem al is
opgeschaald voor gebruik in het veld. De analyses van de resultaten van deze proeven
zijn minstens zo enerverend als de proeven zelf en hebben geleid tot nieuwe inzichten
in het gedrag van geokunststoffen in paalmatrasconstructies.
De opzet van de experimenten op de paalmatrassen is voor een groot deel gericht
op het toetsen van de verschillende mechanismen, die verondersteld worden in de
literatuur (CUR 226, de EBGEO en de BS 8006-1). Het blijkt dat de theorie niet altijd
een volledig beeld geeft van wat er in de praktijk gebeurt. De rekenregels kunnen
op basis van de nieuwe inzichten worden aangescherpt en dat zal uiteindelijk leiden
tot een minder conservatief en dus goedkoper en duurzamer ontwerp.
We leren allemaal op jonge leeftijd het sommetje 1 + 1 = 2. Later komen we door
ervaringen erachter dat dit niet altijd opgaat. Suzanne, die zoals we hierboven gezien
hebben, geen genoegen neemt met veronderstellingen, onderzocht hoe dit zit bij
geogrids in paalmatras constructies. Zij vergeleek het gedrag van 1 biaxiale grid met
dat van 2 haaks op elkaar gelegde uniaxiale grids. U leest in het korte artikel, dat zij
over dit vraagstuk schreef of dat simpele sommetje in dit geval opgaat, of niet.
Verder treft u in deze Geokunst een informatief bericht van Wim Voskamp aan over
nationale en internationale publicaties op het gebied van geokunststoffen in de waterbouw.
Herziening van CUR rapport 174 ‘Geokunststoffen in de Waterbouw’ en de daarop
gebaseerde nieuwe uitvoeringsrichtlijn en het PIANC rapport ‘The Application of
Geosynthetics in Waterfront Areas’.
Shaun O’Hagan
Eindredacteur Geokunst
Een abonnement kan worden
aangevraagd bij:
Nederlandse Geotextielorganisatie (NGO)
Postbus 7053
3430 JB Nieuwegein
Tel. 030 - 605 6399
Fax 030 - 605 5249
www.ngo.nl
45 GEOKUNST – Juli 2011
Van de redactie
Colofon
Tekstredactie C. Sloots
Eindredactie S. O’Hagan
Redactieraad C. Brok
A. Bezuijen
M. Dus˘kov
J. van Dijk
W. Kragten
F. de Meerleer
Productie Uitgeverij Educom BV

Figuur 1 - Belastingsverdeling in een paalmatras.
Figuur 2 - Testopstelling.
Paalmatrasproeven II
Belangrijkste conclusies
Inleiding
Vorig jaar verscheen de ontwerprichtlijn CUR226
voor paalmatrassen. Vraag is of we deze CUR226
misschien kunnen aanscherpen, zodat we goed -
koper kunnen bouwen zonder de betrouwbaarheid
te verminderen.
In de vorige GeoKunst introduceerden we een
proevenserie die Deltares heeft uitgevoerd in
samenwerking met Huesker, Naue, TenCate en
Tensar. Dat eerste artikel behandelde de gemeten
vervorming van de GR en daaruit leidden we
de belastingsverdeling op de GR af. Dit artikel
gaat verder in op de proeven. We beschrijven de
proeven en de meetmethoden. Voor een representatieve
proef vergelijken we de metingen met de
berekeningen volgens de CUR226 richtlijn en met
een gemodificeerde versie daarvan.
Belastingsverdeling in een paalmatras
De belastingsverdeling in een paalmatras wordt
als volgt gedefinieerd:
Belastingsdeel A is de belasting die rechtstreeks
naar de palen gaat, deel B is het deel van de belasting
dat via het GR naar de palen gaat, en deel C is
46 GEOKUNST – Juli 2011
Ir. Suzanne van Eekelen
Deltares/TU-Delft
Jack van der Vegt
Deltares
Ir. Herman-Jaap Lodder
TU-Delft (nu RPS BCC
B.V. Nederland)
Dr.Ir. Adam Bezuijen
Deltares
het deel van de belasting dat door de ondergrond
wordt gedragen, zie figuur 1.
Beschrijving experimenten
In de vorige GeoKunst (Van Eekelen et al, 2011a)
werd de proefopstelling al beschreven, zie figuur
2 en figuur 3. De consoliderende slappe ondergrond
werd gesimuleerd met een waterdicht,
met water verzadigd schuimrubberen kussen. Dit
kussen had een kraantje waardoor het water
gecontroleerd uit het kussen kon lopen. Het toepassen
van dit kussen maakte het mogelijk om
de ondersteuning van de ondergrond te meten en
te controleren.
De proeven werden uitgevoerd door in stappen de
druk boven de aardebaan te verhogen en met het
schuimrubberen kussen consolidatie te simuleren.
Na iedere verhoging van de bovenbelasting volgen
meerdere consolidatiestappen. In totaal zijn 12
proeven uitgevoerd met verschillende typen
geokunststof wapening. Twee maal bestond de
aardebaan uit zand, tien maal uit menggranulaat
0-16 mm. De proeven en de resultaten zullen elders
uit gebreid beschreven worden.
Metingen
De belangrijkste metingen staan aangegeven in
figuur 3. Bovenop de palen zitten boven en onder
de GR drukopnemers. De drukopnemers onder
de GR meten de A+B, de opnemers bovenop de
GR meten de A alleen. Het verschil geeft dus
belastingsdeel B, dat via de GR naar de palen gaat.
Tenslotte wordt de druk in het schuimrubberen
kussen gemeten, wat belastingsdeel C oplevert.

Samenvatting
In een paalmatras wordt de verticale belasting verdeeld over de palen, de
geokunststof wapening (GR, dat staat voor geosynthetic reinforcement) en
eventueel de slappe ondergrond tussen de palen. In de paalmatrassen-proevenserie
van Deltares zijn deze belastingsdelen voor het eerst volledig gescheiden
gemeten. Daardoor is het mogelijk om de boogwerking nauwkeuriger te
Al deze metingen worden dubbel uitgevoerd
zodat er voor iedere meting een controlewaarde
beschikbaar is.
In de literatuur zijn verschillende artikelen te
vinden over paalmatras-proeven met een geokunststof
wapening bijvoorbeeld bijv. Chen et al.,
(2008 and 2010), Zaeske (2001) and Heitz (2006).
Bij geen van deze proeven was men echter in staat
de ondergrondondersteuning C apart te meten.
Dat was in deze proeven wel mogelijk, en dat
levert nieuwe mogelijkheden op voor interpretatie
van de resultaten.
De zettingen van het GR zijn op enkele plekken
gemeten met een liquid levelling system (dat
wil zeggen: waterspanningsopnemers in een slang
die is gevuld met vloeistof, de slang komt uit in
een bakje met vloeistof). Bij 1 proef was het ook
mogelijk om het gehele gedeformeerde GR oppervlak
achteraf in te scannen. Daarover schreven we
in de vorige publicatie (Van Eekelen et al, 2011).
Daarnaast werd de bovenbelasting gemeten door
de druk in het waterkussen te meten.
Nieuw systeem voor het meten
van rekken van geokunststof
Rekken van geokunststoffen meten is erg moeilijk.
De bevestiging van rekstrookjes op geokunststof
is moeilijk of onmogelijk en het rekstrookje of de
lijm kan het gedrag van de geokunststof beïnvloeden.
Daarom werd een nieuw systeem ontwikkeld voor
deze proeven om de rekken te meten. Hiervoor
werden versnellingskabels gebruikt die eigenlijk
voor fietsen zijn bedoeld. De binnenkabel en de
buitenbuis werden een eindje van elkaar goed
vastgemaakt aan de GR met kabelbinders (tyribs).
De veranderingen in lengte tussen deze twee
bevestigingspunten kan worden gemeten zoals
te zien is in figuur 4 en figuur 5.
De ‘rekkabels’ hebben rekken gemeten die kwalitatief
betrouwbaar zijn, maar in de eerste proeven
waren de gemeten rekken structureel te groot.
Het bleek noodzakelijk om de binnenkabel voldoende
voor te spannen en de versnellingskabel
over de volle lengte op regelmatige afstanden vast
te zetten aan de GR. De resultaten van dit systeem
waren zo veelbelovend dat het systeem is op -
geschaald en inmiddels in het veld is toegepast
bij het aansluiting A12/N204 te Woerden.
Figuur 4 laat een voorbeeld zien van de metingen
met de rekkabels, bij een representatieve proef
(Hueskergrid +granulaat). We zien dat de grootste
(te grote) rekken worden gemeten bovenop de
palen. In het veld wordt dat niet gemeten, zie
bijvoorbeeld de Kyotoweg (Van Eekelen et al.,
2010), de N210 (Haring et al., 2008), de spoorweg
in Houten (Van Duijnen et al., 2010) en een
paalmatras in Hamburg in Duitsland (Weihrauch et
47 GEOKUNST – Juli 2011
bestuderen. In de vorige GeoKunst gingen we in op één onderdeel van de
proevenserie. In dit artikel gaan we verder in op de uitvoering van de proeven.
De rekken van de geokunststof werden bijvoorbeeld gemeten met een nieuw
systeem, namelijk met fiets-versnellingskabels. We presenteren verder de
gevolgen van consolidatie van de ondergrond en het last-rekgedrag van de GR.
al, 2010). Dit verschil tussen veld en labproeven
wordt verklaard doordat de palen in de proeven
klein (diameter 10 cm) en glad zijn, en in deze
praktijkgevallen groot en stroef. Hier wordt de
geokunststof als het ware ingeklemd bovenop het
paaldeksel.
De op-een-na-grootste rekken worden gemeten in
de GR strips tussen twee palen. Op andere plekken
Figuur 3 - Dwarsdoorsnede en bovenaanzicht.
Figuur 4 - Een fietsversnellingskabel als
opnemer van rek van geokunststof.

Figuur 5 - Fietsversnellingskabels als
opnemer van rek van geokunststof.
wordt niet of nauwelijks rek gemeten. Dit komt
overeen met de aanname in CUR226 dat de rekken
in de GR strip maatgevend zijn.
Hoewel de prestaties van de rekkabels gedurende
de proevenserie verbeterden, zijn de resultaten
kwantitatief nog niet betrouwbaar. De ‘gemeten’
rekken in de rest van dit artikel zijn bepaald uit de
zettingsmetingen van de GR, waarbij er vanuit
wordt gegaan dat de GR vervormt volgens een
kromme volgens de functie y = Ax3 met x=0 midden
tussen 2 palen. Eén GR was geschikt om ook
rekstrookjes op te plakken. Hieruit bleek dat deze
manier om de rek uit de zakking te bepalen redelijk
nauwkeurig is.
Rekenmodellen
We vergelijken de metingen met berekeningen
met de CUR226 ontwerprichtlijn voor paalmatrassen.
CUR226 heeft, net als de Duitse EBGEO,
de rekenregels overgenomen uit Zaeske (2001).
We rekenen zonder partiële factoren, en zonder
spreidkrachten, want die treden niet op in de
testbox. De berekeningen van CUR226 bestaan uit
twee stappen (zie figuur 6):
1. Stap 1: belastingsverdeling in de aardebaan.
Door boogwerking gaat een relatief groot deel van
de belasting direct naar de palen (belastingsdeel
A). De ‘rest’, dus belasting deel B+C, werkt op de
GR plus de onderliggende slappe ondergrond.
2. Stap 2: Het last-zakkingsgedrag van de GR.
Hierbij wordt met belastingdeel B+C, de GR stijfheid
en de beddingsconstante ks de gemiddelde
rek in het GR uitgerekend. Stap 2 beschouwt
alleen de GR strips tussen twee naast elkaar
liggende palen. We rekenen met twee varianten
voor stap 2: CUR226 en een aangepaste versie
daarvan, die noemen we hier ‘ Modified Stap 2’:
– In CUR 226 is de vorm van de belasting op een GR
strip driehoekig. Het artikel in de vorige GeoKunst
(Van Eekelen et al., 2011) liet echter zien dat een
inverse-driehoekige belasting beter is (zie figuur
7). Die gebruiken we in Modified Stap 2.
Figuur 6 - Het rekenmodel van Zaeske (2001), dat is overgenomen in
CUR226 bestaat uit twee rekenstappen: stap 1 en stap 2.
– In CUR226 wordt het GR alleen ondersteund
door de ondergrond die letterlijk onder de GR
strip ligt. In Modified Stap 2 rekenen we met
het volledige oppervlak van de ondergrond, zoals
eerder beschreven door Lodder (2010). Hiervoor
wordt een rekenwaarde voor de beddings -
constante K ingevoerd, die voor Modified Stap 2
groter is dan voor CUR226.
(1)
Hierin is A Lx,y het oppervlak van de ondergrond
dat bij de GR strip hoort, zie figuur 6.
Vergelijken meet- en rekenresultaten
van stap 1: de boogwerking
Figuur 9 vergelijkt de metingen en de berekeningen
voor de representatieve proef. Op de horizontale
as staat de gemeten netto belasting op de
aardebaan. Dat is de bovenbelasting min de ondergrondondersteuning
min de wrijving tussen
aardebaan en boxwanden. Opvallend is dat we
vloeiende curven vinden. Kennelijk bestaat er een
verband tussen de netto belasting op de aardebaan
en waarden zoals A. Dat is op zich al een
belangrijke conclusie.
We zien nog iets opvallends in de figuren. We zien
dat gedurende de consolidatiestappen de A toeneemt,
als je die uitdrukt in percentage van de
totaal gemeten belasting (A%). Hieruit concluderen
we dat er ondergrondvervorming nodig is om
de boogwerking (A%) te laten ontwikkelen. En dat
de boogwerking verder toeneemt bij verdere
ondergrondconsolidatie. Deze observatie is niet in
overeenstemming met het CUR-model. Die gaat er
namelijk vanuit dat de ondergrond helemaal geen
invloed heeft op A of A%. In vervolgonderzoek
zal vastgesteld moeten worden door welk mechanisme
dit verschil tussen metingen en berekeningen
wordt veroorzaakt.
Omdat het CUR model A niet laat toenemen
48 GEOKUNST – Juli 2011
Figuur 7 - Eerste aanpassing die wordt
voorgesteld voor stap 2: aangepaste vorm van
de belasting op GR strip. In het oorspronkelijke
model had de belasting de vorm van een driehoek.
Figuur 8 - Tweede aanpassing die wordt
voorgesteld voor stap 2: Modified subsoil
gedurende de consolidatiefasen, berekenen we
een lagere A dan in de metingen. En een hogere
B+C. Dit leidt tot ontwerpen aan de ‘veilige’ kant
(we ontwerpen een sterker GR dan nodig).
Vergelijking meet- en rekenresultaten van
stap 2: last-zakkingsgedrag van de GR
Figuur 10 en figuur 11 vergelijken de metingen en
de berekeningen voor de 2e stap van dezelfde
representatieve proef. In figuur 10 is de horizontale
as van links naar rechts chronologisch in de

Belastingsdeel A (kN/pile)
20
18
.
16
14
12
10
8
6
4
2
.
consolidatie
bovenbel stap
consolidatie
bovenbel stap
consolidatie
bovenbel stap
consolidatie
bovenbel stap
consolidatie
0
0
-5 0 5 10 15 20 25
Netto belasting op aardebaan (kN/paal)
tijd. Tijdens iedere bovenbelasting worden meerdere
consolidatiestappen uitgevoerd, waardoor
de gemeten B+C (op de horizontale as) afneemt bij
iedere constante bovenbelasting. In figuur 9 staat
dezelfde gemeten netto belasting op de horizontale
as als in figuur 11.
We zien dat het oorspronkelijke CUR model (driehoek
+ CUR ondergrond) de rekken flink overschat.
Dit leidt dus ook weer tot overdimensionering
bij het ontwerpen. De figuur laat zien dat
de beide modificaties een flinke verbetering opleveren.
De combinatie van beide modificaties levert
de beste overeenstemming op met de metingen
(er wordt meer dan 40% minder rek berekend).
Bijvoorbeeld in het geval dat alleen modified ondergrond
wordt toegepast, vinden we een grote
overschatting van de reactie op consolidatie.
100
80
60
40
20
Belastingsdeel A (%)
Belastingsdelen B+C (kN/pile)
2
0
0
-5 0 5 10 15 20 25
Netto belasting op aardebaan (kN/paal)
Gemeten(kN/pile) CUR226(kN/pile) Gemeten belastingsdeel A (%) CUR226(%)
20
18
.
16
14
12
10
8
6
4
consolidatie
bovenbel stap
consolidatie
bovenbel stap
consolidatie
bovenbel stap
consolidatie
bovenbel stap
consolidatie
Figuur 9 - Vergelijkingen metingen en berekeningen voor rekenstap 1 (belasting
wordt verdeeld in belastingsdeel A (links) en belastingsdeel B+C (rechts)).
Input parameters voor de berekeningen
100
80
60
40
20
Belastingsdelen B+C (%)
Conclusies
Een nieuw systeem is ontwikkeld voor het meten
van rekken van geokunststoffen. Hiervoor zijn
fiets-versnellingskabels gebruikt. De resultaten
werden gedurende de proevenserie steeds beter.
Berekeningen met CUR226 bestaan uit twee stappen.
Stap 1 is de belastingsverdeling (boogwerking),
stap 2 is het last-zakkingsgedrag van de GR.
Beide stappen leiden tot een overschatting van
wat er met de GR gebeurt. Dus CUR226 leidt tot
een ontwerp aan de ‘veilige’ kant. Gedurende stap
1 wordt een nauw verband gevonden tussen de
netto belasting op de aardebaan en de belastingsverdeling.
Ondergrondvervorming (consolidatie)
blijkt essentieel in de ontwikkeling van boogwerking.
Dit zit nog niet in de reken modellen van
CUR226 en zal later nader worden beschouwd.
49 GEOKUNST – Juli 2011
PAALMATRASPROEVEN II: BELANGRIJKSTE CONCLUSIES
5
4
3
2
1
0
Bovenbel.
Ws = 7.6
kN/paal
5
4
3
CUR driehoek,
CUR ondergrond
Gemeten
Dikte aardebaan m 0.42
Diameter paal (paaldeksels zijn niet toegepast) m 0.10
Hart-op-hart afstand palen m 0.55
Interne wrijvingshoek granulaat (bepaald
met triaxiaalproeven op grote diameter
monsters (zie Den Boogert, 2011))
o
49.00
Bovenbelasting (= opgelegde bovenbelasting – kN/paal 0.37, 6.82, 6.71, 6.65, 13.34, 12.60,
gemeten wrijving in de proefbox) 12.45, 18.97, 18.51, 18.09,
24.34, 23.40, 22.92, 22.67
Beddingsconstante kN/m3 548, 2923, 881, 330, 1194, 583, 233,
733, 383, 175, 512, 294, 85, 2
Gemiddelde stijfheid geokunststof kN/m 2269, in de laatste 4 stappen:
2263, 2259, 2256, 2255
Gemeten B+C (voor berekeningen stap 2) kN/paal 1.14, 5.28, 3.88, 3.06, 7.79, 6.35,
5.48, 10.51, 9.30, 8.53, 13.77,
12.57, 11.55, 10.84
Bovenbelasting
Ws = 15.1
kN/paal
7
Chronologisch in de tijd
6
5
CUR driehoek,
mod. ondergrond
Bovenbel.
Ws = 22.7
kN/paal
11
10
Gemeten B + C [kN/paal]
7
Gedurende stap 2 berekent CUR226 een ongeveer
2 keer zo grote rek dan er wordt gemeten. Er
worden twee aanpassingen voor rekenmodel voorgesteld,
beide laten een betere overeenstemming
zien met de metingen, de combinatie van beide
verbeteringen leidt tot het beste resultaat. Doorvoeren
van deze aanpassingen in de CUR226 kan
op termijn leiden tot goedkopere paalmatrassen.
9
Inverse driehoek,
CUR ondergrond
14
Bovenbelasting
Ws =30.2
kN/paal
13
12
11
Inverse driehoek,
mod. ondergrond
Figuur 10 - Vergelijkingen metingen en berekeningen voor
rekenstap 2 (berekening van de rekken uit belastingdeel
B+C). De figuur is van links naar rechts chronologisch in tijd.
Gemiddelde rek (%)
5
4
3
2
1
consolid.
bovenbelasting
consolid.
bovenbelasting
consolid.
bovenbelasting
consolid.
0
-5 0 5 10 15 20 25
Gemeten
Netto belasting Wn (kN/paal)
CUR driehoek,
mod. ondergrond
CUR driehoek,
mod. ondergrond
bovenbelasting
consolid.
Inverse driehoek,
CUR ondergrond
Inverse driehoek,
mod. ondergrond
Figuur 11 - Vergelijkingen metingen en
berekeningen voor rekenstap 2 (berekening
van de rekken uit belastingdeel B+C), maar
nu op de horizontale as de netto belasting
op de aardebaan (top load – ondergrond
ondersteuning – wrijving testbox).

Referenties
– Den Boogert, T.J.M., 2011. Piled Embankments
with Geosynthetic Reinforcement, Numerical
Analysis of Scale Model Tests, afstudeerrapport,
Delft University of Technology.
– Chen, R.P., Chen, Y.M., Han, J., Xu, Z.Z.,
2008b. A theoretical solution for pile-supported
embankments on soft soils under one-dimensional
compression, Can. Geotech. J. 45; 611-623.
– Chen, R.P., Xu, Z.Z., Chen, Y.M., Ling, D.S.,
Zhu, B., 2010. Field Tests on Pile-Supported
Embankments over Soft Ground, Journal of
Geotechnical and Geoenvironmental
Engineering, Volume 136, Number 6,
June 2010, pp. 777-785
– CUR 226, 2010, Ontwerprichtlijn paalmatrassystemen
ISBN 978-90-376-0518-1.
– EBGEO (2010), Empfehlungen für den
Entwurf und die Berechnung von Erdkörpern mit
Bewehrungen aus Geokunststoffen – EBGEO, 2.
Auflage, German Geotechnical Society,
Ernst & Sohn, ISBN: 978-3-433-02950-3
In 2009 is door een CUR werkgroep een herziening
gemaakt van het CUR rapport 174, Geokunststoffen
in de waterbouw. Op de CUR-website
(www.cur.nl/upload/documents/CUR%20174.pdf)
is dit rapport gratis te downloaden.
In de praktijk is gebleken dat bij de uitvoering van
projecten waarbij geokunststoffen gebruikt
werden in de waterbouw, behoefte was aan een
uitvoeringsrichtlijn. In 2010 heeft een commissie
zich bezig gehouden met het samenstellen van
deze aanbeveling. Binnenkort zal het als een CUR
uitgave gepubliceerd worden.
De richtlijn is o.m. gebaseerd op het CUR 174
rapport. In de richtlijn wordt een overzicht ge -
geven van:
Materiaaleigenschappen en de functies van
geokunststoffen
Kwaliteitscontroles, procedures en verantwoordelijkheden
Instructies over het prefabriceren, voorbereiden
en verwerken op de bouwplaats, installatie/
plaatsing van geokunststoffen.
Het toepassingsgebied is geokunststoffen in
– Van Duijnen, P., Van Eekelen, S.J.M., 2010.
Holland’s first railway on a piled embankment,
design against monitoring, proceedings van
9ICG, Brazil, 2010, 1461-1464.
– Van Eekelen, S., Bezuijen, A. and Alexiew, D.,
2010. The Kyoto Road, monitoring a piled
embankment, comparing 31/2 years of measurements
with design calculations, proceedings
van 9ICG, Brazil, 2010, 1941-1944.
– Van Eekelen, S.J.M., Lodder, H.J., Bezuijen, A.,
2011, Paalmatrasproeven I, vervormingen van
geokunststoffen in een paalmatras en de daaruit
volgende belastingsverdeling, GeoKunst 42,
Juli 2011, 42-44.
– Van Eekelen, S.J.M. en Bezuijen, A., 2011,
Paalmatrasproeven IIa, Eén laag biaxiaal of twee
lagen uniaxiale wapening in een paalmatras,
GeoKunst 43, juli 2011.
– Haring, W., Profittlich, M. & Hangen, H., 2008.
Reconstruction of the national road N210 Bergambacht
to Krimpen a.d. IJssel, NL: design approach,
construction experiences and measurement results,
4th European Geosynthetics Conference,
CUR aanbeveling VC 92: Uitvoeringsrichtlijn
geokunststoffen in de waterbouw
waterbouwkundige constructies, o.m. in zee-,
rivier- en meerdijken, vooroeverbestortingen en
geosystemen. De gebruikers zullen met name de
mensen op de bouwplaats zijn, die met de kwaliteitscontrole
en de uitvoering belast zijn. Daarnaast
is de richtlijn van belang voor bestek -
schrijvers en opstellers van contracteisen en vraagspecificaties.De
aanbeveling zal in het eerste
kwartaal van 2011 gepubliceerd worden.
PIANC report, The Application of
Geosynthetics in Waterfront Areas
In 2009 en 2010 heeft een werkgroep MarCom
56 van de internationale organisatie PIANC
(Permanent International Association of Navi -
gation Congresses)een rapport opgesteld over
de toepassing van Geokunststoffen in de Kust -
waterbouw. Nederland heeft de leiding van
deze werkgroep gehad met Bram Steijn als lid,
Ed Berendsen als secretaris en Wim Voskamp als
voorzitter. Verder waren er leden uit Denemarken,
UK, USA, Frankrijk en Duitsland.
Deze werkgroep heeft in een 126 pagina’s dik
rapport een overzicht gegeven van alle toepassingsmogelijkheden
van geokunststoffen in de
50 GEOKUNST – Juli 2011
September 2008, Edinburgh, UK.
– Heitz, C., 2006. Bodengewölbe unter ruhender
und nichtruhender Belastung bei Berücksichtigung
von Bewehrungseinlagen aus Geogittern.
Schriftenreihe Geotechnik, Uni Kassel,
Heft 19, November 2006.
– Lodder, H.J., 2010. Piled and reinforced
embankments, Comparing scale model tests and
theory, Master of Science thesis, Technische
Universiteit Delft.
– Weihrauch, S., Oehrlein, S. & Vollmert, L.,
2010. Baugrundverbesserungsmaßnahmen in
der HafenCity Hamburg am Beispiel des Stell -
vertreterobjektes Hongkongstraße. Tagungsband
zur 31. Baugrundtagung der DGGT, 03 – 06
November 2010, München, ISBN 978-3-
9813953-0-3, pp. 147-153.
– Zaeske, D., 2001. Zur Wirkungsweise von unbewehrten
und bewehrten mineralischen Tragschichten
über pfahlartigen Gründungselementen.
Schriftenreihe Geotechnik, Uni Kassel,
Heft 10, February 2001.
Ir. Wim Voskamp
kustwaterbouw (Golfbrekers en kunstmatige
riffen, (voor)oeverbescherming, dijken, strand
en duinen, kribben, opsluitbermen en harde
strandconstructies, kademuren, afdekking van
pijplijnen en zeekabels, palen en platformen,
ontzandingpreventie en erosiebescherming). Voor
deze toepassingsgebieden is aangegeven welke
functie het geokunststof vervult, welke eigenschappen
vereist zijn, met welke kritische ontwerpfactoren
rekening gehouden moet worden.
De hydrostatische, mechanische en andere belastingen
zijn per toepassingsgebied genoemd.
Ook is in het eerste deel van het rapport een
uitgebreide introductie in de functie, vorm en
eigenschappen van geokunststoffen gegeven.
Het rapport wordt afgesloten met een hoofdstuk
over de uitvoeringsaspecten. Alle toepassingen,
de uitvoeringsaspecten en veel andere informatie
zijn met tekeningen en foto’s geïllustreerd.
Dit rapport is in 2011 door PIANC digitaal gepubliceerd*.
Voor Nederlanders die met kustwaterbouw
in te maken hebben is het een interessant
state-of-the-art report.
*www.pianc.org/technicalreportsbrowse.asp

Paalmatrasproeven II
Eén laag biaxiaal of twee
lagen uniaxiale wapening
in een paalmatras
Inleiding
Als een paalmatras wordt ontworpen volgens de
Nederlandse richtlijn, dan wordt er altijd één laag
geokunststof wapening ontworpen. Het is zaak
om een zo economisch mogelijk ontwerp te
maken. Als de lokale omstandigheden en eisen dat
toe laten, zal de ontwerper proberen om de palen
zover mogelijk uit elkaar te zetten. Komen de
palen te ver uit elkaar, dan kan een ontwerp on -
nodig duur worden omdat er een relatief dure
geokunststof wapening nodig is. Komen de palen
te dicht bij elkaar, dan worden de paalkosten
onnodig hoog.
Op weg naar aanscherping van de ontwerprichtlijn deel 2a
Meestal is het het goedkoopste om een geokunststof
toe te passen met een relatief hoge sterkte.
Laten we bijvoorbeeld zeggen een geokunststof
van het type XYZ, met een sterkte van 600 kN/m
in de dwarsrichting en 450 kN/m in de lengte -
richting, dus XYZ 600/450. Het materiaal moet
dus naar twee kanten toe een behoorlijke sterkte
hebben (biaxiaal materiaal).
Een leverancier zal vervolgens vaak niet één
geogrid of geotextiel leveren met deze specificatie,
maar twee geokunststoffen die in één richting
veel sterker zijn dan in de andere richting, een
Figuur 1 - Het toepassen van twee uni-axiale wapeningslagen: twee mogelijke mechanismen.
51 GEOKUNST – Juli 2011
Ir. Suzanne van Eekelen
Deltares/TU-Delft
Samenvatting
Het is gebruikelijk om in een paalmatras twee lagen
uni-axiale wapening toe te passen in plaats van één
biaxiale wapeningslaag. De CUR richtlijn gaat ervan
uit dat dit niet uitmaakt. In dit artikel wordt gekeken
of dit inderdaad hetzelfde is.
uni-axiaal materiaal. Dit is namelijk beter te
maken, en dus goedkoper. Bovendien levert het
toepassen van uniaxiale wapening minder problemen
met overlappen, omdat de wapening in de
sterkterichting heel erg lang is. De leverancier
levert bijvoorbeeld XYZ 550/100 en XYZ 350/50.
Het is de bedoeling dat deze twee lagen haaks
op elkaar worden gelegd, zonder iets ertussen.
Geregeld wordt er ook voor gekozen om de onderste
uni-axiale wapeningslaag een geotextiel te
laten zijn, en de bovenste een geogrid. Het geotextiel
heeft dan tevens een scheidingsfunctie,
terwijl het geogrid zorg voor een optimale weerstand
tussen granulaat en wapening.
Vraag is of deze twee lagen uni-axiale wapening
zich hetzelfde gedragen als één biaxiale laag
wapening.
Mogelijke mechanismen
Figuur 1 laat twee verschillende mechanismen
zien, die zouden kunnen optreden. De CUR 226ontwerprichtlijn
neemt aan dat het eerste mechanisme
optreedt. Het tweede mechanisme zou
echter ook kunnen optreden. De bovenste wapeningslaag
draagt dan de belasting niet rechtstreeks
over naar de palen, maar naar de stroken
tussen de palen van de onderste wapeningslaag.
In dat geval moeten de stroken in de onderste wapeningslaag
relatief meer dragen. Wanneer het
tweede mechanisme optreedt, levert de CUR
richtlijn (wat dit betreft) een onveilig ontwerp
voor de onderste wapeningslaag.

Vergelijkende proeven
We vergelijken twee (Huesker) proeven van de
paalmatras-proevenserie (Van Eekelen et al.,
2011a en 2011b). In beide proeven werd in totaal
ongeveer dezelfde wapening toegepast, maar dan
in de eerste één biaxiale wapeningslaag en in de
tweede twee uni-axiale wapeningslagen, direct
op elkaar. Vraag is of beide proeven hetzelfde
gedrag vertonen, en of mechanisme 1 inderdaad
wordt aangetroffen in de proef met de twee
uni-axiale lagen.
Resultaten en conclusies
Figuur 2 vergelijkt de resultaten van de twee proeven.
De figuur laat zien dat zowel de belastingsverdeling
binnen de aardebaan als de zakking van
de geokunststof wapening gelijk is.
Figuur 3 laat de gemeten rekken zien in de bovenste
uni-axiale wapeningslaag. Als mechanisme 2
uit figuur 1 zou optreden, dan zouden alle rekken
in de bovenste wapeningslaag (in de sterkterichting)
ongeveer gelijk moeten zijn. De figuur laat
echter zien dat de rekken in de wapeningsstroken
tussen de palen duidelijk groter zijn dan op andere
locaties. Dat is in overeenstemming met mechanisme
1. De grootste rekken worden gemeten
bovenop de palen en in de wapeningsstrook
tussen de palen. Dit is hetzelfde beeld als in alle
andere proeven, en dit komt bovendien prima
overeen met de rekenregels in CUR226.
Hiermee wordt aangetoond dat het inderdaad
niet uitmaakt of één biaxiale laag wordt toegepast,
of twee uni-axiale wapeningslagen. De
CUR richtlijn heeft dus gelijk.
Referenties
– CUR 226, 2010, Ontwerprichtlijn paalmatras -
systemen. ISBN 978-90-376-0518-1
– Van Eekelen, S.J.M., Lodder, H.J., Bezuijen,
A., 2011a, Paalmatrasproeven I, Vervormingen
van geokunststoffen in een paalmatras en de
daaruit volgende belastingsverdeling, GeoKunst
42, april 2011, 42-44.
– Van Eekelen, S.J.M., Van der Vegt, J.W.G.,
Lodder, H.J., Bezuijen, A., 2011b, Paalmatrasproeven
II, belangrijkste conclusies, GeoKunst 43,
juli 2011, pag. 46-51.
– Zaeske, D., 2001. Zur Wirkungsweise von
unbewehrten und bewehrten mineralischen
Tragschichten über pfahlartigen Gründungselementen.
– Schriftenreihe Geotechnik, Uni Kassel,
Heft 10, februari 2001.
Belasting (kN/pile)
14
12
10
8
6
4
2
0
-5 0 5 10 15 20 25
52 GEOKUNST – Juli 2011
Netto belasting op aardebaan (kN/pile)
Biaxiaal belasting A op paal
2 x Uni-axiaal belasting A op paal
Biaxiaal belasting B via wapening
2 x Uni-axiaal belasting B via wapening
Zakking geokunststof wapening (mm)
60
50
40
30
20
10
0
-5 0 5 10 15 20 25
Netto belasting op aardebaan (kN/pile)
Biaxiaal max. zakking tussen 4 palen
2 x Uni-axiaal max. zakking tussen 4 palen
Biaxiaal max. zakking tussen 2 palen
2 x Uni-axiaal max. zakking tussen 2 palen
Figuur 2 - Vergelijking één biaxiale wapeningslaag en twee uni-axiale wapeningslagen.
Gemeten rek (%)
13
11
9
7
5
3
1
-1
0 5 10 15 20 25
eps 1
eps 2
Netto belasting op aardebaan (kN/pile)
eps 3
eps 4
eps 5
eps 6
Figuur 3 - Rekken in de bovenste uni-axiale wapeningslaag, gemeten
met de ‘rekkabels’ zoals beschreven in Van Eekelen et al., 2011b.

Ten behoeve van de jaarlijkse zomerfeesten wordt
onderzocht of het mogelijk is om enkele podia op
het dak van een ondergrondse parkeergarage te
zetten. Eén van de vragen die zich daarbij voordoet,
is of de paalfundering van de parkeergarage
de extra belastingen kan opnemen.
De parkeergarage bevindt zich in het centrum van
de stad en is kort na de tweede wereldoorlog
gebouwd. De parkeergarage kent twee parkeer -
lagen en de onderkant bevindt zich op NAP -8 m.
Destijds zijn geprefabriceerde betonpalen, vierkant
42 cm, gebruikt. Het inheiniveau van de palen
varieert: langs de omtrek van de parkeergarage is
een inheiniveau van NAP -18 m toegepast; elders
NAP -20 m (figuur 1).
Vraag 1
Wat is/zijn volgens u de reden(en) dat het inheiniveau
van de randpalen verschilt van dat van de
middenpalen?
Antwoord 1
De draagkracht van de palen is midden onder de
parkeergarage kleiner dan aan de rand, omdat de
korrelspanningsafname als gevolg van het ontgraven
van grond daar het grootste is. Ter plaatse van
de rand van de parkeergarage is de korrelspanningsafname
minder groot, omdat de grond naast
de parkeergarage via spanningsspreiding bijdraagt
aan een grotere korrelspanning. Naar het
midden van de parkeergarage toe neemt die invloed
af.
Door de palen dieper te heien, kan de kleinere
draagkracht worden gecompenseerd.
Vraag 2
Bereken de grondspanningen, waterspanningen
en korrelspanningen in de situatie voorafgaande
aan de bouw.
Voor dit project zijn diverse sonderingen en enkele
boringen uitgevoerd. Een kenmerkende sondering
is afgebeeld in figuur 2. Het grondonderzoek is,
zoals gebruikelijk, voorafgaande aan de bouw
van de parkeergarage uitgevoerd. Het maaiveld
bevond zich toen op NAP -1 m.
De freatische grondwaterstand is door de jaren
heen constant gebleven en bevindt zich op NAP
-2 m. Ook de stijghoogte in het eerste water -
voerende pakket is NAP -2 m.
Voor dit vraagstuk kan de grondopbouw op het
moment van sonderen, overeenkomstig tabel 1
worden geschematiseerd.
In deze tabel zijn de volgende grondparameters
opgenomen:
Antwoord 2
De berekeningsresultaten staan in tabel 2.
Vraag 3
Bereken de grondspanningen, waterspanningen
en korrelspanningen onder het middengedeelte
van de parkeergarage in de situatie na de bouw.
Antwoord 3
De berekeningsresultaten staan in tabel 3.
Kolom 2 3 4
Diepte Grondspanning Water spanning Verticale korrelspanning
[m NAP] [kN/m 2] [kN/m 2] [kN/m 2]
-1 0 0 0
-2 18 0 18
-5 78 30 48
-6 94 40 54
-11 144 90 54
-15 204 130 74
-17 228 150 78
-18 249 160 89
-20 291 180 111
-22 333 200 133
Tabel 2 De berekende grondspanningen, waterspanningen
en verticale korrelspanningen voor de bouw van de parkeergarage.
Vraag 4
Bepaal met behulp van de sondering in figuur 2 de
maximum puntweerstand van de funderingspalen
onder het middengedeelte van de parkeergarage.
Antwoord 4
Voor het bepalen van de verticale draagkracht van
de palen dient de conusweerstand volgens art.
5.4.3.2 van NEN 6743-1:2006 te worden gecorrigeerd.
Hiervoor worden de effectieve verticale
spanningen voor en na ontgraving gebruikt. Deze
zijn bepaald voor de vragen 2 en 3 en zijn weer-
54 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Vraag en antwoord
γdr γsat = volumiek gewicht van droge grond
= volumiek gewicht van verzadigde grond
Grondsoort bvk laag γ dr / γ sat
[m NAP] [kN/m 3]
Ophoogzand -1 18/20
Klei -5 16/16
Veen -6 10/10
Klei -11 15/15
Organische klei -15 12/12
Zand -17 18/21
Tabel 1 Laagindeling en volumegewichten.
gegeven in tabel 3.
Omdat de prefab palen niet trillingsvrij zijn
geïnstalleerd, moet de conusweerstand worden
gereduceerd met de waarden, zoals vermeld in
kolom 5 van tabel 3.
De maximum puntweerstand pr;max;punt volgt uit:
Volgens NEN 6743-1 is voor prefab palen:
αp = 1,0
β = 1,0
s = 1,0
Voor pr;max;punt geldt bij het paalpuntniveau van
NAP – 20,0 m (na middelling van reductiefactoren):
qc;I;gem = 0,55 x 14,5 = 8,0 MPa
qc;II;gem = 0,55 x 12,0 = 6,6 MPa
qc;III;gem = 0,39 x 8,0 = 3,1 MPa
Dan is:
pr;max;punt = 1 /2 × 1,0 × 1 × 1 × ______ 8,0 x 6,6 + 3,1 = 5,2 MPa
2
Kolom 2 3 4 5
Diepte Grond- Water- Verticale Reductie-
[m NAP] spanning spanning korrelspanning factor
[kN/m2] [kN/m2] [kN/m2] -8 60 60 0 0
-11 90 90 0 0
-15 150 130 20 0,27
-17 174 150 24 0,31
-18 195 160 35 0,39
-20 237 180 57 0,51
-22 279 200 79 0,59
Tabel 3 De berekende grondspanningen, waterspanningen en
verticale korrelspanningen na de bouw, onder het midden
van de parkeergarage.

Maaiveld
NAP -18m
Parkeergarage Laag -1
Parkeergarage Laag -2
Palen
ø 42 cm
NAP-20m
NAP
-1m
NAP
-8m
55 GEOTECHNIEK – Juli 2011
Vraag en antwoord
Figuur 1 - Dwarsdoorsnede parkeergarage. Figuur 2 - Kenmerkende sondering voor het ontwerp.
Visie + Vorm Voordeel
Educom houdt van heldere formules. Kijk op www.uitgeverijeducom.nl voor heldere bewijzen.
Bel 010 - 425 6544 of mail info@uitgeverijeducom.nl voor een helder voorstel.
Advertenties Brochures Congresbundels Drukwerk Folders Ontwerp Huisstijlen Logo’s Promotie Tijdschriften Websites

SIT SIT, SIT + , SIT pro
SITT T
SIT, , SIT , SIT
o pro
VIBRA VIBRA-sbr +
VIBRA VIBRA VIBRA-sbr +
+

BuildingCareers is dé arbeidsmarkt
specialist voor ingenieurs en
technologen op HBO- en WO-niveau.
Zowel in hoogwaardige specialistische
functies als in commerciële- en
managementposities.
Voor nadere informatie over deze
functie kun je contact opnemen met
ir. Jan Willem Houtman van Building-
Careers, telefoon 06-2451 2699. Hij
vertelt je graag meer over het bedrijf
en de functie.
Je CV en motivatiebrief kun je mailen
naar:
jan.willem.houtman@
buildingcareers.nl
BuildingCareers bv
Anna van Burenlaan 60
2012 SM Haarlem
Tel. 023-55 19 555
www.buildingcareers.nl
Adviseren is vooruit zien.
Wat is jouw perspectief?
Ondernemen in een complexe omgeving maar met overzicht,
betrokkenheidven verstand van zaken.
Resultaatgericht: iedereen zegt het, slechts enkelen maken het
waar. ARCADIS: infrastructuur, water, milieu en gebouwen.
Los van elkaar maar ook integraal. We geven de samenleving
vorm door creatief te zijn in onze oplossingen en daadkrachtig
in de uitvoering.
Als medewerker van ARCADIS verlaat je gebaande paden. Je bent
onderdeel van een netwerk van zakelijke professionals. Ingericht
rondom klanten, zodat deze direct profi teren van onze kennis en
ervaring. Wij brengen ideeën tot leven. Maak jij het mee?
ARCADIS is een internationale onderneming die advies,
ontwerp-, ingenieurs- en managementdiensten levert op
de gebieden infrastructuur, water, milieu en gebouwen.
We verbeteren mobiliteit, duurzaamheid en de kwaliteit
van leven, door balans aan te brengen in de gebouwde en
natuurlijke leefomgeving. ARCADIS ontwikkelt, ontwerpt,
implementeert, onderhoudt en exploiteert projecten voor
bedrijven en overheden. Met 16.000 medewerkers en
EUR 2 miljard omzet, heeft de onderneming een uitgebreid
internationaal netwerk dat steunt op sterke lokale marktposities.
ARCADIS ondersteunt UN-HABITAT met kennis
en expertise om de leefomstandigheden in snel groeiende
steden over de hele wereld te verbeteren.
Wil jij als geotechnisch ingenieur:
1. je vakmanschap laten tellen
2. er toe doen
3. een bedrijf helpen uitbouwen
Dan kan dit jouw volgende baan zijn!
Het bedrijf
Geotechnische nichespeler
Schat aan kennis op het
gebied van hei-equipment,
heitechniek en hei-software
Wereldwijd actief
Kleinschalig, korte lijnen
Flexibel en eigentijds
Zeer succesvol
De functie
Brede adviesrol richting klant
Theoretisch èn praktisch
Op kantoor: advisering en deskresearch
Op locatie: metingen en supervisie
Onshore èn offshore
Bedrijf helpen uitbouwen
Delen in de winst
Wil je meer weten over deze unieke carrièrekans?
Zoek dan snel contact met ons voor meer info of kijk
op de website.
Wij garanderen 100% vertrouwelijkheid
Senior Specialist Geotechniek
Onze professionals binnen de divisie Mobiliteit werken
aan het ontwerpen, contracteren en beheersen van
projecten op het gebied van infrastructuur.
ARCADIS is betrokken bij maatschappelijk relevante
projecten zoals de Tweede Coentunnel, overkapping
van de A2 bij Utrecht, VleuGel en A2 Maastricht.
Deze projecten zijn veelal van multidisciplinaire aard
in een complexe omgeving.
Ben jij die professional die een belangrijke rol gaat
spelen bij een van onze projecten? Wij zijn op zoek
naar een Senior Specialist Geotechniek.
Jij
Voltooide HBO/WO-opleiding
Geotechnisch gespecialiseerd
3 - 10 jaar werkervaring
Bereid om offshore te werken
Flexibel en ondernemend
Interesse?
Kijk voor de volledige vacatureteksten en informatie
over ARCADIS op onze internetsite. Of neem contact
op met Remco Lensen, hoofd adviesgroep Tunnels en
Geotechnische Constructies, tel. 06 2706 1170.
Jouw brief en cv ontvangen wij graag via
www.werkenbijarcadis.nl.
Imagine the result

Uw partner bij stedelijke
engineering
De ondergrond is in ieder bouwproject een onzekere factor. Vooral in binnenstedelijk
gebied zijn de risico’s groot. Deltares kan deze tot een minimum beperken. Daarvoor
combineren we wetenschappelijke kennis, jarenlange praktijkervaring en diepgaande
forensische expertise.
Om faalkosten te verlagen is niet de beschikbaarheid van technische kennis
doorslaggevend, maar de toepassing ervan op het juiste moment en de juiste manier.
Risico- en procesmanagement vormen dan ook de ruggegraat van onze aanpak.
Deltares – voor de zekerheid
www.deltares.nl | info@deltares.nl | +31 88 335 7200