Complete pdf - GeoTechniek

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.