Bouwputten naast bestaande gebouwen is ... - Dimension

dimension.be

Bouwputten naast bestaande gebouwen is ... - Dimension

7/Slibwand

De tendens om optimaal gebruik te maken van

de beschikbare bouwgrond is niet meer te keren.

Gronden worden schaars, inbreiding is de boodschap.

Steeds meer wordt gevraagd om tussen bestaande

constructies te bouwen en vaker worden er

kelders gevraagd, als berging of als parkeergarage.

Maar naast bestaande constructies graven is geen

evidentie. Regelmatig duikt er een bericht op over

instortingen naast een werf. Bouwputten naast

bestaande gebouwen is specialistenwerk, maar ook

als architect dient u te weten welke methodes er

bestaan en wat er mogelijk is.

Uitgravingen die ruim boven de bestaande funderingen blijven

vormen meestal geen probleem, maar wanneer er gegraven

wordt tot op het funderingsniveau van de naastliggende

constructie is omzichtigheid gewenst. Door grond weg te

graven wordt het gewicht weggenomen welk tegendruk biedt

aan de bestaande fundering met soms dramatische gevolgen.

Bij het uitvoeren van een bouwput zal er dus een beschoeiing

aangebracht worden om tegendruk te bieden aan de naastliggende

grond- en gebouwbelasting. De methode van beschoeien

wordt bepaald door de omgeving, de op te nemen horizontale

belasting, de uit te voeren graafwerken en de eventuele

grondwaterverlaging om de bouwput mogelijk te maken.

Beschoeiingstechnieken

Iets om grondig over na te denken

Het is logisch dat er voorafgaand enkele specifieke onderzoeken

nodig zijn. Gangbaar in ieder project is het uitvoeren

van minimum 3 elektrische sonderingen van 200 kN waarbij

het noodzakelijk is om deze tot minimum 2 maal de uitgravingsdiepte

te laten uitvoeren. Bij belangrijke projecten geeft

een grondboring verduidelijking bij de sonderingen. Zoals

geweten is de grondwaterstand een cruciale factor bij het bepalen

van de mogelijke onderschoeiing. Er is enerzijds een

droge bouwput gewenst, anderzijds zullen de wanden de optredende

belastingen, inclusief deze van het water, moeten

weerstaan. De waterstand zoals deze gemeten wordt in het

sondeergat geeft geen betrouwbaar resultaat. Het is aangeraden

een piëzometer te plaatsen om voldoende zicht te hebben

op de grondwaterstand. Zodat de werkelijk optredende

waterspanning gecontroleerd kan worden. Het waterpeil en

eventueel de stijghoogte dienen in principe in iedere watervoerende

laag gekend te zijn. Ideaal is het voorzien van een

peilbuis met diver die een continue meting toelaat zodat we in

de loop van de tijd zicht krijgen op mogelijke schommelingen.

Behalve de fysische gegevens van de ondergrond zijn ook

de ligging van leidingen, kabels en rioleringen van belang.

Met een eventuele voorafgraving kunnen ondergrondse hindernissen

opgespoord worden, zoals een oude kelder of regenwaterput.

Het is belangrijk te weten hoe de naastliggende

constructies gefundeerd zijn en hoe diep deze fundering

»

DIMENSION 55

techniek


56 DIMENSION

uitgevoerd werd. Ook hier zal de stand van het grondwater

belangrijk zijn: een eventuele grondwaterverlaging heeft immers

een spanningswijziging in de ondergrond tot gevolg met

de daaruitvolgende zettingen. Hoe zal de bestaande fundering

hierop reageren. Dit risico dient steeds door specialisten

ingeschat te worden.

Volgende beschoeiingstechnieken worden toegepast, elk met

specifieke voor- en nadelen en beperkingen afhankelijk van

de randvoorwaarden:

- Berlijnse wanden

- Ondermetselen

- Beschoeide sleuven

- Damplanken

- Secante of tangente palenwanden

- Soilmixing wanden

(Cutter Soilmixing, DeepMixing wanden)

- Slibwanden

- Jet-grouting wanden

- Vernagelde wanden

- Grondbevriezing

BESCHRIJvInG vAn DE TECHnIEKEn

1/ Berlijnse wanden worden traditioneel uitgevoerd door het

vertikaal inbrengen van stalen profielen. Deze worden op een

variabele tussenafstand ingetrild of geheid. Tussen de profielen

wordt de beschoeiing verder uitgevoerd door het plaatsen

van houten balken, stalen platen of geprefabriceerde betonplaatjes.

Tijdens het stelselmatig verder uitgraven worden

de houten balken of betonplaten geplaatst. Hierbij kunnen

problemen opduiken wanneer het grondwater te hoog staat.

Deze techniek wordt niet uitgevoerd naast bestaande ondiepe

funderingen daar deze techniek een vrij grote kans op zetting

genereert ten gevolge van een grote horizontale verplaatsing

aan de kop van de wand, wanneer deze niet is verankerd.

2/ De techniek van het ondermetselen bestaat erin dat de

grond in stroken van +/- 1.00 m wordt weggenomen onder

de bestaande continue funderingszool. Deze techniek is enkel

mogelijk wanneer de uitgraving in het droge kan gebeuren,

wat wil zeggen dat het grondwaterpeil zich minimum 50 cm

onder de aanzet van de nieuwe fundering bevindt. De uitvoering

gebeurt moot per moot en alternerend. Let er wel op dat

de uitgraving en het betonneren of ondermetselen in één fase

gebeuren. Traditioneel wordt deze techniek toegepast tot een

diepte van max 3,50 m. Om eventuele schade te beperken

is het aangewezen om eventuele raam- en deuropeningen te

1/BERLIJnSE WAnDEn

Diepte: 12-15m

Hoogte kering: 6-8 m

Breedte: 20-40 cm

Afstand tot obstakel: 20cm

Toepassing: Geen water, beperkte putten, geen te

moeilijke gronden

Voordelen: Flexibel en goedkoop

Nadelen: Trillingen, vervormingen, fasering

Kost: 80-100 €/m²

verstevigen want een beperkte zetting tot 15 mm is zeker te

verwachten.

3/ Onderschoeiien door gebruik te maken van beschoeide

sleuven laat toe om tot grotere diepte te gaan mits het kan

uitgevoerd in een droge grond. Deze “mijnwerkerstechniek”

bestaat erin dat in lagen van 0,5 m wordt uitgegraven en stelselmatig

wordt gestut. Zoals bij ondermetselen moet er aandacht

worden besteed aan een voldoende steek, dit is een voldoende

diepte van de onderschoeiing onder het nieuw uit te

voeren funderingsniveau. Dit om toe te laten dat het vertikaal

draagvermogen en het horizontale evenwicht verzekerd zijn.

Om de te verwachten zettingen te beperken worden behalve

een verzorgde uitvoering steeds vaker micropalen geboord

doorheen de bestaande fundering om het verticale draagvermogen

te verzekeren.

4/ De beschoeiingstechniek met damplanken gebeurt zoals

de berlinerwanden door heien of trillen en indien mogelijk

ook door indrukken. Om de invloed naar naastliggende gebouwen

te controleren, kunnen er trillingsmetingen worden

uitgevoerd die eventueel kunnen bijdragen om het hei- of trilproces

bij te sturen. Dit is eveneens te vermijden naast bestaande

ondiepe funderingen. Enerzijds mag het trillen geen

»


schade teweegbrengen aan naburige constructies, anderzijds

kan de bovenzijde van de wand, net zoals de berlinerwand,

uitbuigen onder invloed van de naastliggende belasting, tenzij

er ankers worden voorzien. De meest delicate situatie in

het uitvoeringsproces is het uittrekken van de damplank. Op

dit ogenblik ontstaat er grondontspanning die op nabij gelegen

gebouwen zijn invloed kan hebben.

5/ Palenwanden laten toe om naast bestaande funderingen

trillingsvrij palen uit te voeren door middel van het FOW

(Front Off Wall) systeem. Het systeem laat toe om bouwputten

tot traditioneel 2 ondergrondse bouwlagen uit te voeren.

Deze wanden zijn grondkerend en waterremmend en zijn dus

nooit als een definitieve waterkerende wand te beschouwen.

Om dergelijke wand waterdicht uit te voeren zal er aan de

binnenzijde van de bouwput dus nog een betonwand tegen de

palenwand gestort worden. Aanvullend zullen ankers door de

palen geplaatst worden om het horizontaal uitbuigen van de

paalkoppen te beperken.

6/ Soilmix wanden zijn de laatste jaren een courante toepassing

geworden. Deze techniek is trillingsvrij en de grond

wordt ter plaatse gemixt met het cement, wat dus geen

grondafvoer betekent. In de wand worden na het mixen stalen

profielen geplaatst waarbij de gemixte grond uithard en

via gewelfvorming in de wand voor de kering zorgt. Net als de

palenwanden worden er ankers voorzien om de horizontale

verplaatsing te beperken.

7/ De uitvoering van slibwanden is een methode die toelaat

bouwputten tot grote diepte uit te voeren waardoor deze techniek

eerder toepassing vindt bij grote bouwprojecten. De grote

diepte laat toe om in de put het grondwater te verlagen met

beperkte invloed naar de omgeving. Nadeel bij deze techniek

is de belangrijke hoeveelheid grond en bentoniet (steunslib)

die moet worden afgevoerd, wat steeds vaker een probleem

wordt.

8/ Jet groutwanden vinden meer en meer hun toepassing

in de renovatie en restauratie. Een hoge druk straal mengt

de grond met een watercementmengsel. Wanneer er vooraf

kernboringen worden uitgevoerd doorheen een bestaande

fundering kunnen deze groutwanden rechtstreeks onder de

bestaande fundering worden uitgevoerd. Net zoals de palenwanden

en de soilmixwanden zijn de jet groutwanden te

beschouwen als een grondkerende wand. Om de wand waterkerend

te maken is het noodzakelijk om een dubbele rij te

voorzien.

»

5A/TAnGEnTPALEn

Diepte: 16-20 m

Hoogtekering: 6-8 m

Breedte: 40-80 cm

Afstand tot obstakel: 80 cm

Toepassing: geen grondwater, geen extreme

omstandigheden

Voordelen: flexibel, goedkoop

Nadelen: niet waterdicht, niet door metselwerk

Kost: 90 -110 €/m²

5B/SECAnSPALEn

Diepte: 14-16 m

Hoogtekering: 6-8 m

Breedte: 42-62 cm

Afstand tot obstakel: 20 cm

Toepassing: 2 à 3 bouwlagen, geen extreme

omstandigheden

Voordelen: flexibel, goede uitvoeringstolerantie,

door metselwerk

Nadelen: beperkt in lengte en afmetingen

Kost: 100-140 €/m²

DIMENSION 59


60 DIMENSION

9/ De methode van vernagelde wanden is een combinatie

van spuitbeton met ankers waarbij van hoog naar laag eerst

ankers worden geboord en vervolgens spuitbeton wordt geplaatst.

Dit wordt laag per laag uitgevoerd zodat een steile

talud kan worden gerealiseerd.

10/ Voor de volledigheid vermelden we de grondbevriezing

waarbij grond wordt geconsolideerd door het aanwezige water

te bevriezen d.m.w. van zout en stikstof. Deze techniek is

echter zeer duur en slechts in zeer specifieke gevallen van

toepassing.

BESCHOEIInG: WELKE TECHnIEK TOEPASSEn?

De keuze van de beschoeiingstechniek wordt bepaald door

een veelheid van elementen.

Aan de basis ligt de grondsamenstelling en het grondwaterpeil.

Om Berlinerwanden, ondermetselen en beschoeide

sleuven uit te voeren is het noodzakelijk het grondwaterpeil

te verlagen. De andere technieken kunnen worden uitgevoerd

zonder grondwaterverlaging.

Bij de uitgraving van de bouwput is het echter wel aangewezen

om vooraf de invloed van de verlaging te laten narekenen.

Zoals gesteld neemt het grondwater een deel van

de grondspanning op ten gevolge van de bovenbeslasting. Bij

een grondwaterverlaging zullen de belastingen deels overgedragen

worden op de grond waardoor de korrelspanning

verhoogt met zettingen tot gevolg. In functie van de grondgesteldheid

kan dit in de omgeving tot op vele honderden meter

invloed hebben.

In gebieden met een gevoelige grondwatertafel, natuurgebied

of vervuild gebied kan eveneens dit element bepalend zijn in

de keuze van de beschoeiingstechniek.

Bij de uitvoering van wanden naast bestaande funderingen is

het wenselijk om voorafgravingen uit te voeren om de diepte

van de fundering exact te kennen. Dit dient uiteraard met de

nodige omzichtigheid te gebeuren want het draagvermogen

van de fundering neemt af en er kan een gevaar zijn voor

zettingen.

Ook een eventuele fasering in de uitvoering is van invloed op

de berekening van de wanden van een bouwput en de bepaling

van de grondwaterverlaging.

De voorbereiding van een dergelijke project is van cruciaal

belang. Alle intervenanten werken gecoördineerd en binnen

de vooraf gecommuniceerde randvoorwaarden. Het gebeurt

6/SOILMIx

Diepte: 12-16 m

Hoogte kering: 4-8 m

Breedte: 40-60 cm

Afstand tot obstakel: 20 cm

Toepassing: grond moet kunnen gemengd worden,

opletten weerstand

Voordelen: flexibel, goedkoop, geen grondafvoer

Nadelen: vervormingen,slib

Kost: 80 – 100 €/m²

7/SLIBWAnD

Diepte: > 50 m

Hoogte kering: > 20 m

Breedte: 50 tot 150 cm

Afstand tot obstakel: 30 cm

Toepassing: grote en moeilijke bouwputten waterdicht

Voordelen: goede uitvoeringstoleranties, organisch

mogelijkheden

Nadelen: weinig flexibel, niet in extreme grondsoorten of

door obstakels, afvoer bentoniet en grond

Kost: > 150 €/m² tot 350 €/m²

nog te veel dat de verschillende facetten van het proces niet

met elkaar worden gematched, met soms vervelende gevolgen.

Het is aangewezen om in ontwerpfase reeds gespecialiseerd

advies in te winnen en te integreren in het ontwerp.

Hierbij kan bovenstaand overzicht een leidraad vormen voor

een eerste inschatting van de problematiek van de uit te voeren

bouwput.

Ing. Piet Kindt - Franki Foundations Group Belgium NV

More magazines by this user
Similar magazines